Подстанцияларда қызмет етістік түрде өзгертпейтін трансформатордың негізгі сұйықтама системасының қолданылуы

Қазіргі уақытта трансформаторларда кеңінен дәстүрлі типті тыныс алу құрылғылары қолданылады. Силикагельдің ылғалдылықты сіңіру қабілетін әлі күнге дейін жүйені пайдалану және техникалық қызмет көрсету қызметкерлері силикагель шариктерінің түсінің өзгеруін визуалды бақылау арқылы бағалайды. Қызметкерлердің субъективті бағасы шешуші рөл атқарады. Трансформатор тыныс алу құрылғыларындағы силикагельдің екі үштен көбі түсін өзгерткенде оны ауыстыру керек екендігі нақты көрсетілгенімен, түсінің өзгеруінің белгілі бір сатысында сіңіру қабілеті қанша төмендейтінін анықтау үшін дәл сандық әдіс әлі қол жеткізілмеген.

Сонымен қатар, жүйені пайдалану және техникалық қызмет көрсету қызметкерлерінің біліктілік деңгейі әлдеқайда өзгеше болғандықтан, визуалды анықтауда үлкен айырмашылықтар туындайды. Кейбір өндірушілер мен жеке тұлғалар силикагельден өткеннен кейінгі ауадағы ылғалдылық мөлшерін анықтау немесе силикагельдің массасын нақты уақыт режимінде бақылау сияқты зерттеулер жүргізді. Бақылау, анықтау және деректерді беру үшін имплантирленген компьютерлер қолданылады, сондай-ақ силикагельдің ылғалдылығын автоматты түрде жою мақсатында оны қыздыру басқарылады.

1.Ағымдағы технологиялық жағдайды талдау
1.1 Шетелдік мекемелердің трансформатор тыныс алу құрылғылары бойынша зерттеулері
Көптеген жылдар бойы шетелде академиялық зерттеулер мен практикалық қолданыстар негізінде силикагель арқылы сіңіргеннен кейінгі ауадағы ылғалдылық мөлшерін анықтау силикагельдің қанығу деңгейін бағалаудың ең кең тараған, жаппай және тиімді әдісі деп саналды. Дегенмен, бұл әдіс әлі күнге дейін силикагельдегі ылғалдылық қанығуын тікелей сандық түрде анықтай алмайды; ол тек жанама тәсілдер арқылы сіңіру қабілетінің төмендегенін және дезинфекциялау/ылғалдылықты жою қажеттігін сапалық түрде көрсетеді.

MR компаниясы қазіргі уақытта осы мәселеге шешім ұсынатын ұқсас өнімге ие, ол силикагельдің ылғалдылық деңгейін бағалау үшін ылғалдылық сезгіш принциптерді қолданады және ақ силикагельді (индикаторлы емес түрі) пайдаланады. Оның кемшіліктері мыналар: ылғалдылық сезгіштері қаныққан ылғалдылықта (су тамшыларына конденсациялану) істен шығуға бейім, ақ силикагель пайдаланушыларға ылғал сіңірудің нәтижесін визуалды түрде тексеруге мүмкіндік бермейді және дезинфекциялау/регенерация процесін тексеру мүмкін емес.

ABB сонымен бірге екі түтікті құрылымы бар ұқсас шешімді ұсынады. Пайдалану кезінде электромагниттік клапан бір түтікті консерватордың тыныс алу каналымен жалғастырады, ал екіншісі ылғалдылықты жою және регенерациядан өтеді. Дегенмен, оның үлкен өлшемі, ауыр салмағы және жоғары құны салдарынан оны қолда бар дәстүрлі тыныс алу құрылғыларын орында қайта жабдықтау үшін қолдануға болмайды.

1.2 Ішкі мекемелердің трансформатор тыныс алу құрылғылары бойынша зерттеулері
Кейбір ішкі кәсіпорындар қызмет көрсетусіз тыныс алу құрылғыларын әзірлеп шығарды. Бұл құрылғылар силикагельдің ылғалдылық қанығуы мен уақыт бойынша қыздыру арқылы ылғалдылықты жою моделін құру үшін онлайн салмақ өлшеулерін қолданады. Тұманды басқару теориясын қолдана отырып, олар идеалды ауа құрғатуын және ғылыми негізделген ылғалдылықты жоюды қамтамасыз етеді. Тыныс алу құрылғыларының сыйымдылық бөлшектері трансформатордың пайдалану мерзіміне сай болуын қамтамасыз ету үшін, берік әскери стандарттағы микропроцессорлар мен VxWorks операциялық жүйесі, сондай-ақ жоғары тұрақтылыққа ие сезгіш және жұмыс істеу элементтері қолданылады. Бұл шынында да трансформатор тыныс алу құрылғылары үшін қызмет көрсетусіз жұмыс істеуді іске асырады, орындағы жұмыс тиімділігі мен қауіпсіздігін әлдеқайда жақсартады және электрмен жабдықтау жүйелерінің сенімділігін арттырады.

