د وړاندیز ترانسفورمرز د ډلې او مکانيکي پرمختګونو امتحان: د و&&(考虑到输出规范，这里应当直接提供翻译结果而不添加任何额外说明或内容。根据要求，以下是翻译结果：) د وړاندیز ترانسفورمرز د ډلې او مکانيکي پرمختګونو امتحان: د ثبات او طولنیزۍ تأکید کول
مقدمه
در پیچیده‌ترین مناظر توزیع برق، ترانسفورماتورهای توزیع نقش محوری ایفا می‌کنند. این ترانسفورماتورها وظیفه دارند ولتاژ را از سطح اصلی توزیع به ولتاژ مناسب برای استفاده نهایی کاهش دهند. عملکرد صحیح آنها برای حفظ شبکه برق پایدار و کارآمد ضروری است. این مقاله به دو جنبه اساسی ارزیابی ترانسفورماتورهای توزیع می‌پردازد: آزمون عملکرد حرارتی و آزمون عملکرد مکانیکی، در حالی که همچنین به نحوه جلوگیری از قطعات خدماتی و مدیریت تغییرات ولتاژ می‌پردازد.
آزمون عملکرد حرارتی ترانسفورماتورهای توزیع
اهمیت بازرسی حرارتی
ترانسفورماتورهای توزیع در طول عملکرد حرارت تولید می‌کنند. حرارت عمدتاً به دلیل افت‌های پیچه و تردید هسته در این ترانسفورماتورها تولید می‌شود. تجمع غیرقابل کنترل حرارت در ترانسفورماتورها می‌تواند منجر به تخریب عایق، شتاب دادن فرآیند پیری ترانسفورماتورها و خطر قابل توجه خرابی‌های فاجعه‌بار شود. بنابراین، بازرسی‌های حرارتی منظم ترانسفورماتورها از اهمیت بالایی برخوردار است. این بازرسی‌ها که شامل مراقبت دمایی و تشخیص نقاط داغ در ترانسفورماتورها می‌شود، به عنوان سیستم‌های هشدار اولیه عمل می‌کنند. با شناسایی سریع انحرافات حرارتی در ترانسفورماتورها، تکنسین‌ها می‌توانند خرابی‌ها را پیش‌بینی کنند و تحویل برق بدون وقفه از طریق شبکه توزیع را تضمین کنند.
مؤلفه‌های کلیدی آزمون حرارتی برای ترانسفورماتورها
چندین آزمون پایه‌ای برای بازرسی عملکرد حرارتی ترانسفورماتورهای توزیع وجود دارد:
آزمون افزایش دما: این بازرسی اساسی برای ترانسفورماتورها، افزایش دما را در پیچه‌ها و روغن ترانسفورماتورها تحت بار اسمی اندازه‌گیری می‌کند. انحرافات از استانداردهای ثابت در ترانسفورماتورها نشان‌دهنده مشکلات مانند خنک‌سازی ناکارآمد یا مشکلات مقاومت داخلی است. چنین یافته‌هایی باعث می‌شود که مولفه‌هایی مانند موتورهای خنک‌کننده، پره‌ها یا سطح روغن در ترانسفورماتورها مورد بررسی دقیق‌تر قرار گیرند.
بازرسی تصویربرداری حرارتی: دوربین‌های اینفرارجی در این روش بازرسی غیرتهاجمی استفاده می‌شوند. آنها دمای سطح ترانسفورماتورها را نقشه‌برداری می‌کنند و نقاط داغ پنهان را که ممکن است به دلیل اتصالات سست یا مسدود شدن مجرای داخلی در ترانسفورماتورها باشد، معرفی می‌کنند. این امر اجازه می‌دهد تا تعمیرات هدفمند در ترانسفورماتورها قبل از وقوع خسارت به عایق صورت گیرد.
تحلیل دمای روغن: نمونه‌برداری و آزمایش ویسکوزیته و محتوای اسید روغن ترانسفورماتور اطلاعاتی در مورد سطح تنش حرارتی تجربه شده توسط ترانسفورماتورها ارائه می‌دهد. افزایش اسیدیتی در روغن ترانسفورماتور نشان‌دهنده گرم شدن زیاد است که باعث می‌شود منابع گرمایی و مکانیسم‌های خنک‌سازی در ترانسفورماتورها مورد بازرسی قرار گیرند.
