Bakımsız Donanım Transformatör Solunum Cihazlarının Trafo Merkezlerinde Kullanımı

Şu anda, geleneksel tip solunum cihazları dönüşüm merkezlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Silika jel'in nem emme kapasitesi, işletim ve bakım personeli tarafından silika jel boncuklarının renk değişimini görsel olarak gözlemleyerek hala değerlendirilmektedir. Personelin subjektif yargısı belirleyici rol oynamaktadır. Dönüşüm merkezi solunum cihazlarındaki silika jelinin iki üçünden fazlası renk değiştirince değiştirilmesi açıkça belirlenmiş olmasına rağmen, renk değişiminin belirli aşamalarında adsorpsiyon kapasitesinin ne kadar azaldığını belirlemek için henüz doğru bir nicel yöntem yoktur.

Ayrıca, işletme ve bakım personelinin beceri seviyeleri önemli ölçüde farklılık gösterdiği için, görsel tanımlamada büyük farklılıklar ortaya çıkmaktadır. Bazı üreticiler ve bireyler, silika jel filtrelemeden sonraki havanın nem içeriğini tespit etme veya silika jelin gerçek zamanlı ağırlık izleme gibi ilgili araştırmalar yaptılar. Gömülü bilgisayarlar, ısıtma ve silika jelinden nem kaldırma işlemlerini otomatik olarak kontrol etmek, tespit etmek ve veri iletmek için kullanılır.

1. Mevcut Teknik Durum Analizi
1.1 Yabancı Kurumlar Tarafından Dönüşüm Merkezi Solunum Cihazlarına İlişkin Araştırma
Birçok yıl boyunca, yurtdışındaki akademik araştırma ve uygulamalara dayanarak, silika jel absorpsiyonundan sonra havanın nem içeriğini tespit etmek, silika jelin doygunluk düzeyini değerlendirmek için en yaygın, yaygın ve etkili yöntem olarak kabul edilmiştir. Ancak, bu yöntem hala silika jelin nem doygunluğunu doğrudan nicelleştiremez; sadece adsorpsiyon kapasitesinin azaldığını ve dehidrasyon işlemine ihtiyaç olduğuna dair kvalitatif olarak, dolaylı yollarla işaret eder.

MR Şirketi, bu sorunu çözmek için benzer bir ürün sunmaktadır, nem algılama ilkelerini kullanarak silika jelin nemli durumunu değerlendirir, beyaz silika jel (belirtici olmayan tür) kullanır. Bu ürünlerin dezavantajları şunlardır: nem sensörleri doygun neme maruz kaldığında (süngerek su damlacığı haline gelirken) başarısız olma eğilimindedir, beyaz silika jel kullanıcıların nem emme etkisini görsel olarak onaylamasına imkan tanımaz ve dehidrasyon/regenerasyon süreci doğrulanamaz.

ABB ayrıca çift tüplü yapıya sahip benzer bir çözüm sunmaktadır. İşlem sırasında, bir elektromanyetik vananın bir tüpü rezervuarın solunum kanalına bağlanırken, diğer tüp dehidrasyon ve regenerasyon geçirmektedir. Ancak, büyük boyutu, ağır ağırlığı ve yüksek maliyeti nedeniyle, mevcut geleneksel solunum cihazlarının yerinde yeniden donatılmasına uygun değildir.

1.2 Yerel Kurumlar Tarafından Dönüşüm Merkezi Solunum Cihazlarına İlişkin Araştırma
Bazı yerel işletmeler bakım gerektirmeyen solunum cihazları geliştirdi. Bu cihazlar, çevrimiçi ağırlık ölçümünü kullanarak silika jel nem doygunluğu modellerini oluşturur ve zamana dayalı ısıtma dehidrasyonunu gerçekleştirir. Bulanık kontrol teorisini uygulayarak, ideal hava kurutma ve bilimsel dehidrasyonu sağlar. Dönüşüm merkezi solunum cihazlarının ekipmanlarının dönüşüm merkezinin ömrüne uyum sağlaması için, askeri sınıfı mikroişlemciler ve VxWorks işletim sistemi ile çok stabil algılama ve hareket komponentleri kullanılır. Bu, dönüşüm merkezi solunum cihazlarının tamamen bakım gerektirmesiz çalışmasını gerçekleştirmekte, alan çalışmasının verimliliğini ve güvenliğini önemli ölçüde artırarak güç dağıtım sistemlerinin güvenilirliğini artırmaktadır.

