Pagsisilbing ng Maintenance-Free Transformer Breathers sa mga Substation

Sa kasalukuyan, malawakang ginagamit ang mga tradisyonal na breather sa mga transformer. Ang kakayahan ng silica gel na umabsorb ng tubig ay pinaghusayan pa rin ng mga tauhan sa operasyon at pagmamanento sa pamamagitan ng visual na pagsusuri ng pagbabago ng kulay ng mga beads ng silica gel. Ang subhektibong paghusay ng mga tauhan ay naglalaro ng mahalagang papel. Bagama't itinakda nang malinaw na dapat palitan ang silica gel sa breather ng transformer kapag higit sa dalawang-tercio ng ito ang nagbago ng kulay, wala pa ring tumpak na metodyo ng pagkuha ng bilang upang matukoy kung gaano kadami ang pagbaba ng kakayahang umabsorb sa partikular na yugto ng pagbabago ng kulay.

Bukod dito, ang antas ng kasanayan ng mga tauhan sa operasyon at pagmamanento ay may malaking pagkakaiba, na nagdudulot ng malaking pagkakaiba sa visual na pagkilala. Ang ilang mga tagagawa at indibidwal ay nagbuwis ng mga kaugnay na pagsasaliksik, tulad ng pagtukoy sa laman ng tubig sa hangin pagkatapos ng pagfiltrate ng silica gel o pagmomonitorya ng tunay na oras ng timbang ng silica gel. Ginagamit ang embedded computers para sa kontrol, deteksiyon, at transmisyon ng datos upang awtomatikong kontrolin ang pag-init at alisin ang tubig mula sa silica gel.

1.Pag-aanalisa ng Kasalukuyang Kalagayan ng Teknolohiya
1.1 Pagsasaliksik sa Transformer Breathers ng mga Dayuhang Institusyon
Sa maraming taon, batay sa akademikong pagsasaliksik at praktikal na aplikasyon sa ibang bansa, ang pagtukoy sa laman ng tubig sa hangin pagkatapos ng absorpsyon ng silica gel ay itinuturing na ang pinakakaraniwan, malawak, at epektibong paraan upang suriin ang antas ng saturasyon ng silica gel. Gayunpaman, ang paraan na ito ay hindi pa rin maaaring direkta na kuwentahin ang saturasyon ng tubig ng silica gel; ito lamang ay nagpapakita ng kalidad—sa pamamagitan ng diirekta na paraan—na ang kakayahan ng adsorption ay bumaba at kinakailangan ng pagtrato ng dehidrasyon.

Ang MR Company ay kasalukuyang nag-aalok ng isang katulad na produkto na tumutugon sa isyung ito, gamit ang mga prinsipyong humidity-sensing upang suriin ang antas ng dampness ng silica gel, gumagamit ng puting silica gel (non-indicating type). Ang mga kahinaan nito ay kinabibilangan: ang mga humidity sensor ay madaling mabigo kapag nakaranas ng saturated humidity (condensation into water droplets), ang puting silica gel ay hindi nagbibigay-daan sa mga user na visual na kumpirmahin ang epekto nito sa pag-absorb ng tubig, at ang proseso ng dehidrasyon/regeneration ay hindi maipapatunay.

Ang ABB din ay nag-aalok ng isang katulad na solusyon na may dual-tube structure. Sa panahon ng operasyon, ang isang electromagnetic valve ay konekta sa isa sa mga tube sa breathing channel ng conservator habang ang isa ay dadaanan ng dehidrasyon at regeneration. Gayunpaman, dahil sa malaking sukat, bigat, at mataas na gastos, ito ay hindi angkop para sa pag-upgrade ng mga pangkaraniwang breather sa lugar.

1.2 Pagsasaliksik sa Transformer Breathers ng Mga Lokal na Institusyon
Ang ilang lokal na mga kompanya ay nagdesinyo ng mga maintenance-free breather. Ang mga aparato na ito ay gumagamit ng online weighing measurements upang makabuo ng mga modelo ng saturasyon ng tubig ng silica gel at heating dehydration batay sa oras. Gamit ang teorya ng fuzzy control, ito ay nagpapahiwatig ng ideal na pagdrying ng hangin at siyentipikong dehidrasyon. Upang siguraduhin ang pagkakatugma ng mga accessory ng breather sa buhay ng serbisyo ng transformer, ang ruggedized military-grade microprocessors at ang VxWorks operating system ay ginagamit, kasama ang napakastable na mga component ng sensing at actuation. Ito ay talagang nagpapatotoo ng walang pangangailangan ng pagmamanento para sa mga breather ng transformer, na malaki ang pag-improve sa efisiensiya at seguridad ng trabaho sa lugar, at pagpapataas ng reliabilidad ng sistema ng power supply.

