Pojave grešaka i strategije održavanja za transformatore agregatskih skupina i transformatore vjetroelektrana

1. Manifestacije neispravnosti transformatora sklopne jedinice

1.1 Neobičan porast temperature

Neobičan porast temperature direktno odražava zdravlje transformatora i služi kao ključni indikator greške. Tijekom rada, pretvorba elektromagnetske energije uzrokuje gubitke željeza i bakra, koji se pretvaraju u toplinu. Da bi se osigurala normalna operacija, transformatori koriste mehanizme otopine topline poput cirkulacije ulja i radijacijskog otopljenja kako bi održali unutrašnju temperaturnu ravnotežu.

Termometri i sustavi za online detekciju nadgledaju promjene temperature gornjeg sloja ulja i obmotaja. Kada transformator ne ispravno funkcionira, ritmi otopljenja su prekinuti, što dovodi do neobičnih porasta temperature. To upućuje na potencijalne probleme poput preopterećenja, starenja izolacije ili neispravnosti hlađećeg sustava, što ukazuje na dublje mehaničke ili električne greške.

1.2 Neobične vibracije i buka

Tijekom normalne operacije, transformatori proizvode slabe vibracije i čujne zvukove. Izmjenjivanje struje u obmotajima uzrokuje periodične promjene magnetskog polja u željeznom jezgru, što inducira magnetostrukciju u listovima jezgra. Subtilne magnetske interakcije između laminacija i dinamičkih prilagodbi elektromagnetskih sila unutar obmotaja generiraju redovite vibracije i zvukove - slično "životnom pulsu" transformatora, koji odražava harmoničnu unutrašnju elektromagnetsku aktivnost.

Ako se ovaj "puls" odmakne (na primjer, povećane vibracije, neobični zvukovi ili atipični bukoviti zvukovi, poput prikazanog na slici 1), može otkriti skrivene greške. Raspustitljive unutrašnje komponente, kratični spojevi obmotaja ili spojevi jezgra s zemljom mogu prekinuti pretvorbu energije, uzrokujući dodatni mehanički stres i elektromagnetske perturbacije. Precizno praćenje i analiza vibracija i zvukova su ključni za dijagnostiku i izradu strategija preventivnog održavanja.

1.3 Neobičan nivo ulja

Transformatorsko ulje, proslavljeni kao "životni tekući" za osiguranje sigurnog rada opreme, ima više ključnih uloga kao medij za otopljenje topline, izolacijska barijera i sredstvo za gasnjenje lukova. Dostatnost njegovog količine direktno određuje može li transformator održavati stabilan i učinkovit rad u složenim radnim uvjetima.

Nadgledanje nivoa ulja ostvaren je putem precizno dizajniranog indikatora nivoa ulja, koji djeluje kao "tekući barometar" za transformator, odražavajući u stvarnom vremenu promjene unutrašnjeg volumena ulja. Kada indikator nivoa ulja pokazuje neobičnosti - posebno kada nivo ulja pada ispod standardne linije - to nije samo jednostavno smanjenje količine ulja, već upozorenje koje upućuje na potencijalne ozbiljne rizike: Pad nivoa ulja drastično smanji učinkovitost hlađenja, uzrokujući nagomilanje topline i intenziviran porast temperature unutar transformatora, ubrzavajući starenje izolacijskih materijala.

Uz to, nedostatak ulja oslabit će izolacijsku zaštitu unutrašnjih komponenti, značajno povećavajući rizik od luka razboja, što može dalje dovesti do katastrofalanih grešaka poput kratičnih spojeva i prijetiti sigurnom radu cijelog sistema snabdjevanja strujom.

2. Strategije rada i održavanja transformatora vjetroelektrana
2.1 Opće pregledanje transformatora

Snaga transformatori postižu visokonaponsku prijenos i stabilnu snabdevanje strujom od 220V na strani korisnika putem regulacije napona, a njihov rad i održavanje su ključni za stabilnost sustava snabdjevanja strujom. Velika vjetroelektrana, suočena s velikim brojem široko raspoređenih transformatora, koristi kombinirani način nadzora na daljinu i pregleda na mjestu: Nadzor na daljinu koristi online sustave za praćenje radnih parametara, s dnevno rutinskim pregledima i intenziviranim nadzorom tijekom vrhunskih razdoblja za zabilježavanje podataka poput opterećenja i napona, s pravovremenom obradom neobičnosti; pregledi na mjestu pokrivaju spoljne strukture, uljne zatvarače, spojeve linija i stanje Buchholz releja, s ciljanim pregledima u posebnim vremenskim uvjetima. Nakon provedbe, prosječna godišnja stopa neispravnosti transformatora smanjila se sa 3% na ispod 1%.

