Penjimat Minyak Transformator: Jenis Struktur dan Fungsi Diuraikan

Pengenalan Penyimpanan Minyak Transformer

Penyimpanan minyak adalah peranti penyimpanan minyak yang penting untuk transformer. Apabila beban transformer meningkat dan suhu minyak naik, minyak insulasi di dalam tangki membesar disebabkan oleh panas, menyebabkan minyak berlebihan mengalir ke dalam penyimpanan. Sebaliknya, apabila suhu menurun, minyak dalam penyimpanan mengalir kembali ke dalam tangki. Proses ini membolehkan pengaturan aras minyak secara automatik, membolehkan penyimpanan minyak berfungsi sebagai peranti penyimpanan dan pengisian semula, memastikan tangki sentiasa penuh dengan minyak.

Pada masa yang sama, penyimpanan minyak mengurangkan kawasan kontak antara minyak transformer dan udara. Kelembapan, debu, dan lumpur minyak yang teroksidasi yang diserap dari udara akan menetap di perangkap endapan di bahagian bawah penyimpanan, secara signifikan melambatkan penurunan kualiti minyak transformer.

Struktur Penyimpanan Minyak

Badan penyimpanan adalah bekas silinder yang dibuat daripada plat besi yang dijait, dengan isipadu sekitar 10% daripada kapasiti tangki keseluruhan. Ia dipasang secara mendatar di atas tangki dan disambungkan ke tangki utama melalui saluran melalui relay gas, membolehkan aras minyak naik dan turun dengan bebas mengikut perubahan suhu. Dalam keadaan operasi normal, aras minyak minimum di dalam penyimpanan harus lebih tinggi daripada riser bushing tegangan tinggi; untuk bushing dengan struktur yang disambung, aras minyak minimum harus berada di atas bahagian atas bushing. Sebuah gauge aras minyak kaca (atau penunjuk aras minyak) dipasang di sisi penyimpanan untuk pemantauan sebenar perubahan aras minyak.

Jenis Penyimpanan Minyak

Saat ini, terdapat tiga jenis utama penyimpanan minyak transformer:

• Penyimpanan jenis kapsul: Memiliki kapsul karet di dalamnya yang memisahkan minyak transformer dari atmosfer luar sambil memberikan ruang untuk ekspansi dan kontraksi termal.

• Penyimpanan jenis diafragma: Menggunakan diafragma karet untuk memisahkan minyak daripada udara dan memberikan isipadu yang diperlukan untuk ekspansi dan kontraksi termal.

• Penyimpanan jenis bergelombang: Menggunakan peranti ekspansi belalai logam untuk memisahkan minyak daripada atmosfer dan menampung perubahan isipadu minyak. Penyimpanan bergelombang dibahagikan kepada jenis minyak dalaman dan luaran, dengan jenis minyak dalaman menawarkan prestasi yang lebih baik tetapi saiz yang lebih besar.

Kaedah Penyegelan Penyimpanan Minyak

• Penyimpanan jenis terbuka (tidak disegel): Minyak transformer secara langsung terdedah kepada udara luar. Reka bentuk ini mempunyai penyegelan yang lemah, menyebabkan minyak mudah terkena kelembapan dan oksidasi, mengakibatkan kandungan kelembapan dan gas yang berlebihan, yang mempengaruhi operasi selamat transformer. Jenis ini telah hampir sepenuhnya digantikan dan hanya ditemui pada beberapa transformer berdaya rendah, kapasiti kecil.

• Penyimpanan jenis kapsul: Dilengkapi dengan kapsul karet tahan minyak di dalam penyimpanan untuk memisahkan minyak daripada udara. Kapsul tersebut berkomunikasi dengan atmosfer melalui pipa nafas dan desikkan, berkembang dan menyusut mengikut perubahan aras minyak. Namun, kapsul mudah menua dan retak, membolehkan kelembapan dan udara masuk ke dalam minyak, menyebabkan penurunan kualiti minyak, penurunan prestasi isolasi, dan peningkatan kerugian dielektrik. Gantian silika gel secara berkala diperlukan, dan dalam kes yang serius mungkin diperlukan penyaringan minyak atau pemeliharaan gangguan kuasa. Penggunaannya secara beransur-ansur berkurang.

