ترانسفورماتور جزء عمر استفاده | -بهینه‌سازی زمان‌بندی نگهداری

ترکیبات آسیب‌پذیر ترانسفورماتور و دوره‌های جایگزینی آن باید بر اساس عواملی مانند نوع ترانسفورماتور، محیط کاری، شرایط بار و فرآیندهای ساخت به طور جامع تعیین شود.

ترکیبات آسیب‌پذیر مشترک در ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن

ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن به روغن عایق برای تản حرارت و عایق‌بندی متکی هستند. قطعات اصلی آنها شامل هسته، پیچش‌ها، سیستم عایق‌بندی، سیستم خنک‌سازی و لوازم جانبی است. بخش‌های آسیب‌پذیر عمدتاً در سیستم خنک‌سازی، مواد عایق‌بندی، دیواره‌ها و دستگاه‌های کمکی متمرکز هستند.

1. قطعات سیستم خنک‌سازی

• پمپ‌های غوطه‌ور در روغن: حلقه‌ی روغن عایق را برای خنک‌سازی می‌چرخانند. بار بالا در بلند مدت یا چرخه‌های متعدد روشن و خاموش می‌تواند باعث سایش دهانه و پیری موتور شود.
  دوره جایگزینی: حدود 5-8 سال در عملکرد معمول؛ ممکن است به 3-5 سال کاهش یابد در دماهای عملکرد بالا یا بارهای زیاد مکرر.

• فن‌های خنک‌سازی: در تản حرارت کمک می‌کنند. دهانه‌های موتور و پره‌های فن به دلیل انباشت گرد و غبار یا پیری آسیب‌پذیر هستند.
  دوره جایگزینی: 3-6 سال.

• رادیاتورها/پره‌های تản حرارت: لوله‌های رادیاتورهای چرخه روغن طبیعی یا اجباری ممکن است به دلیل رسوب روغن یا نشت به دلیل فرسودگی بسته شوند.
  دوره جایگزینی: جایگزینی لازم نیست اگر نشت مشهود نباشد؛ جایگزینی جزئی ممکن است هر 5-10 سال یکبار در صورت فرسودگی شدید لازم باشد.

2. مواد عایق‌بندی

• روغن عایق: عملکرد عایق‌بندی و خنک‌سازی را انجام می‌دهد. عملکرد آن به مرور زمان به دلیل اکسیداسیون و ورود رطوبت یا آلاینده‌ها کاهش می‌یابد.
  دوره جایگزینی: هر 3-5 سال یکبار در عملکرد معمول آزمایش شود؛ فیلتر کردن یا جایگزینی در صورتی که پارامترها از حد مجاز بیشتر شوند لازم است؛ جایگزینی فوری در صورت فرسودگی شدید ضروری است.

• کاغذ عایق/فشاربند: عایق بین پیچش‌ها و هسته، عمدتاً به دلیل پیری حرارتی یا الکتریکی خراب می‌شود.
  دوره جایگزینی: عمر طراحی معمولاً 20-30 سال است؛ ممکن است پس از 5-10 سال تحت شرایط بار بالای مداوم به صورت زودرس خاتمه یابد.

3. دیواره‌ها

• حاشیه‌ها/حلقه‌های دیواره: قطعات دیواره در محل‌های ظرف، شیر و بوشینگ. به دلیل فشار روغن طولانی مدت و نوسانات دما آسیب‌پذیر به پیری و ترک خوردن هستند که منجر به نشت روغن می‌شود.
  دوره جایگزینی: هر 2-3 سال یکبار در صورت عدم وجود نشت بررسی شود؛ فوراً در صورت تشخیص نشت جایگزین شود.

4. تغییر دهنده‌ی تپ (OLTC)

• قطعات اصلی شامل سوئیچ تغییر مسیر، سوئیچ انتخاب و مکانیسم محرک الکتریکی هستند. تغییر مکرر باعث سایش تماس‌ها و پیری روغن می‌شود.
  دوره جایگزینی:

• تماس‌ها: عمر مکانیکی حدود 1-2 میلیون عملیات است؛

• روغن عایق: هر 1-2 سال یکبار آزمایش شود؛ در صورت پیری جایگزین شود؛

• واحد کامل: جایگزین شود اگر تغییرات از حد طراحی بیشتر شود یا در صورت گیر کردن یا تخلیه‌ی غیرعادی.