1.3 Dalawang Umum na Opinyon sa Pagpalit ng Tradisyonal na Breather
Wala pang iisang konsensus sa industriya ng kuryente tungkol sa epekto ng pagpalit ng silica gel sa main transformer breather sa Buchholz (gas) protection. Habang itinuturing na pangkalahatan na sa panahon ng pagpalit ng silica gel, ang heavy-gas protection ay dapat ilipat mula sa “trip” mode sa “alarm” mode, may malaking pagkakaiba-iba sa kung paano ireconfigure ang proteksyon pagkatapos ng pagpalit.

Ang isang opinyon ay nagsasaad na ang pagpalit ng silica gel sa breather ay maaaring magresulta sa maliit na tripping ng gas protection; kaya, pagkatapos ng pagpalit, ang transformer ay dapat sumailalim sa 24 na oras ng trial operation (na ang heavy-gas protection ay set sa alarm) bago ilipat muli sa trip mode.

Ang ibang opinyon ay nagsasaad na pagkatapos ng pagpalit ng silica gel, walang karagdagang epekto sa heavy-gas protection, kaya ang proteksyon ay dapat agad na ibalik sa trip mode.

Sa kasalukuyan, ang isang kumpanya ng power supply ay gumagamit ng sumusunod na proseso: bago ang pagpalit, humihingi sila ng pahintulot mula sa dispatch upang ilipat ang link ng heavy-gas protection mula sa trip mode sa signal mode; pagkatapos ng pagkumpleto, humihingi sila ng pahintulot mula sa dispatch upang ibalik ito sa trip mode. Sila ay nagsusuri na ang isang terminal ng link ng heavy-gas protection ay nagdadala ng –110V habang ang isa naman ay walang voltage bago muling ikonekta ang link.

1.4 Kasalukuyang Estado ng Application ng Transformer Breather
Ang kumpanya ng power supply sa kasalukuyan ay gumagamit ng dalawang uri ng breather: detachable organic glass canisters at non-detachable canisters. Para sa detachable breathers, ang proseso ng pagpalit ay nangangailangan ng mataas na presisyon mula sa mga operator sa mga proseso at screw torque; kung hindi, madaling masira ang organic glass. Ang buong proseso ay nakakain ng oras, at ang paulit-ulit na pagpalit ay madalas nagdudulot ng hindi mabuting sealing sa mga joint, na nagpapahintulot sa unfiltered moist air na pumasok sa conservator at maaaring magdulot ng ingress ng tubig sa transformer oil.

Ang non-detachable breathers ay nakakaiwas sa mga isyung ito ngunit nagdudulot ng isa pang problema: ang maliit na opening ng filling ay nagdudulot ng spillage ng silica gel sa panahon ng pagpalit, na nagpapapoluta ng kapaligiran.

Sa 64 na substation ng kumpanya, ang silica gel ay inalis 178 beses noong 2015, kabuuang 541 kg. Ang frekwensya ng pagpalit ay lumalaki nang significante sa panahon ng rainy season dahil sa mataas na humidity, na nangangailangan ng malaking manpower at materyales. Sa mga bundok, ang mga panganib tulad ng road collapses at rockfalls sa panahon ng rainy season ay lalo pang nagpapataas ng mga panganib sa transportasyon.

2. Prinsipyong Paggana ng Maintenance-Free Transformer Breather
Ang serye ng JY-MXS maintenance-free breather ay nakakabit sa conservator ng oil-immersed transformers. Kapag ang transformer oil ay lumalaki o bumababa dahil sa load o pagbabago ng temperatura ng kapaligiran, ang gas sa conservator ay dumadaan sa desiccant sa loob ng maintenance-free breather, na nagtatanggal ng dust at tubig mula sa hangin upang panatilihin ang lakas ng insulasyon ng transformer oil.

Matapos ang mahabang paggamit, kapag naging basa na ang desiccant, awtomatikong pumapala ang heating function ng breather upang alisin ang moisture. Ang sistema ay pangunahing binubuo ng filter canister, glass tube, main shaft, load cell (weight sensor), temperature/humidity sensors, heating element, control board, at silica gel.

