ترانسفورماتر جزء عمر مفید | -بهینه‌سازی زمان‌بندی نگهداری

باید مولفه‌های آسیب‌پذیر ترانسفورماتور و چرخه‌های جایگزینی آن‌ها به طور جامع بر اساس عواملی مانند نوع ترانسفورماتور، محیط کاری، شرایط بارگذاری و فرآیندهای ساخت تعیین شود.

مولفه‌های آسیب‌پذیر رایج در ترانسفورماتورهای نیم‌غوطه‌ور

ترانسفورماتورهای نیم‌غوطه‌ور از روغن عایق برای پخش حرارت و عایق‌بندی استفاده می‌کنند. مولفه‌های اصلی آن‌ها شامل هسته، پیچش‌ها، سیستم عایق‌بندی، سیستم خنک‌سازی و قطعات جانبی است. بخش‌های آسیب‌پذیر اغلب در سیستم خنک‌سازی، مواد عایق‌بندی، دیواره‌ها و دستگاه‌های کمکی متمرکز می‌شوند.

1. مولفه‌های سیستم خنک‌سازی

• پمپ‌های غوطه‌ور روغن: حرکت روغن عایق برای خنک‌سازی را تحریک می‌کنند. بارگذاری بلندمدت یا چرخه‌های متعدد روشن و خاموش می‌تواند منجر به سایش بیرینگ و پیری موتور شود.
  چرخه جایگزینی: حدود 5-8 سال در عملکرد معمول؛ ممکن است به 3-5 سال در دماهای عملکرد بالا یا بارگذاری‌های مکرر کاهش یابد.

• فن‌های خنک‌سازی: در پخش حرارت کمک می‌کنند. بیرینگ موتور و پره‌های فن به دلیل انباشت گرد و خاک یا پیری آسیب‌پذیر هستند.
  چرخه جایگزینی: 3-6 سال.

• رادیاتورها/پره‌های پخش حرارت: لوله‌های رادیاتورهای چرخه روغن طبیعی یا اجباری ممکن است به دلیل رسوب روغن یا نشت به دلیل فرسودگی مسدود شوند.
  چرخه جایگزینی: بدون نیاز به جایگزینی اگر نشت مشاهده نشود؛ 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 نفوذ رطوبت یا آلاینده‌ها کاهش می‌یابد.
  چرخه جایگزینی: هر 3-5 سال یکبار در عملکرد معمول تست شود؛ فیلتراسیون یا جایگزینی در صورتی لازم است که پارامترها از حد مجاز عبور کنند؛ جایگزینی فوری در صورت تخریب شدید ضروری است.

• کاغذ/پرس‌برد عایق: عایق بین پیچش‌ها و هسته، اغلب به دلیل پیری حرارتی یا الکتریکی شکست می‌خورد.
  چرخه جایگزینی: عمر طراحی معمولاً 20-30 سال است؛ ممکن است به دلیل کار در دماهای بلندمدت بالا 5-10 سال زودتر پایان یابد.

3. دیواره‌ها

• لاستیک‌ها/حلقه‌های دیواره: مولفه‌های دیواره در محل دیواره، شیر و بوش. به دلیل فشار روغن مداوم و نوسانات دما آسیب‌پذیر به پیری و پارگی هستند که منجر به نشت روغن می‌شود.
  چرخه جایگزینی: هر 2-3 سال یکبار اگر نشت مشاهده نشود چک شود؛ فوراً در صورت تشخیص نشت جایگزین شود.

4. تنظیم‌کننده بار (OLTC)

• مولفه‌های اصلی شامل سوئیچ تبدیل، سوئیچ انتخاب و مکانیسم گرداننده الکتریکی هستند. تغییر مکرر باعث سایش تماس‌ها و فرسودگی روغن می‌شود.
  چرخه جایگزینی:

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

• روغن عایق: هر 1-2 سال یکبار تست شود؛ در صورت فرسودگی جایگزین شود؛

• واحد کامل: اگر تغییرات از حد طراحی عبور کند یا گیر کردن یا تخلیه ناهماهنگ رخ دهد جایگزین شود.

5. قطعات جانبی دیگر

• شیر تخلیه فشار: در برابر فشار داخلی اضافی محافظت می‌کند. غشاء ممکن است به دلیل پیری یا فعال‌سازی مکرر خراب شود.
  چرخه جایگزینی: هر 5-8 سال یکبار چک شود؛ اگر غشاء پیر شده باشد جایگزین شود.

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

مولفه‌های آسیب‌پذیر رایج در ترانسفورماتورهای خشک

ترانسفورماتورهای خشک بدون روغن عایق هستند و از عایق هوایی یا رزینی استفاده می‌کنند. مولفه‌های آسیب‌پذیر اغلب شامل مواد عایق‌بندی، فن‌های خنک‌سازی و قطعات اتصالی هستند.

1. مواد عایق‌بندی

• رزین اپوکسی/ファイバー: در پوشش پیچش‌ها استفاده می‌شود. دمای بلندمدت یا تخلیه جزئی می‌تواند باعث شکست رزین و کربنیزاسیون شود.
  چرخه جایگزینی: عمر طراحی 20-30 سال است؛ نقص‌های عایق‌بندی ممکن است 5-10 سال زودتر تحت بارگذاری‌های مکرر یا رطوبت بالا ظاهر شوند.

2. فن‌های خنک‌سازی

• در پخش حرارت کمک می‌کنند. بیرینگ موتور و پره‌ها آسیب‌پذیر به پیری هستند.
  چرخه جایگزینی: 3-5 سال.

3. ترمینال‌های اتصال پیچش

• ترمینال‌های ولتاژ بالا/پایین ممکن است به دلیل گرم شدن جریان، اکسیداسیون یا آزاد شدن تجربه کنند که مقاومت تماس را افزایش می‌دهد و گرم شدن اضافی را ایجاد می‌کند.
  چرخه جایگزینی: هر 3-5 سال یکبار اگر گرم شدن مشاهده نشود چک و گرفتگی شود؛ فوراً در صورت وجود علائم سوختگی جایگزین شود.

4. سنسورهای دما/ترموستات‌ها

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

عوامل کلیدی تاثیرگذار بر چرخه‌های جایگزینی

• محیط کاری: دمای بالا، رطوبت، گرد و غبار یا گازهای فرساینده باعث تسریع پیری عایق و فرسایش فلزات می‌شوند.

• شرایط بارگذاری: بارگذاری بلندمدت یا شوک‌های مکرر دمای نقاط گرم و استرس مکانیکی را در پیچش‌ها افزایش می‌دهد.

• سطح نگهداری: تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی روغن، ترموگرافی اشعه‌ای و تمیزکاری سیستم‌های خنک‌سازی می‌توانند عمر مولفه‌ها را افزایش دهند؛ عدم انجام چک‌های منظم می‌تواند باعث شود مشکلات پنهان تشدید شوند.

جایگزینی مولفه‌های آسیب‌پذیر ترانسفورماتور باید بر اساس نظارت بر وضعیت، با ترکیب تست‌های دوره‌ای و داده‌های عملکردی انجام شود، نه فقط با توجه به فواصل ثابت. برای مولفه‌های مهم، توصیه می‌شود سازمان‌های حرفه‌ای برای ارزیابی وضعیت استخدام شوند تا از توقف‌های غیرضروری یا نگهداری مفرط جلوگیری شود.