5. لوازم جانبی دیگر

• شیر رهایی فشار: در برابر فشار داخلی بیش از حد محافظت می‌کند. غشاء ممکن است به دلیل پیری یا فعال شدن مکرر خراب شود.
  دوره جایگزینی: هر 5-8 سال یکبار بررسی شود؛ غشاء در صورت پیری جایگزین شود.

• رله‌ی گاز (رله‌ی بوخولتز): خطاهای داخلی را تشخیص می‌دهد. ممکن است به دلیل بسته شدن با رسوب روغن یا اکسیداسیون تماس‌ها در طول زمان خراب شود.
  دوره جایگزینی: هر 3-5 سال یکبار تنظیم یا جایگزین شود.

ترکیبات آسیب‌پذیر مشترک در ترانسفورماتورهای خشک

ترانسفورماتورهای خشک بدون روغن عایق بر روی عایق‌بندی هوایی یا رزین متکی هستند. ترکیبات آسیب‌پذیر عمدتاً مواد عایق‌بندی، فن‌های خنک‌سازی و قطعات اتصالی هستند.

1. مواد عایق‌بندی

• رزین اپوکسی/فیبر شیشه‌ای: در پوشش پیچش‌ها استفاده می‌شود. دمای بلند مدت بالا یا تخلیه‌ی جزئی می‌تواند باعث ترک و کربنیزاسیون رزین شود.
  دوره جایگزینی: عمر طراحی 20-30 سال است؛ نقص‌های عایق‌بندی ممکن است 5-10 سال زودتر در شرایط بارهای مکرر یا رطوبت بالا ظاهر شوند.

2. فن‌های خنک‌سازی

• در تản حرارت کمک می‌کنند. دهانه‌های موتور و پره‌ها آسیب‌پذیر به پیری هستند.
  دوره جایگزینی: 3-5 سال.

3. ترمینال‌های اتصال پیچش

• ترمینال‌های ولتاژ بالا/پایین ممکن است به دلیل گرم شدن جریان، اکسیداسیون یا آزاد شدن ببینند که مقاومت تماس و گرم شدن را افزایش می‌دهد.
  دوره جایگزینی: هر 3-5 سال یکبار در صورت عدم گرم شدن بررسی و سفت کردن شود؛ فوراً در صورت وجود علائم سوختن جایگزین شود.

4. سنسورهای دما/ترموستات‌ها

• دمای پیچش را نظارت می‌کنند. ممکن است به دلیل پیری سیم‌کشی یا خرابی سنسور در طول زمان هشدارهای غلط دهند.
  دوره جایگزینی: هر 2-3 سال یکبار تنظیم شود؛ در صورت خرابی جایگزین شود.

فاکتورهای کلیدی مؤثر بر دوره‌های جایگزینی

• محیط کاری: دمای بالا، رطوبت، گرد و غبار یا گازهای فرساینده پیری عایق و فرسودگی فلزات را تسریع می‌کنند.

• شرایط بار: بارهای مداوم یا شوک‌های مکرر دمای نقاط داغ و استرس مکانیکی پیچش‌ها را افزایش می‌دهند.

• سطح نگهداری: تجزیه‌ی کروماتوگرافی روغن، ترموگرافی فروسرخ و تمیز کردن سیستم‌های خنک‌سازی می‌تواند عمر قطعات را افزایش دهد؛ نادیده گرفتن بررسی‌ها می‌تواند باعث شود که مشکلات پنهان رشد کنند.

جایگزینی ترکیبات آسیب‌پذیر ترانسفورماتور باید بر اساس نظارت بر وضعیت، با ترکیب آزمایش‌های دوره‌ای و داده‌های عملیاتی انجام شود، نه صرفاً با توجه به فواصل ثابت. برای قطعات مهم، توصیه می‌شود از سازمان‌های حرفه‌ای برای ارزیابی وضعیت استفاده شود تا از توقف‌های غیرضروری یا نگهداری مازاد پرهیز شود.