2.2 Unapređenje inteligentnog rada sustava

Inteligentni sustavi rada i održavanja trebaju suradnju opreme i sposobnosti obrade podataka. Postojeće tehnologije teško mogu zadovoljiti potrebe složenih scenarija poput snabdjevanja strujom na visokonaponskoj strani, zahtijevajući izgradnju novih modela. Istraživanje i razvoj slijede proces "teorijskog koncepta - laboratorijske verifikacije - praktične primjene", kombinirajući tehnologije poput cloud computinga za razvoj modularnih arhitektura, koje se implementiraju nakon testiranja na virtualnim platformama. Nakon tri mjeseca podešavanja sustava, stopa neispravnosti transformatora smanjila se za 30% u prvom mjesecu rada, omogućujući ranu upozoru na potencijalne greške.

2.3 Jačanje preventivnih radova

Preventivno održavanje je ključna strategija, koja ima za cilj eliminaciju skrivenih opasnosti putem aktivnih pregleda. Vjetroelektrana koristi online sustave za praćenje parametara poput temperature ulja, provodi kvartalnu analizu uzoraka ulja za procjenu stanja izolacije i optimizira upravne sustave kako bi se uskladile odgovornosti zaposlenika. Održavanje suhih transformatora uključuje čišćenje željeznog jezgra, pregled kućišta i obmotaja te održavanje površina kontaktne busbar. Nakon provedbe, neplanirano vrijeme nerada smanjilo se sa 240 sati na 40 sati, ekonomski gubitci smanjili se sa 5 milijuna juana na 800.000 juana, a srednje vrijeme između neispravnosti (MTBF) povećalo se sa 2.000 sati na 4.500 sati.

2.4 Održavanje i upravljanje uljem

U proizvodnji struje iz vjetra, transformatori vjetroelektrana - ključna oprema za pretvorbu energije - direktno utječu na ukupnu učinkovitost i ekonomske rezultate. Dok se teže efikasnoj operaciji, vjetroelektrane moraju ispunjavati društvene odgovornosti unapređujući zelene prakse održavanja. Kao ključni dio upravljanja ciklusom života transformatora, održavanje ulja ne samo osigurava dugoročnu pouzdanost, već i podržava održivu operaciju.

Transformatorsko ulje, "životni tekući" transformatora, ključno je za otopljenje topline; njegova kvaliteta određuje električne performanse i vijek trajanja. Redovito testiranje je stoga vitalno, fokusirano na dvije točke: 1) fizikalne i kemijske osobine (dielektrična čvrstoća, kiselost, vlaga, kontaminacija česticama); 2) Analiza raspuštenih plinova (DGA), koja otkriva vodik, acetilen, etilen itd., za ranu upozoru na interne greške (djelomični razboj, pregrejavanje, lukovi) i podršku preventivnom održavanju.

Čišćenje i zamjena ulja su ključni za održavanje. S vremenom, ulje se deteriore zbog toplote, oksidacije i akumulacije zagađivača. Efikasno online/offline filtriranje uklanja vlagu, kontaminante i slobodni ugljen, vraćajući izolaciju i prijenos topline. Pravovremena zamjena ulja, temeljena na strogoj analizi kvalitete i ekonomije kada dođe do starenja, maksimizira ekonomičnost.

Pravilan temperaturi ulja optimizira performanse i produžava životnu dobu komponenti. Redoviti pregledi hlađećeg sustava - čišćenje radijatora, pregled ventilatora/pumpi - sprečavaju pregrejavanje zbog lošeg otopljenja topline. Svi testni podaci, zapisi o održavanju i evidencija zamjena trebaju biti detaljno, digitalno i analizirani kako bi se formirale profil zdravlja, omogućujući planiranje održavanja temeljeno na podacima.

3 Zaključak

Rad i održavanje transformatora u vjetroelektranama kombiniraju tehničku preciznost, inteligentno upravljanje i održivost. Integracija naprednog nadzora, AI algoritama i tradicionalne iskustva poboljšava predviđanje grešaka, optimizira cikluse održavanja, osigurava pouzdanost snabdjevanja strujom i maksimalizira iskorištavanje vjetra. Ova studija, analizirajući karakteristike rada, predlaže optimizacije održavanja i prognozira trendove, nudeći cennu informaciju inženjerima vjetra i donositeljima odluka.