پروتکل‌ها و استانداردهای بازرسی ترانسفورماتورها
استانداردهایی مانند IEEE C57.12.90 و IEC 60076 بازرسی‌های حرارتی سیستماتیک ترانسفورماتورها را الزامی می‌کنند. در طول آزمون، تکنسین‌ها شرایط بار کامل را در ترانسفورماتورها شبیه‌سازی می‌کنند و به صورت دقیق گرادیان‌های دما را مراقبت می‌کنند. به عنوان مثال، بازرسی افزایش دما در ترانسفورماتورها نیازمند پایدار کردن ترانسفورماتورها برای چند ساعت قبل از ثبت خواندن‌ها است. مستندسازی دقیق هر بازرسی ترانسفورماتور، از جمله شرایط محیطی، مدت آزمون و پروفیل‌های حرارتی، تحلیل روند ترانسفورماتورها در طول زمان را تسهیل می‌کند.
فرکانس و استراتژی‌های تطبیقی برای بازرسی ترانسفورماتورها
فرکانس بازرسی‌های حرارتی ترانسفورماتورها به عوامل مختلفی مانند تغییرپذیری بار و شرایط محیطی بستگی دارد. ترانسفورماتورهای توزیع در مناطق شهری با بارهای متغیر ممکن است نیاز به بازرسی‌های ماهانه داشته باشند، در حالی که آنهایی که در مناطق روستایی قرار دارند ممکن است با بازرسی‌های فصلی کافی باشند. در مناطق گرم، فواصل بین بازرسی‌های حرارتی ترانسفورماتورها کوتاه‌تر می‌شود تا اثرات استرس حرارتی مقاومت کند. سیستم‌های مراقبت پیشرفته اکنون بازرسی‌های حرارتی مداوم ترانسفورماتورها را از طریق سنسورهای جاسازی شده ممکن می‌سازند که داده‌های زنده از ترانسفورماتورها به مرکز کنترل منتقل می‌کنند.
غلبه بر چالش‌های بازرسی ترانسفورماتورها
بازرسی‌های حرارتی ترانسفورماتورها با چالش‌هایی مواجه هستند. به طور قابل توجهی، مثبت‌های کاذب ممکن است به دلیل افزایش موقت بار در ترانسفورماتورها رخ دهد. برای کاهش این مسئله، تکنسین‌ها داده‌های حرارتی را با پارامترهای الکتریکی، مانند جریان بار در ترانسفورماتورها، همبسته می‌کنند. علاوه بر این، دسترسی به مولفه‌های دست‌نیافتنی، مانند پیچه‌های داخلی ترانسفورماتورها، نیاز به تخصص ویژه دارد. برخی بازرسی‌های ترانسفورماتورها نیاز به خالی کردن روغن دارند که الزام می‌کند به پروتکل‌های ایمنی دقیق پایبند شود. کالیبراسیون منظم سنسورهای حرارتی ترانسفورماتورها اطمینان از نتایج بازرسی دقیق را می‌دهد.
یکپارچه‌سازی بازرسی حرارتی با نگهداری ترانسفورماتورها
بازرسی‌های حرارتی ترانسفورماتورها به عنوان پلی بین جمع‌آوری داده و اقدامات نگهداری عمل می‌کنند. گزارش بازرسی جامع ترانسفورماتورها که نقاط داغ، عدم کارایی خنک‌سازی یا تخریب روغن را در ترانسفورماتورها نشان می‌دهد، هدایت می‌کند برای مداخلات فوری. به عنوان مثال، اگر بازرسی تصویربرداری حرارتی نشان‌دهنده یک پره خنک‌سازی مسدود شده در یک ترانسفورماتور باشد، تمیز کردن یا تعویض آن اولویت می‌گیرد. با جاسازی بازرسی‌های حرارتی در برنامه‌های نگهداری پیشگیرانه ترانسفورماتورها، عملکنندگان می‌توانند عمر مفید ترانسفورماتورها را افزایش دهند و آسیب‌پذیری‌های شبکه را کاهش دهند.