• Penyimpanan jenis diafragma: Menggunakan struktur diafragma yang dibuat daripada dua lapisan kain nilon yang disandwich dengan karet kloroprene dan dilapisi dengan karet nitrit di luar. Namun, ia mempunyai syarat yang tinggi untuk proses pemasangan dan pemeliharaan, dengan masalah seperti kebocoran minyak dan kerosakan komponen karet yang mempengaruhi keselamatan bekalan kuasa, kebolehpercayaan, dan kebersihan operasi. Penggunaannya juga secara beransur-ansur berkurang.

• Penyimpanan jenis bergelombang logam (minyak dalaman) yang disegel: Menggunakan elemen elastik logam sebagai kompensator, teknologi yang matang dan telah digunakan secara meluas dalam sistem kuasa selama lebih dari 20 tahun, memperluas teknologi expander logam jenis plat yang digunakan dalam transformer instrumen.

• Penyimpanan vertikal minyak dalaman: Menggunakan belalai sebagai bekas minyak, dengan beberapa belalai disambung secara selari dan dipasang secara mendatar pada dasar, ditambah dengan penutup debu luar, dan kompensasi isipadu minyak dicapai melalui pergerakan vertikal belalai, dengan penampilan yang kebanyakan segi empat tepat.

• Penyimpanan horizontal minyak luaran: Menggunakan belalai sebagai kantong udara, diletakkan secara mendatar di dalam silinder penyimpanan, dengan minyak insulasi diisi antara sisi luar belalai dan silinder, dan bagian dalam belalai disambungkan ke udara luar. Kompensasi isipadu minyak dicapai melalui ekspansi dan kontraksi belalai, mengubah isipadu dalaman penyimpanan, dengan penampilan silinder yang diletakkan secara mendatar.

Ciri-ciri Penyimpanan Minyak Bergelombang Logam

• Rongga inti dilengkapi dengan pendamper sebagai peranti perlindungan tekanan, yang dapat mengurangkan impak peningkatan tekanan minyak dalaman yang tiba-tiba terhadap badan penyimpanan. Apabila tekanan mencapai had, inti akan pecah untuk melepaskan tekanan, melindungi badan transformer dan meningkatkan kebolehpercayaan operasi—ciri unik yang tidak ditemui pada penyimpanan lain.

• Inti terdiri daripada satu atau lebih unit belalai, dengan penutup lindung luar. Luar inti terdedah kepada atmosfer, memudahkan pemancaran haba dan ventilasi, mempromosikan sirkulasi minyak, mengurangkan suhu minyak dalaman, dan meningkatkan kebolehpercayaan operasi.

• Penunjuk aras minyak bergerak serentak dengan ekspansi dan kontraksi inti, menawarkan sensitiviti yang tinggi. Perubahan aras minyak boleh dilihat secara langsung melalui jendela pandang pada penutup lindung, memberikan bacaan yang intuitif dan boleh dipercayai. Sebuah switch had untuk pengisytiharan aras minyak dipasang pada penutup lindung, memenuhi keperluan operasi tanpa pengawasan.

• Tiada fenomena aras minyak palsu: Penyimpanan tradisional sukar untuk mengeluarkan udara sepenuhnya, yang mungkin menyebabkan aras minyak palsu. Reka bentuk ini, dengan pergerakan inti yang sensitif dan pelat baja keseimbangan yang menciptakan tekanan positif sedikit, secara efektif mengeluarkan udara dalaman sehingga aras minyak yang diinginkan dicapai, menghilangkan aras minyak palsu.

• Expander belalai logam tidak sesuai untuk tangki minyak on-load tap-changer: On-load tap-changer, komponen penting transformer, sering mengatur voltan berdasarkan keadaan beban semasa operasi. Busur yang dihasilkan semasa penyesuaian menyebabkan penguraian minyak dan penghasilan gas. Isipadu yang terbatas pada expander belalai logam yang sepenuhnya disegel menghalang pelepasan gas, memerlukan pembersihan di tempat secara kerap. Oleh itu, pembuat dan pengguna tidak menganjurkan penggunaan expander belalai logam yang sepenuhnya disegel untuk penyimpanan kecil on-load tap-changer.