ფოტოელექტრული დენის ტრანსფორმატორების დიზაინისა და გამოყენების კვლევა GIS-ში
1.ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორის დიზაინი და გამოყენების მაგალითი GIS-ში
ეს სტატია კონკრეტული მაგალითის სახით ითვლება 126kV GIS პროექტი, რომლითაც სიღრმისეულად განხილულია ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორების დიზაინის იდეები და პრაქტიკული გამოყენება GIS სისტემაში. რაც ეხება ამ GIS პროექტს, მისი რეგულარული ფუნქციონირება დაიწყო და ელექტროენერგიის სისტემა რჩება სტაბილური, უცერცხლოდ და მისი მუშაობის მდგომარეობა შესაფასებლად სასურველია.
1.1 ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორის დიზაინი და გამოყენების იდეები
პროექტის პირველ ეტაპზე, GIS პროექტის გუნდი იყო საკმაოდ აქტიური დისკუსიებში ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორის ლაიაუტის პლანის შესახებ. ცენტრალური კონტროვერსია ფოკუსირებული იყო შემდეგ კითხვაზე: თუ უნდა დაელოდებით ის ჟანგბადის ოქსიდი SF6 გაზის გარემოში თუ რეგულარულ ჟანგბადში.
სქემა 1: დალაგება ჟანგბადის ოქსიდის გარემოში
თუ ეს სქემა იყენებული იქნება, ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორი იქნება არადამატებელი დაჭერის ჟანგბადის ოქსიდის გარემოში, და მისი ელექტრონული დასაკავშირებლად კონტროლის დარბაზთან საჭირო იქნება ფოტონური სიმები. თუმცა, არადამატებელი დაჭერის ჟანგბადის ოქსიდის გარემოში, ფოტონური სიმების შეტანა კონტროლის დარბაზში შეიძლება გახდეს საკმაოდ რთული. თუ ფოტონური სიმები უნდა დაქმნათ კაბელის ფორმის ტერმინალური პორტები, საჭირო იქნება პროფესიული სიმური სიმურის დამუშავების ტექნოლოგია; თუმცა, სიმურის პროცესი არა მხოლოდ შეიძლება დაშალოს ფოტონური სიგნალების ტრანსპორტი, არამედ შეიძლება აფერხებდეს ტრანსფორმატორის ელექტრონულ იზოლაციას და ფორმირებული კონდუქტიური გზა შეიძლება არასასურველი ფაქტორები იყოს.
სქემა 2: დალაგება ჟანგბადში
ეს სქემა არ მოითხოვს მაღალი დაჭერის განხილვას, ასე რომ, სიმურის შესახებ დარწმუნება არ არის საჭირო. თუმცა, უნდა დაეცემოთ როგორ უნდა გამოვიყენოთ სამძღვანელო ტრანსფორმატორის დახურვა, და როგორ შეიძლება ტურბულენტული ტოკები გავრცელდეს მისი ზუსტი გაზომვის და სხვა შესაძლო შედეგების გარეშე.
რიგით ანალიზის და შედარების შემდეგ, GIS პროექტის გუნდმა ბოლოს აირჩია სქემა 2. ეს სქემა საპირისპიროდ სისტემის მუშაობის უსაფრთხოებას, დამახასიათებელს და სტაბილურობას აქცევს პირველი განხილვის საგანს, და საბოლოოდ განხილულია სქემის ხელმისაწვდომობა მისი განხორციელებისას.
2. სქემის პრობლემების გადაჭრა
სტრუქტურული დიზაინი და დაკავშირება
ტრადიციული ელექტრომაგნიტური სამძღვანელო ტრანსფორმატორის დიზაინის და ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორის დიზაინის შედარებით და ანალიზით, გადაწყვეტილი იქნა ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორი დალაგებული იქნება ჟანგბადში და შემდეგი დიზაინის სამუშაოები შესრულდება:
დამზადებული იქნება დიდი ფლანჯი, ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორი დალაგებული იქნება ფლანჯის შიგნით, და ფოტონური სიმები გამოიყენება ფლანჯის გვერდიდან. ამგვარად, ფოტონური სიმების და ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორის შორის კავშირი იქნება ტრანსფორმატორის შიგნით, და ეს არეალი იქნება სხვა გარე ტრანსფორმატორების დიდი ფლანჯების გვერდით, და ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორი და ჟანგბადის ოქსიდი იქნება მეტალით დაიზოლირებული.