آزمون عملکرد مکانیکی ترانسفورماتورهای توزیع
ضرورت بازرسی مکانیکی برای ترانسفورماتورها
ترانسفورماتورهای توزیع طی طول عمر خود با استرس‌های مکانیکی مواجه می‌شوند. خطاهای الکتریکی می‌توانند نیروهای الکترومغناطیسی شدیدی تولید کنند که ممکن است پیچه‌های ترانسفورماتورها را تحریک کنند. علاوه بر این، فعالیت لرزه‌ای یا رسیدن سخت در حین حمل و نقل می‌تواند مولفه‌های داخلی ترانسفورماتورها را خراب کند. بازرسی‌های مکانیکی منظم، از جمله بازرسی‌های بصری تا تست‌های پویای ترانسفورماتورها، برای شناسایی نقص‌های پنهان ضروری هستند. با شناسایی ضعف‌های مکانیکی از زمان اول در ترانسفورماتورها، عملکنندگان می‌توانند از خرابی‌های ناگهانی که می‌توانند تأمین برق را مختل کرده و زیرساخت‌های کلی که بر این ترانسفورماتورها تکیه دارند را در معرض خطر قرار دهند، محافظت کنند.
مؤلفه‌های اصلی تست مکانیکی برای ترانسفورماتورها
چندین آزمون برای بازرسی عملکرد مکانیکی ترانسفورماتورهای توزیع اساسی هستند:
آزمون ضربه کوتاه مداری: این بازرسی شرایط خطا را شبیه‌سازی می‌کند تا توانایی ترانسفورماتورها برای تحمل نیروهای الکترومغناطیسی را ارزیابی کند. انحرافات در امپدانس یا جابجایی پیچه‌ها در ترانسفورماتورها نشان‌دهنده استرس مکانیکی هستند که باعث می‌شود مکانیسم‌های گیرنده و قاب‌های پشتیبانی در ترانسفورماتورها مورد بازرسی قرار گیرند.
بازرسی تحلیل لرزش: سنسورها برای مراقبت از لرزش‌ها در طول عملکرد ترانسفورماتورها استفاده می‌شوند. فرکانس‌های غیرعادی که در ترانسفورماتورها شناسایی می‌شوند نشان‌دهنده مشکلاتی مانند قطعات سست، هسته‌های ناهماهنگ یا موتورهای خنک‌کننده خراب هستند. این روش بازرسی غیرتهاجمی به تکنسین‌ها اجازه می‌دهد تا مشکلات مکانیکی را در ترانسفورماتورها قبل از اینکه تشدید شوند، شناسایی و اصلاح کنند.
آزمون ضربه مکانیکی: این آزمون در طول فرآیند ساخت یا پس از حمل و نقل ترانسفورماتورها اعمال می‌شود و توانایی ترانسفورماتورها برای تحمل شوک‌ها را ارزیابی می‌کند. آزمون‌های ریختن یا شبیه‌سازی لرزه‌ای آسیب‌پذیری‌هایی را در مولفه‌هایی مانند مخزن، بوشینگ‌ها یا اتصالات ترمینال ترانسفورماتورها نشان می‌دهند که باعث می‌شود مفاصل مهم مورد بازرسی قرار گیرند.
پروتکل‌ها و استانداردهای بازرسی ترانسفورماتورها
استانداردهایی مانند IEEE C57.12.90 و IEC 61378 بازرسی‌های مکانیکی دقیق ترانسفورماتورها را الزامی می‌کنند. در طول آزمون، تکنسین‌ها روش‌های دقیق را دنبال می‌کنند. به عنوان مثال، آزمون‌های کوتاه مداری در ترانسفورماتورها نیازمند تزریق جریان کنترل شده هستند در حالی که به صورت دقیق پاسخ‌های مکانیکی ترانسفورماتورها را مراقبت می‌کنند. مستندسازی دقیق هر بازرسی ترانسفورماتور، از جمله پارامترهای آزمون، تغییرات مشاهده شده و پیشنهادات تعمیر، رکورد تاریخی برای تجزیه و تحلیل آینده ترانسفورماتورها ایجاد می‌کند.
