Примена на одржливи трансформаторски дисипатори во подстанции

Сега, традиционалните типови дишачи се широко користат во трансформаторите. Апсорбирачката способност на кремнеземот сè уште се пресудува од страна на оперативниот и одржувачкиот персонал преку визуелна набљудба на промената на бојата на бисериците од кремнезем. Субјективната пресуда на персоналот игра одлучувачка улога. Иако е недвосмислено одредено дека кремнеземот во дишачите на трансформаторите треба да се замени кога повеќе од две третини од тој променуваат боја, уште нема точен количествен метод за одредување колку се намалува апсорбирачката способност во одредени фази на промена на бојата. 

Поради тоа, нивото на вештина на оперативниот и одржувачкиот персонал варира значително, што доведува до големи разлики во визуелната идентификација. Некои производители и индивидуи ја извршиле сродната истражувања, како детекција на содржина на влага во воздухот по филтрирање со кремнезем или вршење на реално време мониторинг на тежината на кремнеземот. За контрола, детекција и пренос на податоци се користат вградени компјутери за автоматско контролирање на загревувањето и отстранување на влагата од кремнеземот.

1.Анализа на тековната техничка состојба
1.1 Истражување на дишачите на трансформаторите од страна на инострани институции
Во многу години, базирано на академски истражувања и практичко применување во чужина, детекцијата на содржина на влага во воздухот по апсорбирање со кремнезем се смета за најобичен, широкопростран и ефективен метод за оценка на степенот на насищење на кремнеземот. Меѓутоа, овој метод все уште не може директно да квантификува насищењето на влага на кремнеземот; само квалитативно го покажува - преку индиректни средства - дека апсорбирачката способност се намалила и е потребна дехидратација.

Компанијата MR моментално понудува сличен производ кој се занимава со овој проблем, користејќи принципи на хумидитет-сензори за оценка на нивото на влага на кремнеземот, користејќи бел кремнезем (не-индикативен тип). Неговите недостатоци вклучуваат: хумидитет-сензорите имаат тенденција да се повредат кога се изложени на насищен хумидитет (кондензиране во капчиња), бел кремнезем не дозволува на корисниците да го потврдат визуелно ефектот на апсорбирање на влага, и процесот на дехидратација/регенерација не може да се верификува.

ABB исто така понудува слично решение со двоен цевест структура. Во време на работа, електромагнетски вентил конектира една цев со каналот за дишнување на резервоарот, додека другата подлегнува на дехидратација и регенерација. Меѓутоа, поради неговата голема големина, тешка маса и висока цена, тој не е прифатлив за ретрофитување на постојечките традиционални дишачи на местото.

1.2 Истражување на дишачите на трансформаторите од страна на домашни институции
Некои домашни предузетства развиеле безодржувачки дишачи. Овие уреди користат онлајн меренја на тежина за моделирање на насищение на влага на кремнеземот и временско загревање за дехидратација. Со применување на теоријата на фази, постигнуваат идеално осушување на воздухот и научна дехидратација. За да се осигура дека помошните делови на дишачите се согласуваат со жизнената временска на трансформаторите, се користат военски стандарди на микропроцесори и оперативниот систем VxWorks, заедно со високо стабилни сензорски и акција компоненти. Ова воистину реализира безодржувачка работа на дишачите на трансформаторите, значително подобрувајќи ефикасноста и безопасноста на работата на местото, како и надежноста на системот за оптоварување со електрична енергија.

1.3 Две постојачки гледишта за замена на традиционалните дишачи
Моментално, во електроенергетската индустрија не постои единство во однос на влијанието на замената на кремнеземот во главните дишачи на трансформаторите врз Бухолцовата (газ) заштита. Иако се општо се согласува дека токму во време на замена на кремнеземот, тешката газна заштита мора да се промени од режим „пресечување“ во режим „аларма“, постојат значителни разлики во однос на начинот на повторна конфигурација на заштитата по замена.

Едно гледиште вели дека замената на кремнеземот во дишачите може да причини лажно пресечување на газната заштита; затоа, после замена, трансформаторот треба да се испита 24 часа (со тешка газна заштита подесена на режим „аларма“) пред да се враќа во режим „пресечување“.

Друго гледиште тврди дека следејќи завршувањето на замената на кремнеземот, нема дополнително влијание врз тешката газна заштита, па затоа заштитата треба веднаш да се врати во режим „пресечување“.

Моментално, една електроенергетска компанија го применува следниов постапок: пред замена, бара одобрување од диспечерството за промена на врска на тешка газна заштита од режим „пресечување“ во режим „сигнал“; по завршување, повторно бара одобрување од диспечерството за враќање во режим „пресечување“. Тие го верификуваат дека едниот терминал на врската за тешка газна заштита носи –110V, додека другиот е без напон, пред да се врати врската.

1.4 Тековна применета состојба на дишачите на трансформаторите
Електроенергетската компанија моментално користи два типа дишачи: откажливи органско стаклени канести и неоткажливи канести. За откажливите дишачи, процесот на замена бара висок степен на прецизност од операторите во однос на процедури и моменци на винтови; во спротивно, органско стакло лесно може да се повреди. Целиот процес е време-потребен, и повторните замени често доведуваат до лошо запечатување на соединенията, што дозволува невтрирани влажни воздух да влезат во резервоарот и потенцијално да причинат влага во трансформаторот масло.

