Bezpalīdzības transformatora elpošanas ierīču lietojums pārvadātavās

Pašreiz tradicionālie veidu pārņemtāji plaši tiek izmantoti transformatoros. Silikāgēļa mitruma absorbējošā spēja joprojām tiek novērtēta, izmantojot vizuālo novērojumu par silikāgēļa bumbu krāsu maiņu, ko veic ekspluatācijas un uzturēšanas personāls. Personāla subjektīvā novērtēšana spēlē lēmuma pieņemšanā nozīmīgu lomu. Lai arī ir skaidri noteikts, ka transformatora veidu pārņemtājā esošo silikāgēļu jāaizstāj, kad tās vairāk nekā divas trešdaļas maina krāsu, joprojām nav precīzas kvantitatīvas metodes, lai noteiktu, cik daudz absorbējošā spēja samazinās konkrētos krāsu maiņas posmos.

Turklāt ekspluatācijas un uzturēšanas personāla prasmju līmenis atšķiras, kas rada lielas atšķirības vizuālajā identifikācijā. Daži ražotāji un individūmi ir veikuši saistītas pētījumus, piemēram, mitruma saturošanu gaisā pēc silikāgēļa filtrēšanas vai veidojot reāllaika sveršanas monitoringu silikāgēļam. Iebūvētie datori tiek izmantoti kontrolēšanai, mērīšanai un datu pārraidei, lai automātiski kontrolētu sildīšanu un mitruma noņemšanu no silikāgēļa.

1.Pašreizējās tehniskās stāvokļa analīze
1.1 Ārvalstu institūciju pētījumi par transformatoru veidu pārņemtājiem
Gadiem ilgi, balstoties uz akadēmiskiem pētījumiem un praktisko pielietojumu ārvalstīs, mitruma saturošanu gaisā pēc silikāgēļa absorbēšanas uzskatīts par visizplatītāko un efektīvāko metodi, lai novērtētu silikāgēļa saturošanos. Tomēr šī metode joprojām nevar tieši kvantificēt silikāgēļa mitruma saturu; tā tikai kvalitatīvi norāda, ka absorbējošā spēja ir samazinājusies un nepieciešama dehidrācijas procedūra.

MR Company pašlaik piedāvā līdzīgu produktu, kas risina šo problēmu, izmantojot mitruma sensoru principus, lai novērtētu silikāgēļa mitruma līmeni, izmantojot baltu silikāgēļu (bez indikācijas). Tā trūkumi ietver: mitruma sensori var nokļūt nedarbīgos, ja tiek izpostīti ar satura mitrumu (apšķiedrosana), baltā silikāgēļa neļauj lietotājiem vizuāli apstiprināt to mitruma absorbēšanas efektivitāti, un dehidrācijas/regenerācijas process nevar tikt verificēts.

ABB arī piedāvā līdzīgu risinājumu ar divu cauruļu struktūru. Darbībā elektromagnētiskā klape savieno vienu cauruļu ar rezervuāra elpošanas kanālu, savukārt otrs caurulis caur ceļu tiek dehidratēts un regenerēts. Tomēr tās lielā izmērs, smagums un augstā cena to padara nederīgu eksistējošu tradicionālo veidu pārņemtāju uz vietas modernizēšanai.

1.2 Iekšzemes institūciju pētījumi par transformatoru veidu pārņemtājiem
Dažas iekšzemes uzņēmumi ir izstrādājuši bezuzglabājamus veidu pārņemtājus. Šie ierīces izmanto tiešsaistes sveršanas mērījumus, lai izveidotu modeļus par silikāgēļa mitruma saturu un laika balstītu sildīšanas dehidrāciju. Izmantojot nešķīras kontroles teoriju, tie sasniedz ideālu gaisa sausināšanu un zinātnisku dehidrāciju. Lai nodrošinātu, ka veidu pārņemtāju priekšmeti atbilst transformatora darbības laikam, tiek izmantoti militārstandarta mikroprocesori un VxWorks operētājsistēma, kā arī ļoti stabili sensori un aktuatori. Tas patiešām realizē veidu pārņemtāju bezuzglabāmo darbību, būtiski uzlabojot vietējo darba efektivitāti un drošību, un palielinot elektrosniedzēju sistēmas uzticamību.