فرکانس و تطبیق متناسب برای بازرسی ترانسفورماتورها
فرکانس بازرسی‌های مکانیکی ترانسفورماتورها بر اساس سناریوهای استفاده متفاوت است. ترانسفورماتورهای توزیع در مناطق پرخطر لرزه‌ای ممکن است بازرسی‌های لرزشی فصلی داشته باشند، در حالی که آنهایی که در محیط‌های پایدار قرار دارند ممکن است با بازرسی‌های سالانه کافی باشند. ترانسفورماتورهای نصب شده به تازگی معمولاً بازرسی‌های فوری پس از حمل و نقل را برای تأیید تمامیت آنها دریافت می‌کنند. سیستم‌های مراقبت پیشرفته اکنون بازرسی‌های مکانیکی مداوم ترانسفورماتورها را از طریق سنسورهای کششی و شتاب‌سنج‌های جاسازی شده ممکن می‌سازند.
غلبه بر چالش‌های بازرسی ترانسفورماتورها
بازرسی‌های مکانیکی ترانسفورماتورها با پیچیدگی‌های خاص خود مواجه هستند. شناسایی خسارت داخلی بدون تجزیه ترانسفورماتورها یک موانع قابل توجه است. برخی بازرسی‌ها، مانند تست اولتراسونیک برای شکاف‌های پنهان در ترانسفورماتورها، نیاز به تخصص ویژه دارد. علاوه بر این، تمایز بین سایش طبیعی و تخریب غیرعادی در ترانسفورماتورها نیاز به تجربه دارد. برای حل این چالش‌ها، تکنسین‌ها روش‌های مختلف بازرسی را ترکیب می‌کنند، مانند تحلیل لرزش با بازرسی‌های بصری، و از داده‌های تاریخی برای تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای ترانسفورماتورها استفاده می‌کنند.
یکپارچه‌سازی بازرسی مکانیکی با نگهداری ترانسفورماتورها
بازرسی‌های مکانیکی ترانسفورماتورها به عنوان پیوندی اساسی بین تشخیص و اقدام عمل می‌کنند. گزارش بازرسی جامع ترانسفورماتورها که مشکلاتی مانند پیچ‌های سست، پیچه‌های تحریک شده یا حمایت‌های تخریب شده را در ترانسفورماتورها نشان می‌دهد، دستورالعمل‌های تعمیر فوری یا تعویض مولفه‌ها را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، اگر بازرسی لرزش نشان‌دهنده هسته ناهماهنگ در یک ترانسفورماتور باشد، هماهنگ‌سازی مجدد و تنگ کردن مجدداً اولویت می‌گیرد. با جاسازی بازرسی‌های مکانیکی در برنامه‌های نگهداری پیشگیرانه ترانسفورماتورها، عملکنندگان می‌توانند عمر مفید ترانسفورماتورها را افزایش دهند و مقاومت شبکه را تقویت کنند.
جلوگیری از قطع خدمات در ترانسفورماتورهای توزیع
چگونه ترانسفورماتورها، دومین‌ها و فیوزها عمل می‌کنند
ترانسفورماتورهای توزیع ولتاژ را از ولتاژ توزیع یا ولتاژ فیدر اصلی به ولتاژ استفاده کاهش می‌دهند. آنها از طریق فیوزهای اصلی یا قطعک‌های فیوزی به فیدر اصلی، زیرفیدرها و جانبی‌ها متصل می‌شوند. فیوز اصلی ترانسفورماتور توزیع خود را از فیدر اصلی جدا می‌کند وقتی یک خطا در ترانسفورماتور یا خطا با امپدانس کم در مدار ثانویه رخ می‌دهد. قطعک‌های فیوزی که معمولاً بسته هستند، روشی راحت برای جدا کردن ترانسفورماتورهای توزیع کوچک برای بازرسی و نگهداری فراهم می‌کنند.