Неоткажливите дишачи ги избегнуваат овие проблеми, но ги пренесуваат друг: малата отворна за пополнување доведува до изливање на кремнеземот во време на замена, загадувајќи околината.

Среди 64 подстанции на компанијата, кремнеземот беше заменет 178 пати во 2015 година, вокупно 541 kg. Честотата на замена се зголемува значително во време на дождлива сезона поради високата влага, што бара голем број на луѓе и материјали. Во планинските области, ризици како обрушување на патишта и каменски блокови во време на дождлива сезона дополнително ги зголемуваат опасностите од транспортиранието.

2. Работен принцип на безодржувачките дишачи на трансформаторите
Серијата JY-MXS безодржувачки дишачи е инсталирана на резервоарот на масло-потопените трансформатори. Кога трансформаторот масло се расширува или се смањува поради промена на оптерењето или температурата на околината, гасот во резервоарот минува низ осушувачот во безодржувачкиот дишач, отстранувајќи прашања и влага од воздухот за да се одржи изолационата јачина на трансформаторот масло.

После долговремената употреба, кога сушителот станува влажен, дишачот автоматски активира својата функција за нагревање за елиминација на влага. Системот главно се состои од филтерска капсулка, стаклен цев, главна оска, сензор за тежина (тензометар), температурски/влаженски сензори, нагревачки елемент, контролна плоча и силикагел.

Кога конзерваторот вдишува воздух, тој прво поминува низ сито од спечени метални мрежи кој ги елиминира прашинците. Филтрираната воздух потоа текува низ сушилната камера, каде што влагата целосно се апсорбира од сушителя.

Ниво на наситеност со влага на силикагелот се мери со сензор за тежина инсталиран во дишачот. Кога наситеността надминува предпределена граница, углеродни влакништи нагревачки елементи во сушилната камера се активираат за да сушеат сушителя. Резултантната пара се дифундира надвор преку конвекција, поминува низ металната мрежа, кондензира на стаклената цев и текува до метална фланжа на дното, излегувајќи од дишачот.

Ако сензорот за влажност не функционира, тимер контролер во контролната кутија осигурува периодичко нагревање на предопределени интервали, постигнувајќиистинско безодржувачки операција.

3. Примена на безодржувачки дишачи за трансформатори
Електроснабдувачката компанија инсталираше серија JY-MXS безодржувачки дишачи на регулаторите за напон под бреме (OLTC) и главните тела на првиот главен трансформатор во две географски различни 110 kV подстанции (Подстанција A и Подстанција B).

После повеќе од една година на работа:

• Во Подстанцијата A, првиот главен трансформатор не потребуваше замена на силикагел ни за OLTC ни за дишачите на главното тело. Во контраст, вториот главен трансформатор изврши 5 замени на дишачите на главното тело (вкупно 15 кг) и 6 замени на дишачите на OLTC (вкупно 6 кг).

• Во Подстанцијата B, првиот главен трансформатор исто така не потребуваше замени. Вториот главен трансформатор имаше 3 замени на главното тело (9 кг) и 5 замени на OLTC (5 кг).

Оперативните податоци и проверките на местото покажуваат дека сите функции на безодржувачките дишачи функционираа нормално. Кога силикагелот достигнал определено ниво на наситеност, нагревачот брзо се активирал на основа на сигнали од сензорите за да суши жаболиците. Покрај тоа, анализирајќи историски податоци за тежина од шест месеци, контролерот ја установил шемата на апсорбиране на влага и имплементирал хибридна стратегија комбинирана со контрола на тежина и време, намалувајќи работната ракова, подобрувајќи аутоматизацијата и доставувајќи економски и социјални блага.

4. Заклучок
Заедно взето, инсталацијата на безодржувачки дишачи како на регулаторите за напон под бреме, така и на главните тела на трансформаторите во подстанциите овозможува:

• Нагревање управувано со сензори за дехумидификација на наситен силикагел,

• Удалено реално време надзор преку комуникациски функции,

• Сопственодијагностички капацитети за полесна одржба.

Овие карактеристики демонстрираат дека безодржувачките дишачи можат целосно да заменат традиционалните системи, ефективно решавајќи потребите за апсорбиране на влага на трансформаторите и постигнувајќи истинско безодржувачко функционирање. Покрај тоа, бидејќи се елиминира замената на силикагел, долгоречен спор за поставување на заштита од тешки гасови по замената е решен.

Користејќи ги безодржувачките дишачи, електроснабдувачката компанија може да ги надгледува условите на аксесоарите онлајн, да добива реално време статус на опремата и да имплементира предупредни мерки пред да се случат повреди—спречувајќи трансформаторите да функционираат под пун бреме додека постојат скриени ризици. Ова пополнува празнината оставена од немогуноста на традиционалните дишачи да поддржуваат онлајн надзор.

Покрај тоа, значајно се намалуваат трудовите и трошоците за рутински инспекции, промовира се рециклирањето на отпад, и намалува се ризикот од големи непредвидени случаи поради мали повреди на аксесоари. Ова овозможува поефективно, научно планирање на одржбени активности, елиминира неопходни трошоци, осигурува одрживо и сигурно функционирање на трансформаторите и на крај постигнува цели на зголемена продуктивност, ефикасност, безопасност и заштита на околината.