1.3 Divas esošās viedokļu par tradicionālo veidu pārņemtāju aizstāšanu
Enerģētikas nozarē pašlaik nav vienotas vienošanās par ietekmi, ko rada galvenā transformatora silikāgēļa aizvietošana Buchholz (gāzes) aizsardzībā. Kopumā piekritīsim, ka silikāgēļa aizstāšanas laikā smagā gāzes aizsardzība jāmaina no “trigeres” uz “signalu”, tomēr pastāv būtisks nesaskaņas par to, kā pēc aizstāšanas jākonfigurē aizsardzība.

Viens viedoklis apgalvo, ka veidu pārņemtāja silikāgēļa aizstāšana var izraisīt nepareizu gāzes aizsardzības trigeri; tāpēc, pēc aizstāšanas, transformatoram jāierobežo 24 stundas proba (ar smagā gāzes aizsardzību uz "signalu"), pirms atkal maina uz "trigeri" režīmu.

Otrs viedoklis apgalvo, ka, kad silikāgēļa aizstāšana ir pabeigta, tā vairs neietekmē smagā gāzes aizsardzību, tāpēc aizsardzība jāatjauno uz "trigeri" režīmu.

Pašlaik noteikta enerģijas sniedzēja organizācija izmanto šādu procedūru: pirms aizstāšanas, viņi pieprasījumā no komandas centra maina smagā gāzes aizsardzības saiti no "trigeri" uz "signālu"; pēc pabeigšanas, viņi vēlreiz pieprasījumā no komandas centra atjauno to uz "trigeri" režīmu. Viņi pārbauda, ka viens no smagā gāzes aizsardzības saites beigu nosacījumiem ir -110V, bet otrs ir bez sprieguma, pirms atkal pieslēdz to.

1.4 Pašreizējā veidu pārņemtāju lietošanas stāvoklis
Enerģijas sniedzēja organizācija pašlaik izmanto divus veidu pārņemtāju veidus: noņemamus organiskā stikla cilindrus un nenonākamos cilindrus. Noņemamo veidu pārņemtāju aizstāšanai operators prasa augstu precizitāti attiecībā uz procedūrām un šķidruma spraugas momentu; pretējā gadījumā organiskais stikls viegli bojājas. Vesels process ir ilgstošs, un atkārtotas aizstāšanas bieži rada sliktu spraugu savietojumu, ļaujot neatdalītam mitram gaisam ieiet rezervuārā un potenciāli izraisīt transformatora eļļas mitruma ieplūšanu.

Nenonākami veidu pārņemtāji izvairās no šiem jautājumiem, bet rada citu problēmu: maza piepildīšanas atvērte izraisa silikāgēļa izplūšanu aizstāšanas laikā, piesārinojot vidi.

Organizācijas 64 transformatoru stacijās 2015. gadā tika aizstāts 178 reizes, kopā 541 kg. Aizstāšanas frekvence būtiski palielinās lietus sezonā, tāpēc nepieciešams liels cilvēku un materiālu resursu daudzums. Kalnu rajonos, lietus sezonā, ceļu sabrukumi un klintu nogriešanās papildus palielina transporta riskus.

2. Bezuzglabāmo transformatoru veidu pārņemtāju darbības princips
JY-MXS bezuzglabāmo veidu pārņemtāju sērija tiek instalēta transformatora rezervuārā. Kad transformatora eļļa paplašinās vai samazinās, atkarībā no slodzes vai apkārtējās temperatūras, gāze rezervuārā nonāk caur bezuzglabāmajā veidu pārņemtājā esošo mitruma absorbentu, noņemjot no gaisa pulksteņus un mitrumu, lai saglabātu transformatora eļļas izolācijas stiprumu.

Pēc ilga izmantošanas periods, kad sākotnējais silikātgels kļūst mitrs, elpošanās ierīce automātiski aktivizē sildīšanas funkciju, lai noņemtu mitrumu. Sistēma galvenokārt sastāv no filtra balona, stikla rūta, galvenā ass, slodzes elementa (svares sensora), temperatūras/mitruma sensoriem, sildīšanas elementu, kontrolējošas dēļas un silikātgela.

Kad rezervuārs ieelpo gaisu, tas pirmajā vietā nonāk caur saderinātas metāla filtra tīklu, kas noņem smaidu. Filtrētais gaisa pēc tam plūst caur sauszemes kameru, kur mitruma daudzums tiek pilnībā absorbēts sākotnējā silikātgela.

