Ylläpitovapaan muuntaja henkylaitteen soveltaminen alijohdeasemissa

Tällä hetkellä perinteisiä hengityslaatoja käytetään laajasti muuntimissa. Silikagelipallon kosteuden sitomiskykyä arvioidaan yhä operaatiivisen ja ylläpitohenkilöstön visuaalisella havainnoinnilla silikagelipallon värin muutoksen perusteella. Henkilöstön subjektiivinen arvio on ratkaiseva. Vaikka onkin määritelty selkeästi, että silikageli pitäisi vaihtaa, kun sen värissä on muuttunut enemmän kuin kaksi kolmasosaa, ei ole olemassa tarkkaa kvantitatiivista menetelmää, jolla voitaisiin määrittää, kuinka paljon sitomiskyky heikkenee tietyillä värimuutoksen vaiheilla.

Lisäksi operaatiivisen ja ylläpitohenkilöstön taitotasot vaihtelevat huomattavasti, mikä johtaa suuriin eroihin visuaalisessa tunnistamisessa. Jotkut valmistajat ja henkilöt ovat tehneet liittyvää tutkimusta, kuten ilmaan jäävän kosteuden määrän mittauksen silikagelin suodatuksen jälkeen tai silikagelin painon reaaliaikaisen seurannan. Upotettuja tietokoneita käytetään ohjaamaan, havainnoimaan ja siirtämään dataa, jotta voidaan automatisoidusti hallita lämmitystä ja poistaa silikagelistä kosteus.

1. Nykyisen teknologian tilanteen analyysi
1.1 Ulkomaiden instituutioiden tutkimus muuntimen hengityslaatoista
Vuosien varrella ulkomaisen akateemisen tutkimuksen ja käytännön sovellusten pohjalta ilmaan jäävän kosteuden määrän mittaaminen silikagelin suodatuksen jälkeen on pidetty yleisimpänä, laajalti levinneenä ja tehokkaimpana menetelmänä arvioida silikagelin tyyppistä. Tämä menetelmä ei kuitenkaan voi suoraan kvantifioida silikagelin kosteussättymistä; se antaa vain kvalitatiivisen vihjeen epäsuorin keinoin, että sitomiskyky on heikentynyt ja että tarvitaan dehydraatio.

MR Company tarjoaa tällä hetkellä samankaltaisen tuotteen, joka käyttää ilmavaivojen mittausperiaatteita arvioimaan silikagelin kosteuden tason, käyttäen valkoista silikagelia (ei-indikaattoria). Sen haitoja ovat: ilmavaivosensorit usein epäonnistuvat, kun ne altistuvat sättynyille ilmavaivoille (kondensaation muodostumiseen), valkoinen silikageli ei salli käyttäjän visuaalista vahvistusta kosteuden sitomisesta, ja dehydraatio/uudelleensyntymisprosessia ei voida vahvistaa.

ABB tarjoaa myös samankaltaisen ratkaisun, jossa on kaksikanavainen rakenne. Toiminnassa sähkömagneettinen venttiili yhdistää yhden kanavan säiliössä olevaan hengityskanavaan, kun taas toisessa kanavassa tapahtuu dehydraatio ja uudelleensyntyminen. Kuitenkin sen suuri koko, paino ja korkea hinta tekevät siitä epäsoveltuvan paikalliseen asennukseen perinteisten hengityslaatojen päivityksessä.

1.2 Kotimaisten instituutioiden tutkimus muuntimen hengityslaatoista
Jotkut kotimaiset yritykset ovat kehittäneet huoltoa vaativia hengityslaatoja. Nämä laitteet käyttävät verkossa olevaa painomittausmenetelmää luodakseen mallit silikagelin kosteuden sättymisestä ja aikapohjaisesta lämpödehydraatiossa. Heidän käyttävänsä sumea ohjausteoriaa, saavat ne ideaalista ilman kuivaamista ja tieteellistä dehydraatiota. Varmistaakseen, että hengityslaaton lisävarusteet vastaavat muuntimen käyttöajan, käytetään sotilastasoa mikroprosessorit ja VxWorks -käyttöjärjestelmä sekä erittäin vakaita sensori- ja toimintakomponentteja. Tämä toteuttaa todellisen huolto-vapaan toiminnan muuntimen hengityslaatoille, parantaa merkittävästi työtehokkuutta ja turvallisuutta paikan päällä sekä vahvistaa sähköhuollon luotettavuutta.