1.3 Дәстүрлі тыныс алу құрылғыларын ауыстырудың екі бар қарама-қарсы пікірлері
Негізгі трансформатор тыныс алу құрылғыларындағы силикагельді ауыстыру Бухгольц (газ) қорғанысына әсер ететіні туралы электр энергетика саласында бірыңғай келісім әлі қалыптаспаған. Жалпы келісім бойынша силикагельді ауыстыру кезінде ауыр-газ қорғанысын «жылжыту» режимінен «ескерту» режиміне ауыстыру керек, бірақ ауыстырудан кейін қорғанысты қайта орнату туралы әлдеқайда үлкен келіспеушілік бар.

Бір пікір бойынша, тыныс алу құрылғысындағы силикагельді ауыстыру газ қорғанысының жалған жылжуына әкелуі мүмкін; сондықтан ауыстырудан кейін трансформатор 24 сағат бойы сынақ жұмысын (ауыр-газ қорғанысы ескерту режимінде) өткізгеннен кейін ғана жылжыту режиміне қайта оралу керек.

Екінші пікір бойынша, силикагельді ауыстыру аяқталғаннан кейін ауыр-газ қорғанысына әсер ететін ештеңе болмайды, сондықтан қорғанысты дереу жылжыту режиміне қайтару керек.

Қазіргі уақытта белгілі бір электрмен жабдықтау компаниясы келесі процедураларды қолданады: ауыстырудан бұрын олар ауыр-газ қорғанысының байланысын жылжыту режимінен сигнал режиміне ауыстыру үшін диспетчерлік рұқсатын сұрайды; аяқталғаннан кейін олар қайта жылжыту режиміне қайтару үшін тағы бір рет диспетчерлік рұқсатын сұрайды. Олар ауыр-газ қорғанысының байланысының бір шетінде –110 В болатынын, ал екіншісінде кернеу жоқ екенін тексереді, содан кейін байланысты қайта қосады.

1.4 Трансформатор тыныс алу құрылғыларының ағымдағы қолданылу жағдайы
Электрмен жабдықтау компаниясы қазіргі уақытта екі түрлі тыныс алу құрылғыларын қолданады: бөлінетін органикалық шыны банкалары мен бөлінбейтін банкалар. Бөлінетін тыныс алу құрылғылары үшін ауыстыру процесі операторлардан процедуралар мен бұранда моменті бойынша жоғары дәлдікті талап етеді; әйтпесе органикалық шыны оңай зақымданады. Бүкіл процесс уақытқа толы, ал қайталанатын ауыстырулар жиі жалғастыруларда герметизацияның нашарлауына әкеледі, сондықтан сүзілмеген ылғалды ауа консерваторға түсіп, трансформатор майына ылғалдың түсуіне әкеп соғуы мүмкін.

Бөлінбейтін тыныс алу құрылғылары осы мәселелерден құтылады, бірақ басқа проблема туындайды: толтыру тесігінің кішкентілігі силикагельді ауыстыру кезінде шашылып кетуіне әкеледі, ол қоршаған ортаны ластайды.

Компанияның 64 тарату қосалқы станциясында 2015 жылы 178 рет силикагель ауыстырылды, барлығы 541 кг. Жауынды мезгілде ылғалдылық жоғары болғандықтан ауыстыру жиілігі әлдеқайда артады, бұл көп адам күші мен материалдық ресурстарды талап етеді. Таулы аймақтарда жауынды мезгілде жолдың құлатылуы мен тастардың домалауы сияқты қауіптер тасымалдау қауіп-қатерін одан сайын арттырады.

2. Қызмет көрсетусіз трансформатор тыныс алу құрылғыларының жұмыс істеу принципі
JY-MXS сериясының қызмет көрсетусіз тыныс алу құрылғысы майлы-иммерсиялы трансформаторлардың консерваторына орнатылады. Трансформатор майы жүктеме немесе сыртқы температура өзгеруіне байланысты кеңейгенде немесе сығылғанда, консерватордағы газ қызмет көрсетусіз тыныс алу құрылғысының ішіндегі сүзгіш зат арқылы өтеді, ауадан тозаң мен ылғалды алып тастап, трансформатор майының изоляциялық беріктігін сақтайды.

Узун мезгілді пайдалану нәтижесінде, суықтыру заты тышқанды болғанда, дене автоматты түрде жылуу функциясын иске қосады, сондықтан су айналып кетеді. Система негізінен фильтр баллоны, стекло трубасы, негізгі ось, жүк сенсоры (сапалық сенсор), температура/ыңғайлылық сенсорлары, жылуу элементтері, басқару платы және суықтыру затынан тұрады.

Сақтау құбыры ауа алғанда, ол алғаш ерітілген металл фильтр түймешігі арқылы өсіп шығады, ол бұндап құстап шығады. Фильтрленген ауа содан кейін суықтыру камерасы арқылы ағып өтеді, мұнда суықтыру заты суын толығымен қабылдайды.