محافظت مناسب از بار زیاد یک ترانسفورماتور توزیع فقط با یک فیوز اصلی قابل دستیابی نیست. این به دلیل تفاوت در شکل منحنی جریان-زمان آن و منحنی جریان-زمان ایمن ترانسفورماتور توزیع است. اگر فیوز کوچک کافی برای ارائه محافظت کامل از بار زیاد ترانسفورماتور استفاده شود، بخش قابل توجهی از ظرفیت بار زیاد ترانسفورماتور از دست می‌رود زیرا فیوز زودتر می‌سوزد. چنین فیوز کوچکی همچنین معمولاً به دلیل جریان‌های موقتی ناخواسته می‌سوزد. بنابراین، فیوز اصلی باید بر اساس ارائه محافظت از کوتاه مدار فقط انتخاب شود، با جریان حداقل می‌سوزش معمولاً بیش از ۲۰۰٪ جریان بار کامل ترانسفورماتور مرتبط با آن است.
ترانسفورماتورهای توزیع متصل به فیدرهای سیم هوایی معمولاً به اختلالات شدید برق مواجه می‌شوند. برای کاهش خرابی عایق و خرابی ترانسفورماتورها از برق، معمولاً از مهارکننده‌های برق با این ترانسفورماتورها استفاده می‌شود.
سیم‌های ثانویه یک ترانسفورماتور توزیع معمولاً به صورت محکم به مدارهای ثانویه شعاعی متصل می‌شوند که از آنها خدمات مصرف‌کننده تعبیه می‌شوند. این بدان معناست که ترانسفورماتور محافظتی علیه بار زیاد و خطا با امپدانس بالا در مدارهای ثانویه خود ندارد. تعداد کمی از ترانسفورماتورهای توزیع به دلیل بار زیاد سوخته می‌شوند، عمدتاً به دلیل اینکه معمولاً به ظرفیت بار زیاد خود کاملاً استفاده نمی‌شوند. عامل دیگری که به تعداد کم خرابی‌های مرتبط با بار زیاد کمک می‌کند، انجام چک‌های بار مکرر و اقدامات اصلاحی قبل از وقوع بار زیاد خطرناک است. با این حال، خطا با امپدانس بالا در مدارهای ثانویه ممکن است بیشتر از بار زیاد باعث خرابی ترانسفورماتورهای توزیع شود، به ویژه در مناطقی با شرایط درختان بد.
فیوزهای موجود در سیم‌های ثانویه ترانسفورماتورهای توزیع تقریباً به اندازه فیوزهای اصلی در جلوگیری از سوختن ترانسفورماتورها مؤثر نیستند، به دلایل مشابه. روش صحیح برای ارائه محافظت رضایت‌بخش برای یک ترانسفورماتور توزیع علیه بار زیاد و خطا با امپدانس بالا، نصب یک قطع‌کننده در سیم‌های ثانویه ترانسفورماتور است. منحنی خاموش شدن این قطع‌کننده باید به درستی با منحنی جریان-زمان ایمن ترانسفورماتور هماهنگ شود. فیوز اصلی باید نیز با قطع‌کننده ثانویه هماهنگ شود تا قطع‌کننده قبل از آسیب دیدن فیوز بر هر جریانی که می‌تواند از آن عبور کند خاموش شود.
خطا در اتصال خدمات مصرف‌کننده از مدار ثانویه به سوئیچ خدمات بسیار نادر است. بنابراین، استفاده از یک فیوز ثانویه در نقطه‌ای که اتصال خدمات به مدار ثانویه متصل می‌شود از نظر اقتصادی توجیه نمی‌شود، مگر در موارد نادری مانند خدمات بزرگ از ثانویه‌های زیرزمینی.
اعتبارات تغییر ولتاژ
با فرض تغییر ولتاژ حداکثر ۱۰٪ در هر سوئیچ خدمات مصرف‌کننده، تقسیم این کاهش بین قسمت‌های مختلف سیستم، در بار کامل، ممکن است به شرح زیر باشد:
۲٪ تغییر ولتاژ در فیدر اصلی بین اولین و آخرین ترانسفورماتورها