1.3 Kaksi nykyistä näkökulmaa perinteisten hengityslaatojen korvaamiseen
Sähköalan sisällä ei ole yhtenäistä konsensusta silikagelin korvaamisen vaikutuksesta päämuuntimen hengityslaatojen Buchholzin (kaasusuojan) suojan toimintaan. Yleisesti on kuitenkin ymmärretty, että silikagelin korvaamisen aikana raskaan kaasusuojan täytyy siirtyä "pois" -tilasta "hälytys" -tilaan, mutta on olemassa merkittäviä mielipide-eroja siitä, miten suojaa pitäisi konfiguroida korvaamisen jälkeen.

Yksi näkemys on, että hengityslautan silikagelin korvaaminen voi aiheuttaa väärän kaasusuojan aktivoinnin; siksi korvaamisen jälkeen muuntimella tulisi olla 24 tunnin testitoiminto (raskas kaasu suojattuna hälytyksellä) ennen kuin se siirretään takaisin pois-tilaan.

Toinen näkemys on, että silikagelin korvaamisen jälkeen ei ole enää vaikutusta raskaseen kaasuun suojattuna, joten suojan pitäisi palautua välittömästi pois-tilaan.

Nykyisin tietty sähköntarvikeyhtiö noudattaa seuraavaa proseduuria: ennen korvaamista he pyytävät päivystyksen hyväksyntää siirtää raskas kaasu suojattuna linkki pois-tilasta signaalitilaan; korvaamisen jälkeen he pyytävät uudestaan päivystyksen hyväksyntää palauttaakseen sen pois-tilaan. He tarkistavat, että raskas kaasu suojattuna linkin toisessa päässä on -110V, kun taas toisessa päässä ei ole sähköä, ennen kuin linkki kytketään uudelleen.

1.4 Muuntimen hengityslaatojen nykyinen käyttötilanne
Sähköntarvikeyhtiö käyttää tällä hetkellä kahta hengityslautatyyppeä: irrotettavia orgaanisia lasipulloja ja irrotettavia pulloja. Irrotettavissa hengityslaatoissa korvausprosessi vaatii operaatoreilta korkeaa tarkkuutta menettelyissä ja ruuvien kierronvoimassa; muuten orgaaninen lasi on helposti vaurioituneena. Koko prosessi vie paljon aikaa, ja toistuva korvaus usein johtaa huonoon tiivisteeseen liitospaikoissa, mikä mahdollistaa suodatamattoman kosteiden ilman pääsyn säiliöön ja potentiaalisesti muuntimen öljyn kosteuteen.

Irrotettavissa hengityslaatoissa nämä ongelmat vältetään, mutta ne aiheuttavat toisen ongelman: pieni täyttöaukko aiheuttaa silikagelin roiskehtimisen korvausprosessissa, mikä saastuttaa ympäristöä.

Yhtiön 64 alijakoissa silikagelia korvattiin 178 kertaa vuonna 2015, yhteensä 541 kg. Korvausten taajuus kasvaa merkittävästi sadon aikana korkean ilmavaiven vuoksi, mikä vaatii huomattavia resursseja ihmisten ja materiaalien osalta. Vuoristossa sadon aikana tiettyjen riskien, kuten tiekatausten ja kivenluiden, lisäksi lisääntyvät kuljetusriskit.

2. Huolto-vapaan muuntimen hengityslaaton toimintaperiaate
JY-MXS sarjan huolto-vapaan hengityslauta on asennettu öljykylästä varustettujen muuntimien säiliölle. Kun muuntimen öljy laajenee tai supistuu kuormituksen tai ympäristölämpötilan muuttuessa, säiliön sisällä oleva kaasu kulkee huolto-vapaan hengityslaaton sisällä olevan kuivaimen läpi, joka poistaa ilmaa kulkevan pöly- ja kosteusaineen, ylläpitäen muuntimen öljyn eristyskykyä.

Pitkäaikaisessa käytössä, kun kuivain kostuu, hengityslaite aktivoi automaattisesti lämmitystoiminnon kosteuden poistamiseksi. Järjestelmä koostuu pääasiassa suodatusputkesta, lasiputkesta, pääakselista, taastekijästä (painoanturista), lämpötila- ja kosteusantureista, lämmityselementistä, ohjauspaneelista ja silikaagelista.

Kun säilö hengittää ilmaa, se kulkee ensin sinteröidyn metallisuojan läpi, joka poistaa pölyä. Suodatettu ilmavirta virtaa sitten kuivaushuoneeseen, jossa kuivain absorboi täysin kosteuden.