1.3 Geleneksel Solunum Cihazlarının Değiştirilmesi Hakkındaki İki Mevcut Görüş
Şu anda, ana dönüşüm merkezi solunum cihazlarındaki silika jelin değiştirilmesinin Buchholz (gaz) korumasına etkisi konusunda elektrik endüstrisinde birleşik bir fikir birliği yoktur. Genel olarak, silika jel değiştirilirken, ağır gaz korumasının “trip” modundan “uyarı” moduna geçmesi gerektiği kabul edilir, ancak değiştirildikten sonra korumanın nasıl yeniden yapılandırılacağı konusunda önemli anlaşmazlıklar var.

Bir görüşe göre, solunum cihazının silika jelini değiştirmek, gaz korumasının yanlış tetiklenmesine neden olabilir; bu nedenle, değiştirildikten sonra, dönüştürücünün 24 saatlik deneme işletmesi (ağır gaz koruması uyarı modunda) yapılmalı ve ardından tekrar trip moduna geçiş yapılmalıdır.

Diğer görüşe göre, silika jel değiştirildikten sonra, ağır gaz korumasına daha fazla etki olmadığından, koruma hemen tekrar trip moduna geri alınmalıdır.

Şu anda, belirli bir elektrik dağıtım şirketi aşağıdaki prosedürü uygulamaktadır: değiştirme öncesinde, ağır gaz koruma bağlantısını “trip” modundan “sinyal” moduna geçirmek için operasyon merkezinden onay alırlar; tamamlandıktan sonra, tekrar “trip” moduna geçirmek için operasyon merkezinden onay alırlar. Bağlantının bir terminalinde –110V olduğunu, diğerinde ise voltaj olmadığını doğrularlar.

1.4 Dönüşüm Merkezi Solunum Cihazlarının Mevcut Uygulama Durumu
Elektrik dağıtım şirketi şu anda iki tür solunum cihazı kullanmaktadır: sökülebilir organik cam konteynerler ve sökülemez konteynerler. Sökülebilir solunum cihazları için, değiştirme süreci, operatörlerin prosedürler ve vidalama kuvveti konusunda yüksek hassasiyet talep eder; aksi takdirde, organik cam kolay hasar görür. Tüm süreç zaman alıcıdır ve tekrarlanan değişiklikler genellikle bağlantı noktalarında kötü mühürlemenin oluşmasına neden olur, bu da süzülmemiş nemli hava rezervuarya girmesine ve dönüşüm merkezi yağının nem almamasına neden olabilir.

Sökülemez solunum cihazları bu sorunlardan kaçınır, ancak başka bir sorun ortaya çıkar: küçük doldurma açıklığı, değiştirme sırasında silika jel taşması nedeniyle çevre kirliliğine neden olur.

Şirketin 64 alt merkezinde, 2015 yılında 178 kez, toplamda 541 kg silika jel değiştirildi. Yağmur mevsimi sırasında nem yüzünden değiştirme sıklığı önemli ölçüde artar, bu da önemli miktarda insan ve mal kaynakları gerektirir. Dağlık bölgelerde, yağmur mevsimi sırasında yol çöküntüsü ve kayalık düşme riskleri taşıma tehlikelerini daha da artırır.

2. Bakım Gerektirmeyen Dönüşüm Merkezi Solunum Cihazlarının Çalışma Prensibi
JY-MXS serisi bakım gerektirmeyen solunum cihazı, yağlı dönüşüm merkezlerinin rezervuarsına monte edilir. Dönüşüm merkezi yağı yük veya çevre sıcaklığı değişimlerine bağlı olarak genişlediğinde veya daraldığında, rezervuardaki gaz, bakım gerektirmeyen solunum cihazının içindeki kurutucu maddelerden geçirilir, bu da havadan toz ve nemi çıkarmak ve dönüşüm merkezi yağının yalıtım gücünü korumak için kullanılır.

Uzun süreli kullanım sonucunda nemlendirici nem alır ve bu durumda solucan otomatik olarak ısıtma fonksiyonunu etkinleştirerek nemi uzaklaştırır. Sistem, filtre kabı, cam tüp, ana eksen, yük hücresi (ağırlık sensörü), sıcaklık/nem sensörleri, ısıtma elemanı, kontrol kartı ve silika jel ile temel olarak oluşur.

Koruyucu havayı içeri çekerken, önce tozu süzgeçten geçen eritme metal filtrenizden geçer. Süzülmüş hava daha sonra kurutma odasından geçer ve burada nemlendirici tarafından tamamen emilir.

