چگونه نظارت هوشمند و نوآوری‌ها توسعه ترانسفอรمرهای ولتاژ کم را پیش می‌برند

با پیشرفت مداوم فناوری شبکه هوشمند، سیستم‌های نظارت هوشمند نقش مهم‌تری در جلوگیری و رفع خرابی‌ها در ترانسفورماتورهای ولتاژ دارند. این سیستم‌های نظارت هوشمند مدرن می‌توانند پارامترهای کلیدی ترانسفورماتورهای ولتاژ را به صورت زنده جمع‌آوری کنند—مانند سطح تخلیه جزئی، دما و کیفیت روغن—و از الگوریتم‌های تحلیل داده برای ارزیابی وضعیت سلامت تجهیزات استفاده کنند، این کار امکان هشدار زودهنگام خرابی و موقعیت‌یابی دقیق مشکلات را فراهم می‌کند.

در سیستم‌های ولتاژ پایین، نظارت هوشمند عمدتاً شامل نظارت بر تخلیه جزئی، نظارت بر دما و نظارت هوشمند یکپارچه است. نظارت بر تخلیه جزئی معمولاً با نصب ترانسفورماتورهای جریان با فرکانس بالا یا حسگرهای فراصوت انجام می‌شود که این امکان را می‌دهد تا تخلیه‌های داخلی ترانسفورماتور را به صورت زنده ردیابی کنیم، نوع و مکان تخلیه را شناسایی کنیم و بدین طریق وضعیت عایق را ارزیابی کنیم. نظارت بر دما از طریق استفاده از ترموجونکتورها، حسگرهای PT100 یا حسگرهای لیزری مناطق حیاتی ترانسفورماتور را نظارت می‌کند. مدل توزیع دما سه‌بعدی می‌تواند برای محاسبه نقاط داغ به صورت زنده ساخته شود که به ما کمک می‌کند وضعیت تخریب عایق را ارزیابی کنیم.

استفاده از فناوری نظارت هوشمند قابلیت عملکرد ترانسفورماتورهای ولتاژ را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است. به عنوان مثال، در یک سیستم توزیع برق ۱۰kV، پس از نصب دستگاه‌های نظارت هوشمند، علائم تخریب عایق به زودی شناسایی شدند که اجازه تعمیرات به موقع و جلوگیری از خرابی‌های بالقوه ناشی از شکست عایق را داد. علاوه بر این، این سیستم‌های نظارت هوشمند می‌توانند با سیستم‌های اتوماسیون زیرстанیون تلفیق شده و راه‌حل مدیریت دارایی کاملی را تشکیل دهند که امکان نظارت و تشخیص دوردست وضعیت تجهیزات را فراهم می‌کند.

از دیدگاه آینده، با پیشرفت فناوری‌های شبکه هوشمند، طراحی و کاربرد ترانسفورماتورهای ولتاژ پایین نیز به طور مداوم در حال تحول است. ترانسفورماتورهای ولتاژ پایین آینده بیشتر بر هوشمندی، دیجیتالی شدن و دوستانه بودن با محیط تمرکز خواهند داشت. با استفاده از مواد جدید، افزایش قابلیت‌های هوشمند و بهبود عملکرد زیست‌محیطی، آنها حمایت قوی‌تری برای عملکرد ایمن و پایدار سیستم‌های برق خواهند داشت.

از نظر کاربرد مواد جدید، پژوهش‌ها نشان می‌دهند که اثرات سطحی نانوذرات می‌تواند خصوصیات الکتریکی رزین‌های اپوکسی را بهبود بخشد. افزودن مقدار مناسبی از ذرات نانو ZnO یا SiO₂ می‌تواند مقاومت ماده را در برابر درختان الکتریکی به طور قابل توجهی افزایش دهد. علاوه بر این، مواد خودسازنده مبتنی بر میکروکپسول‌ها می‌توانند به طور خودکار عوامل درمانی را در نوک درختان الکتریکی آزاد کنند که از رشد بیشتر درختان جلوگیری می‌کند.

بهبود در هوشمندی نیز یکی از جهات اصلی توسعه آینده است. ترانسفورماتورهای هوشمند امروزی قابلیت‌هایی مانند نظارت آنلاین، تنظیم خودکار و نظارت دوردست را دارند. این قابلیت‌ها به ما امکان می‌دهند وضعیت سلامت تجهیزات را به صورت زنده ارزیابی کنیم، عمر مانده را پیش‌بینی کنیم و حمایت علمی برای تصمیم‌گیری در مورد تعمیرات ارائه دهیم. به عنوان مثال، پس از نصب ترانسفورماتورهای مرکب هوشمند در یک سیستم توزیع برق ۱۰kV، چندین قابلیت مانند اندازه‌گیری انرژی، نظارت بر هارمونیک و ذخیره‌سازی داده‌ها به دست آمد که به طور قابل توجهی کارایی و قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشید.

در نهایت، با سخت‌گیری بیشتر در مقررات زیست‌محیطی، طراحی ترانسفورماتورهای ولتاژ بیشتر روی عملکرد زیست‌محیطی مواد و کارایی انرژی تجهیزات تمرکز دارد. به عنوان مثال، استفاده از فناوری ترانسفورماتور غیرفعال با مصرف کم‌انرژی می‌تواند مصرف انرژی را کاهش داده و مزایای زیست‌محیطی را بهبود بخشد.

به طور خلاصه، از طریق این فناوری‌ها و روش‌های نوآورانه، ما نه تنها می‌توانیم سیستم‌های برق خود را بهتر از خرابی‌های بالقوه محافظت کنیم بلکه عملکرد زیست‌محیطی و کارایی آنها را نیز افزایش دهیم. این موضوع برای تضمین کیفیت برق و ترویج توسعه پایدار اهمیت بسیاری دارد.