Silikaagelin kosteustasoa mitataan hengityslaite sisällä olevalla painoanturilla. Kun kypsyyys ylittää asetetun rajan, kuivaushuoneen sisällä olevat hiilikuitulämmityselementit aktivoituvat kuivaamaan kuivainta. Syntyvä höyry levittyy konvektiolla ulospäin, kulkee metallisuojan läpi, kondensoi lasiputken pintaan ja valuu metalliflangelle alaosassa, josta se poistuu hengityslaitteesta.

Jos kosteusanturi epäonnistuu, ohjauslaatikon sisällä oleva ajastinvarmuuskoppi varmistaa säännöllisen lämmityksen ennakkoon asetetuilla väliajoin, saavuttaen todellisen huoltovapauden toiminnan.

3. Huoltovapaiden muuntajan hengityslaiteiden soveltaminen
Sähköntarjoajayritys asensi JY-MXS-sarjan huoltovapaat hengityslaitteet latauskykyisten tapausmuuntajien (OLTC) ja päämuuntajien päälle kahdella maantieteellisesti erillisiä 110 kV alijärjestelyissä (A-asema ja B-asema).

Yli vuoden toiminnan jälkeen:

• A-asemalla, päämuuntaja nro 1 vaati nollan silikaagelinvaihtoja sekä OLTC:n että pääosan hengityslaiteille. Toisin kuin päämuuntaja nro 2, joka menetti 5 pääosan hengityslaitevaihtoa (yhteensä 15 kg) ja 6 OLTC-hengityslaitevaihtoa (yhteensä 6 kg).

• B-asemalla, päämuuntaja nro 1 myös vaati nollan vaihtoja. Päämuuntaja nro 2 kuitenkin menetti 3 pääosan hengityslaitevaihtoa (yhteensä 9 kg) ja 5 OLTC-hengityslaitevaihtoa (yhteensä 5 kg).

Toimintatiedot ja näytevalvonta osoittivat, että kaikki huoltovapaat hengityslaitteiden toiminnot toimivat normaalisti. Kun silikaageli saavutti tietyn kypsymistaso, lämmitysin laitettiin päälle anturien signaalien perusteella kuivamaan paloja. Lisäksi kuuden kuukauden historiallisten painotietojen analysointi avulla ohjaimen luotiin kosteuden imuriammen malli ja toteutettiin yhdistetty strategia, joka yhdistää painoperustaisen ja aikaperustaisen ohjauksen, vähentäen henkilöstön työmäärää, parantaen automatisointia ja tuomalla taloudellisia ja sosiaalisia etuja.

4. Yhteenveto
Yhteenvetona voidaan todeta, että huoltovapaat hengityslaitteiden asentaminen sekä latauskykyisten tapausmuuntajien että päämuuntajien päälle alijärjestelyissä mahdollistaa:

• Anturienohjauksen lämmityksen kosteudenpoistoissa,

• Etäseurannan reaaliaikaisesti kommunikaatiofunktioiden kautta,

• Itse-diagnostiikan helpottamaan huolloon.

Nämä ominaisuudet osoittavat, että huoltovapaat hengityslaitteet voivat täysin korvata perinteiset järjestelmät, ratkaisevat tehokkaasti muuntajien kosteuden imuriongelmat ja saavuttavat todellisen huoltovapauden. Lisäksi, koska silikaagelinvaihto on poistettu, vanha keskustelu raskaan kaasusuojan asetusten jälkeen on ratkaistu.

Huoltovapaan hengityslaiteiden käyttö mahdollistaa sähköntarjoajalle lisävarusteen tilanteen seurannan verkossa, reaaliaikaisen laitteen tilan saamisen ja ennaltaehkäisevien toimenpiteiden toteuttamisen ennen virhetilanteiden syntyä – estäen muuntajien toimimisen täysiin tehoihinsa, kun piiloriskit ovat olemassa. Tämä täyttää aukon, joka on syntynyt perinteisten hengityslaitteiden kyvyttömyydestä tukea verkkoseurantaa.

Lisäksi se vähentää huomattavasti työvoimakustannuksia ja säännöllisten tarkastusten menoja, edistää jätteen kierrättämistä ja vähentää pienempien lisävarusteiden epäonnistumisista aiheutuvien vakavien onnettomuuksien riskiä. Tämä mahdollistaa tehokkaamman, tieteellisemmän huollon suunnittelun, poistaa tarpeettomat menoerät, takaa kestävän ja turvallisen muuntajan toiminnan ja lopulta saavuttaa tuottavuuden, tehokkuuden, turvallisuuden ja ympäristönsuojelun tavoitteet.