Pagsisikap 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 pinagpasyahan pa rin ng mga tauhan sa operasyon at pagmamanntain sa pamamagitan ng visual na pagsusuri ng pagbabago ng kulay ng mga beads ng silica gel. Ang subhektibong paghuhusga ng mga tauhan ang naglalarawan ng desisyon. Bagama't itinakda nang malinaw na dapat palitan ang silica gel sa mga breather ng transformer kapag higit sa dalawang tercio nito ang nagbago ng kulay, wala pa ring tumpak na metoda ng pagkuha ng bilang upang matukoy kung gaano kadami ang pagbawas ng kakayahang umabsorb sa partikular na yugto ng pagbabago ng kulay.

Bukod dito, may malaking pagkakaiba-iba ang antas ng kasanayan ng mga tauhan sa operasyon at pagmamanntain, na nagdudulot ng malaking diskrepancia sa visual na pag-identify. Ang ilang mga tagagawa at indibidwal ay nag-conduct ng mga kaugnay na pagsasaliksik, tulad ng pag-detect ng moisture content sa hangin pagkatapos ng filtration ng silica gel o real-time na pag-monitor ng timbang ng silica gel. Ginagamit ang embedded computers para sa control, detection, at data transmission upang automatikal na 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 Dayuhang Institusyon
Sa loob ng maraming taon, batay sa akademikong pagsasaliksik at praktikal na aplikasyon sa ibang bansa, ang pag-detect ng moisture content sa hangin pagkatapos ng absorpsiya ng silica gel ay itinuturing na pinakakaraniwan, malawak, at epektibong paraan upang asesahin ang lebel ng saturasyon ng silica gel. Gayunpaman, hindi pa rin nito maipapakita nang direkta ang moisture saturation ng silica gel; lamang ito ay nagpapakita ng kalidad—sa pamamagitan ng indirect na paraan—na ang kakayahang umabsorb ay bumaba at kinakailangan na ng pagtreat ng dehydration.

Ang MR Company kasalukuyang nag-aalok ng isang katulad na produkto na sumasagot sa isyu na ito, gamit ang humidity-sensing principles upang i-evaluate ang lebel ng dampness ng silica gel, gamit ang puting silica gel (non-indicating type). Ang mga drawback nito ay kinabibilangan: ang humidity sensors ay madaling mag-fail kapag na-expose sa saturated humidity (condensation into water droplets), ang puting silica gel ay hindi nagbibigay ng pagkakataon sa mga user na visual na ikumpirma ang kanyang epekto ng pag-absorb ng tubig, at ang proseso ng dehydration/regeneration ay hindi ma-verify.

Si ABB din ay nag-aalok ng isang katulad na solusyon na may dual-tube structure. Sa panahon ng operasyon, ang electromagnetic valve ay konektado sa isang tube sa breathing channel ng conservator habang ang isa pa ay naroon sa dehydration at regeneration. Gayunpaman, dahil sa kanyang malaking laki, bigat, at mataas na halaga, ito ay hindi angkop para sa retrofitting ng mga umiiral na conventional breathers sa site.

1.2 Pagsasaliksik sa Transformer Breathers ng Lokal na Institusyon
Ang ilang lokal na mga kompanya ay nag-develop ng maintenance-free breathers. Ang mga aparato na ito ay gumagamit ng online weighing measurements upang makabuo ng modelo ng moisture saturation ng silica gel at time-based heating dehydration. Sa pamamagitan ng fuzzy control theory, natutugunan nila ang ideal na air drying at siyentipikong dehydration. Upang masiguro na ang mga accessories ng breather ay tugma sa serbisyo buhay ng transformer, ginagamit ang ruggedized military-grade microprocessors at ang VxWorks operating system, kasama ang napakastable na sensing at actuation components. Totoo na ito ang nagpapatotoo ng maintenance-free operation para sa mga breather ng transformer, na nagpapabuti ng malaking bahagi ng on-site work efficiency at seguridad, at nagpapataas ng reliabilidad ng power supply systems.

1.3 Dalawang Umiiral na Opinyon sa Pagpalit ng Mga Tradisyonal na Breather
Wala pang iisang konsensiyong nakuha sa industriya ng kuryente tungkol sa epekto ng pagpalit ng silica gel sa main transformer breathers 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 patungo sa "alarm" mode, may malaking pagkakaiba-iba ang opinyon kung paano i-reconfigure ang proteksyon pagkatapos ng pagpalit.

Ang isang opinyon ay nagsasabi na ang pagpalit ng silica gel sa breather ay maaaring magresulta sa maling tripping ng gas protection; kaya, pagkatapos ng pagpalit, ang transformer ay dapat mag-undergo ng 24 oras ng trial operation (na ang heavy-gas protection ay nakaset sa alarm) bago ilipat ulit sa trip mode.

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

Sa kasalukuyan, ang isang kuryenteng kompanya ay gumagamit ng sumusunod na proseso: bago ang pagpalit, humihingi sila ng approval mula sa dispatch upang ilipat ang link ng heavy-gas protection mula sa trip mode patungo sa signal mode; pagkatapos ng pagkumpleto, humihingi sila muli ng approval mula sa dispatch upang ibalik ito sa trip mode. Pinapatunayan nila na ang isang terminal ng link ng heavy-gas protection ay nagdadala ng –110V habang ang isa naman ay walang voltage bago muling ilagay ang link.