Kapag inhale ng conservator ang hangin, unang lumalampas ito sa sintered metal filter mesh na nag-aalis ng dust. Ang na-filter na hangin ay pagkatapos ay lumilipad sa drying chamber kung saan lubusang ini-absorb ng desiccant ang moisture.

Ang antas ng moisture saturation ng silica gel ay sinusukat ng load cell na nakainstala sa loob ng breather. Kapag lumampas ang saturation sa isang preset threshold, ang carbon fiber heating elements sa loob ng drying chamber ay pumapala upang i-dry ang desiccant. Ang resulta ng steam ay lumalabas pataas sa pamamagitan ng convection, lumilipad sa metal mesh, kondensado sa glass tube, at bumababa patungo sa metal flange sa ilalim, at lumalabas mula sa breather.

Kapag nabigo ang humidity sensor, isang timer controller sa loob ng control box ang nagse-ensure ng periodic heating sa mga preset intervals, na nagpapatupad ng tunay na maintenance-free operation.

3. Pagsisikap ng Maintenance-Free Transformer Breathers
Ang power supply company ay nag-install ng JY-MXS series maintenance-free breathers sa on-load tap changers (OLTC) at main bodies ng No. 1 main transformers sa dalawang heograpikal na magkakaibang 110 kV substations (Substation A at Substation B).

Matapos higit sa isang taon ng operasyon:

• Sa Substation A, ang No. 1 main transformer ay hindi nangailangan ng anumang replacement ng silica gel para sa parehong OLTC at main body breathers. Sa katunayan, ang No. 2 main transformer ay may 5 main-body breather replacements (total na 15 kg) at 6 OLTC breather replacements (total na 6 kg).

• Sa Substation B, ang No. 1 main transformer ay hindi rin nangailangan ng anumang replacement. Ang No. 2 main transformer naman ay may 3 main-body replacements (9 kg) at 5 OLTC replacements (5 kg).

Ang operational data at spot checks ay nagpapakita na lahat ng functions ng maintenance-free breathers ay normal na nagsasagawa. Kapag umabot ang silica gel sa isang tiyak na antas ng saturation, agad na pumapala ang heater batay sa mga signal ng sensor upang i-dry ang beads. Bukod dito, sa pamamagitan ng analisis ng anim na buwan ng historical weight data, in-establish ng controller ang pattern ng moisture absorption at ipinatupad ang isang hybrid strategy na naglalabas ng kombinasyon ng weight-based at timed control, na nagbabawas ng trabaho ng staff, nagpapa-automate, at nagbibigay ng ekonomiko at sosyal na benepisyo.

4. Kasimpulan
Sa kabuuan, ang pag-install ng maintenance-free breathers sa parehong on-load tap changer at main body ng transformers sa mga substation ay nagbibigay ng:

• Sensor-driven heating upang i-dehumidify ang saturated silica gel,

• Remote real-time monitoring sa pamamagitan ng communication functions,

• Self-diagnostic capabilities para sa mas madaling maintenance.

Ang mga tampok na ito ay nagpapakita na ang maintenance-free breathers ay maaaring ganap na palitan ang mga tradisyonal na sistema, na epektibong nagreresolba ng pangangailangan ng moisture absorption ng transformers at nagpapatupad ng tunay na maintenance-free operation. Bukod dito, dahil nawala na ang pag-replace ng silica gel, natutugunan na ang matagal nang debate tungkol sa post-replacement heavy-gas protection settings.

Ang paggamit ng maintenance-free breathers ay nagbibigay-daan sa power supply company na i-monitor ang kondisyon ng mga accessory online, makakuha ng real-time equipment status, at ipatupad ang preventive measures bago mangyari ang mga failure—na nagpaprevent sa transformers na gumana sa ilalim ng full load habang may mga hidden risks. Ito ay nagpuno sa gap na iniiwan ng mga tradisyonal na breathers na hindi maaaring suportahan ang online monitoring.

Karagdagang ito ay malaking nagbabawas ng labor costs at routine inspection expenses, nagpopromote ng waste recycling, at nagmimitigate ng risk ng major accidents na dulot ng minor accessory failures. Ito ay nagbibigay ng mas epektibo, siyentipikong scheduling ng maintenance activities, nagtatanggal ng hindi kinakailangang gastos, nag-uugnay ng sustainable at ligtas na operasyon ng transformers, at sa huli ay nagpapatupad ng mga layunin ng produktibidad, efisiensiya, kaligtasan, at proteksyon ng kapaligiran.