Solucan içinde yerleştirilen yük hücresi, silika jelin nem doygunluğunu ölçer. Doygunluk önceden belirlenmiş bir eşik değerini aşarsa, kurutma odası içindeki karbon lif ısıtma elemanları aktive olur ve nemlendiriciyi kurutur. Oluşan buhar, konveksiyon yoluyla dışarıya difüze olur, metal örgüden geçirilir, cam tüpte damlar ve altta bulunan metal flansta solucandan çıkarılır.

Nem sensörü başarısız olursa, kontrol kutusunun içindeki zamanlayıcı denetleyici, önceden belirlenmiş aralıklarla periyodik ısıtma sağlar, böylece gerçek bakım gerektirmeyen işletim sağlanır.

3. Bakım Gerektirmeyen Trafo Solucanlarının Uygulaması
Elektrik dağıtım şirketi, iki coğrafi olarak ayrı 110 kV trafi merkezlerinde (Merkez A ve Merkez B) yük altında taraçalı değiştiricilerin (OLTC) ve 1 numaralı ana trafo gövdelerine JY-MXS serisi bakım gerektirmeyen solucanlar yükledi.

Bir yıldan fazla işletim sonrası:

• Merkez A'da, 1 numaralı ana trafo için hem OLTC hem de gövde solucanları için sıfır silika jel değiştirme ihtiyacı duyuldu. Buna karşılık, 2 numaralı ana trafo için 5 adet gövde solucanı (toplam 15 kg) ve 6 adet OLTC solucanı (toplam 6 kg) değiştirildi.

• Merkez B'de, 1 numaralı ana trafo için de sıfır değişim gerekliliği oldu. 2 numaralı ana trafo için 3 adet gövde değiştirme (9 kg) ve 5 adet OLTC değiştirme (5 kg) yapıldı.

İşletim verileri ve yer kontrolü, bakım gerektirmeyen solucanların tüm fonksiyonlarının normal çalıştığını gösterdi. Silika jel belirli bir doygunluk düzeyine ulaştığında, sensör sinyallerine dayanarak ısıtıcı anında aktive olup boncukları kuruttu. Ayrıca, altı aylik geçmiş ağırlık verilerinin analizi sonucunda, denetleyici nem emilme kalıbını oluşturdu ve ağırlık tabanlı ve zamanlanmış kontrol kombinasyonu olan hibrit bir strateji uyguladı, böylece personel iş yükünü azalttı, otomasyonu artırdı ve ekonomik ve sosyal faydalar sağladı.

4. Sonuç
Sonuç olarak, trafoların yük altında taraçalı değiştiricileri ve ana gövdelerine bakım gerektirmeyen solucanların yüklenmesi, şunları sağlar:

• Sensöre dayalı ısıtma, doygun silika jeli kurutmak için,

• Uzaktan gerçek zamanlı izleme iletişim fonksiyonları aracılığıyla,

• Daha kolay bakımı sağlamak için kendini teşhis eden yetenekler.

Bu özellikler, bakım gerektirmeyen solucanların geleneksel sistemleri tamamen değiştirebileceğini gösterir, trafoların nem emilme ihtiyaçlarını etkili bir şekilde çözerek gerçek bakım gerektirmeyen operasyonu sağlar. Ayrıca, silika jel değiştirme işlemi ortadan kaldırıldığından, değiştirme sonrası ağır gaz koruma ayarları hakkında uzun süredir devam eden tartışmalar da çözülür.

Bakım gerektirmeyen solucanların kullanılması, elektrik dağıtım şirketinin takviye parçalarının durumunu çevrimiçi olarak izlemesine, ekipmanların gerçek zamanlı durumunu elde etmesine ve arızalar gerçekleşmeden önleyici önlemler almasına imkan tanır - dolayısıyla trafolar, gizli riskler varken tam yük altında çalışmaz. Bu, geleneksel solucanların çevrimiçi izlemeyi desteklemediği boşluğu doldurur.

Ayrıca, bu, işgücü maliyetlerini ve düzenli inceleme masraflarını büyük ölçüde azaltır, atık geri dönüşümünü teşvik eder ve küçük takviye parçalarındaki arızalar nedeniyle ciddi kazalar riskini azaltır. Bu, daha etkili, bilimsel bakım faaliyetlerinin planlanmasını mümkün kılar, gereksiz harcamaları ortadan kaldırır, trafoların sürdürülebilir ve güvenli bir şekilde işletilmesini sağlar ve nihayetinde üretkenlik, verimlilik, güvenlik ve çevre koruması hedeflerini gerçekleştirir.