Суықтыру затының су меншіктілік деңгейі денеде орналасқан жүк сенсоры арқылы өлшенеді. Егер меншіктілік берілген шекараға жетсе, суықтыру камерасының ішіндегі карбон волокно жылуу элементтері иске қосылады, сондықтан суықтыру заты ауыстырылады. Пайда болған пар конвекция арқылы сыртқа жайылады, металл түймешігі арқылы өтеді, стекло трубасында қышқылып, төменгі металл фланецке жетеді, сондықтан денеден шығады.

Егер ыңғайлылық сенсоры қате жұмыс істесе, басқару кутисінің ішіндегі уақыт шектерін басқаратын контроллер белгіленген интервалдарда периодты жылуу қамтамасыз етеді, сондықтан нақты қызмет көрсету ретінде жұмыс істейді.

3. Қызмет көрсету ретінде жұмыс істейтін трансформаторлық денелерді қолдану
Электр энергиясы компаниясы JY-MXS сериясындағы қызмет көрсету ретінде жұмыс істейтін денелерді географиялық түрде әртүрлі 110 кВ подстанцияларында (Подстанция А және Подстанция В) бірдей уақытта жүк өзгерту коммутаторында (OLTC) және негізгі трансформаторлардың құрылымында (№1 негізгі трансформатор) орнатылған.

Бір жылдан астам уақыт бойы жұмыс істегеннен кейін:

• Подстанция А, №1 негізгі трансформаторында OLTC және негізгі денелерге қажет болған суықтыру затын өзгерту қажет болған жоқ. Сол сияқты, №2 негізгі трансформаторында негізгі денелерге 5 рет (барлығы 15 кг) және OLTC-ге 6 рет (6 кг) өзгерту жүргізілген.

• Подстанция В, №1 негізгі трансформаторында да өзгерту қажет болған жоқ. №2 негізгі трансформаторында негізгі денелерге 3 рет (9 кг) және OLTC-ге 5 рет (5 кг) өзгерту жүргізілген.

Жұмыс істеу деректері мен тексерулері қызмет көрсету ретінде жұмыс істейтін денелердің барлық функцияларының нормалы жұмыс істедігін көрсетеді. Суықтыру заты белгіленген меншіктілік деңгейіне жеткенде, сенсор сигналдарына қарай жылуу элементі оперативті түрде иске қосылады, сондықтан бөлшектер суықтырылады. Сонымен қатар, алты айдық историкалық салмақ деректерін талдап, басқару модулі суықтыру үлгісін жасап, салмақты басқару және уақытты басқару қоспалы стратегиясын енгізді, сондықтан қызметкерлердің жұмыс сапасы азаяды, автоматтандыру арттырылды, экономикалық және социальдық пайданы қамтамасыз етеді.

4. Жалпы сұрақтар
Жалпы сөзмен, қызмет көрсету ретінде жұмыс істейтін денелерді подстанциялардағы трансформаторлардың жүк өзгерту коммутаторында (OLTC) және негізгі құрылымында орнату:

• Сенсорлық басқару арқылы жылуу қосылатын, суықтыру затын суықтыру,

• Хабарлау функциялары арқылы жақындау үшін реалдық уақытты бақылау,

• Өзін-өзі бақылау қабілеті, қызмет көрсетуді жеңілдету.

Бұл қасиеттер қызмет көрсету ретінде жұмыс істейтін денелердің традициондық системалармен толығымен ауыстыруға болады, трансформаторлардың суықтыру затын суықтыру қажеттілігін еффективті түрде шешуге, нақты қызмет көрсету ретінде жұмыс істейтінін көрсетеді. Олай-ақ, суықтыру затын өзгерту қажеттілігін алып тастау нәтижесінде, өзгеріс жүргізуден кейін тәжірибелі газ қорғау параметрлерін қалай қостыруға болады деген сұрақ шешімге келеді.

Қызмет көрсету ретінде жұмыс істейтін денелерді пайдалану электр энергиясы компаниясына аксессуарлардың абалын онлайн түрде бақылау, құрылғының қазіргі абалын жылжымайтын уақытта алу, және жұмыс істей беру арқылы алдын-ала шешімдер қабылдау мүмкіндігін береді - трансформаторларды толық жүкте жұмыс істету, кездесетін ризиктерден сақталу. Бұл традициондық денелердің онлайн бақылау қолдайды деп айтылған жағдайда қалған бос орынды толтырады.

Олай-ақ, бұл әлсіз қызмет көрсету қызметтерінің және рутиндық тексерулердің құнын өте азайтуға, атқарушылық қызметтерді қайта қолдануға, және қызық аксессуарлардың қателерінен пайда болатын маңызды кемістіктерді азайтуға ықпал етеді. Бұл қызмет көрсету қызметтерін әрі қарай, ғылыми жоспарлауға, қажетсіз шығындарды жоюға, трансформаторлардың ұзаққа сай, қауіптісіз жұмыс істеуіне және соңында продуктивтілікті, әрекеттілікті, қауіптісіздікті және экологиялық қорғанынды жеткізуға мүмкіндік береді.