1.4 Kasalukuyang Kalagayan ng Application ng Transformer Breathers
Ang kuryenteng kompanya sa kasalukuyan ay gumagamit ng dalawang uri ng breathers: detachable organic glass canisters at non-detachable canisters. Para sa mga 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 mahabang panahon, at ang paulit-ulit na pagpalit ay madalas nagdudulot ng mahina na pag-seal sa mga joint, na nagpapapasok ng hindi na-filtered na moist air sa conservator at maaaring magdulot ng pagpasok ng tubig sa transformer oil.

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

Sa 64 substation ng kompanya, ang silica gel ay inreplace 178 beses noong 2015, na kabuuang 541 kg. Ang frequency ng pagpalit ay lubhang tumataas sa panahon ng rainy season dahil sa mataas na humidity, na nangangailangan ng malaking manpower at material resources. Sa mga bundok, ang mga panganib tulad ng road collapses at rockfalls sa panahon ng rainy season ay lalo pang nagpapataas ng transportation hazards.

2. Prinsipyong Paggana ng Maintenance-Free Transformer Breathers
Ang serye ng JY-MXS na maintenance-free breather ay nakainstalla sa conservator ng mga 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 pamamagitan ng desiccant sa loob ng maintenance-free breather, na tinatanggal ang dust at moisture mula sa hangin upang panatilihin ang insulation strength ng transformer oil.

Matapos ang mahabang paggamit, kapag naging basa na ang desiccant, awtomatikong pumapabilis ang breather ng kanyang pag-init upang alisin ang tubig. 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 ininom ng conservator ang hangin, unang lumalampas ito sa isang sintered metal filter mesh na nagtatanggal ng dust. Ang napiligran na hangin ay pagkatapos ay lumilipad sa drying chamber kung saan lubos na ini-absorb ng desiccant ang tubig.

Ang antas ng moisture saturation ng silica gel ay sinusukat ng load cell na nakainstala sa loob ng breather. Kapag lumampas sa itinalagang threshold, ang carbon fiber heating elements sa loob ng drying chamber ay pumapabilis upang mag-dry ng desiccant. Ang resultang steam ay lumalayas palabas sa pamamagitan ng convection, lumalampas sa metal mesh, kondensado sa glass tube, at lumilipad pababa sa metal flange sa ilalim, lumalabas mula sa breather.

Kapag nabigo ang humidity sensor, isang timer controller sa loob ng control box ang nag-aasikaso ng regular na pag-init sa itinalagang interval, natutugunan ang tunay na maintenance-free operation.

3. Pagsusundan ng Maintenance-Free Transformer Breathers
Ang kompanya ng power supply ay nai-install ang JY-MXS series maintenance-free breathers sa on-load tap changers (OLTC) at main bodies ng No. 1 main transformers sa dalawang heograpikal na iba't ibang 110 kV substations (Substation A at Substation B).

Matapos ang higit sa isang taon ng operasyon:

• Sa Substation A, ang No. 1 main transformer ay walang kinailangan na replacement ng silica gel para sa parehong OLTC at main body breathers. Sa kabilang dako, 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 wala ring kinailangan na replacement. Ang No. 2 main transformer ay may 3 main-body replacements (9 kg) at 5 OLTC replacements (5 kg).

Ang operational data at spot checks ay nagpapakita na normal ang lahat ng functions ng maintenance-free breathers. Kapag umabot sa tiyak na antas ng saturation ang silica gel, agad na pumapabilis ang heater batay sa mga signal ng sensor upang mag-dry ng beads. Bukod pa rito, sa pamamagitan ng pag-analisa ng anim na buwan ng historical weight data, tinataguyod ng controller ang moisture absorption pattern at ipinapatupad ang hybrid strategy na naglalaman ng weight-based at timed control, binabawasan ang workload ng staff, pinapataas ang automation, 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 dehumidify ang saturated silica gel,

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

• Self-diagnostic capabilities para mas madali ang maintenance.

Ang mga features na ito ay nagpapakita na maaaring ganap na palitan ng maintenance-free breathers ang traditional systems, epektibong nagso-solve ng pangangailangan ng moisture absorption ng transformers at natutugunan ang tunay na maintenance-free operation. Bukod pa rito, dahil nawala na ang replacement ng silica gel, natatapos 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 upang monitorin ang kondisyon ng mga accessory online, makakuha ng real-time equipment status, at ipatupad ang preventive measures bago magkaroon ng failure—pinapawi ang transformers mula sa pag-operate sa full load habang mayroong hidden risks. Ito ay nagpuno sa gap na iwanan ng traditional breathers na hindi suportado ang online monitoring.

Karagdagang ito ay malaking binabawasan ang labor costs at routine inspection expenses, pinopromote ang waste recycling, at pinapababa ang risk ng major accidents dahil sa minor accessory failures. Ito ay nagbibigay ng mas epektibo, siyentipikong pag-schedule ng maintenance activities, ninanais ang pagwawasak ng hindi kinakailangang gastos, sinisiguro ang sustainable at ligtas na operasyon ng transformers, at sa huli ay natutugunan ang layunin ng pagtaas ng productivity, efficiency, safety, at environmental protection.