რადგან ტრანსფორმატორის მუშაობისას შეიქმნება ტურბულენტული ტოკები, რომლებიც შეიძლება დარღვიონ ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორის ზუსტი გაზომვა და ვოლტაჟი. ამ პრობლემის გადაჭრისთვის, მეტალურ საზუსტებზე გამოიყენება ელექტროსტატიკური სპრეიის დამუშავება, რათა დახუროს ტურბულენტული ტოკების ციკლები და დარწმუნდეს ჟანგბადის ოქსიდის დახურვა.
ელექტროსტატიკური ველის სიმულაცია და ვერიფიკაცია
ფლანჯის სტრუქტურის დიზაინის გამოყენების გამო, ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორის ელექტროსტატიკური ველის დისტრიბუცია შეიცვლება. სქემის ეფექტურობის შესამოწმებლად, საჭიროა გამოიყენოთ მეტსახელი სიმულაციის კომპიუტერული ინსტრუმენტები (როგორიცაა ANSYS პროგრამა) შესაბამისი ტესტირებისა და ანალიზის სამუშაოებისთვის. ANSYS-ის გამოყენებით შესრულდება ელექტროსტატიკური ველის ექსპერიმენტები ფლანჯების მეტალურ რგოლებზე და კონდუქტორებზე. ექსპერიმენტში გამოიყენება 150kV შტორმის იმპულსის ვოლტაჟი. ANSYS პროგრამის საშუალებით დადებული ანალიზის შედეგად, დადებული იქნება, რომ ფლანჯის და ეკრანის პირის ნაწილებში ელექტროსტატიკური ველის სიმძლავრე ყველაზე დიდია, რომლის მაქსიმალური მნიშვნელობა აღწევს 20kV/mm-მდე. ეს შედეგი შედგა პროექტის გუნდის სიღრმისეული კვლევისა და სამუშაოების შედეგად და გადაიტაცა ტესტირება და დადება.
ამჟამად, ეს პროექტი დიდი ხნის განმავლობაში სტაბილურად მუშაობს და შედეგები კარგია. ამჟამად ჩინეთში ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორების კვლევის სფეროში განხორციელდა განსაკუთრებული მიღწევები. თუმცა, მაღალი დაჭერის სივრცეებში, ჯერ კიდევ არსებობს პრობლემები, როგორიცაა დიდი დაჭერის გარეშე გარემოში შტრესისა და ტემპერატურის გამოწვეული ბირეფრინგენციის შემცირება, სისტემის დიდი ხნის განმავლობაში სტაბილური მუშაობის დასაზუსტება და ზუსტი გაზომვის უფრო ზუსტი დასაუკეთესება, რომლებიც შესაძლებელია გადაჭრის შემდეგ.
3. შეჯამება
GIS სისტემაში ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორის სქემის შერჩევის, შესრულების და პრობლემების გადაჭრის მთელი პროცესის განხილვის შემდეგ, შეიძლება დაინახოს, რომ საშუალებები დიდი წარმატებით განხორციელდა GIS დიზაინის და გამოყენების სფეროში. ტრადიციული ელექტრომაგნიტური სამძღვანელო ტრანსფორმატორის შედარებით, ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორი არის ნაჩვენები დიდი უპირატესობებით და მისი გამოყენების დიაპაზონი უფრო და უფრო გაფართოებულია. ბევრი წარმოშობის და მომხმარებლები უკვე გამოიყენებენ მას. ამით შეიძლება განვიხილოთ, რომ ახალი მომავალში, ფოტოელექტრონული სამძღვანელო ტრანსფორმატორი სრულიად შეცვლის ელექტრომაგნიტურ სამძღვანელო ტრანსფორმატორს, და ტექნოლოგიის უსასრულო განვითარებისა და დამატებით უფრო დამატებით განათავსების შედეგად, ეს ტრანსფორმატორები უფრო დიდი წვდომა მიიღებენ ტრანსფორმატორების ტექნოლოგიის პროგრესის შემდეგ.