Silikātgela mitruma saturotību mēra slodzes elements, kas ir uzstādīts elpošanās ierīcē. Kad saturotība pārsniedz iepriekš noteikto slodzi, karbonfibra sildīšanas elementi sauszemes kamerā aktivizējas, lai izsildītu sākotnējo silikātgelu. Radītais garš vienādojuma dēļ izplūst ārā, caur metāla tīklu, kondensējas uz stikla rūti un plūst uz leju līdz metāla flansim apakšā, iziet no elpošanās ierīces.

Ja mitruma sensors strādā nederīgi, kontrolējošās dēļas iekšpusē iebūvētais laika kontrolētājs nodrošina periodisku sildīšanu iepriekš noteiktos intervālos, sasniedzot patiesu bezuzglabāmu darbību.

3. Bezuzglabāmo transformatoru elpošanas ierīču pielietojums
Elektrosapgādes sabiedrība instalēja JY-MXS serijas bezuzglabāmas elpošanas ierīces uz kravas maiņas mehānismiem (OLTC) un galvenajiem No. 1 transformatoru ķermenīm divos ģeogrāfiski atsevišķos 110 kV pārvadājumu stacijās (Stacija A un Stacija B).

Pēc vairāk nekā gada darbības:

• Stacijā A, No. 1 galvenajam transformatoram nebija nepieciešams nekādu silikātgela aizvietošana gan OLTC, gan galvenā ķermeņa elpošanas ierīcēm. Savukārt, No. 2 galvenajam transformatoram notika 5 galvenā ķermeņa elpošanas ierīču aizvietošanas (kopā 15 kg) un 6 OLTC elpošanas ierīču aizvietošanas (kopā 6 kg).

• Stacijā B, No. 1 galvenajam transformatoram arī nebija nepieciešama nekāda aizvietošana. No. 2 galvenajam transformatoram bija 3 galvenā ķermeņa aizvietošanas (9 kg) un 5 OLTC aizvietošanas (5 kg).

Darbības dati un uzreiz pieejami skati rāda, ka visi bezuzglabāmo elpošanas ierīču funkcionalitātes darbojas normāli. Kad silikātgels sasniedz noteiktu mitruma saturotību, sildītājs tiek automātiski aktivizēts, pamatojoties uz sensoru signāliem, lai izsildītu bumbiņas. Turklāt, analizējot sešus mēnešus ilgu vēsturisko svares datu kopu, kontrolētājs izveidoja mitruma absorbcijas modeli un ieviesa hibrīda stratēģiju, kombinējot svares un laika kontrolēšanu, samazinot darbinieku darba apjomu, palielinot automatizāciju un nodrošinot ekonomiskus un sociālus labumus.

4. Secinājumi
Kopsavilkumā, instalējot bezuzglabāmas elpošanas ierīces gan kravas maiņas mehānismos, gan galvenajos transformatoru ķermenīs pārvadājumu stacijās, ļauj:

• Sensoru vadītu sildīšanu, lai izsaldētu mitru silikātgelu,

• Attālinātu reāllaiku uzraudzību, izmantojot komunikācijas funkcijas,

• Savstarpēju diagnostikas spējas, lai vieglāk uzturētu sistēmu.

Šie īpašumi parāda, ka bezuzglabāmas elpošanas ierīces var pilnībā aizstāt tradicionālās sistēmas, efektīvi risinot transformatoru mitruma absorbcijas vajadzības un sasniedzot patiesu bezuzglabāmu darbību. Tāpat, jo silikātgela aizvietošana tiek novērsta, tāpēc tiek atrisināts ilgstošais debates temats par smagā gāzes aizsardzības iestatījumiem pēc aizvietošanas.

Izmantojot bezuzglabāmas elpošanas ierīces, elektrosapgādes sabiedrībai ir iespējams tiešsaistē sekot piekari gadījumiem, iegūt reāllaiku aprīkojuma statusu un īstenot preventīvās pasākumus, pirms notiek kļūdas, - novēršot transformatoru pilnas kravas darbību, kamēr pastāv slēpti riski. Tas aizpilda atstājumu, ko radīja tradicionālo elpošanas ierīču nevērība attiecībā uz tiešsaistes uzraudzību.

Turklāt, tas drastiski samazina darba apjomu un regulāro inspekciju izmaksas, veicina atkritumu reciklēšanu un samazina lielu negadījumu risku, kas rodas no mazāku piekari gadījumu. Tas ļauj efektīvāk un zinātniskāk plānot uzturēšanas darbus, izbeidzot nepieciešamos izdevumus, nodrošinot ilgtspējīgu un drošu transformatoru darbību, un galu galā sasniedz produktivitātes, efektivitātes, drošības un vides aizsardzības mērķus.