Pokazatelji nezadovoljive delovanja in strategije operativnega vzdrževanja za transformatorje generatornih sklopov in transformatorje vetrskih parkov

1. Manifestacije nezadostnosti transformatorjev sklopov generatorjev

1.1 Nepričakovano temperaturno povišanje

Nepričakovano temperaturno povišanje neposredno odraža zdravje transformatorja in deluje kot ključni kazalnik napak. Med delovanjem pretvorba elektromagnetne energije povzroči gubitke v železu in bakru, ki se pretvorijo v toploto. Za zagotavljanje normalnega delovanja uporabljajo transformatorji mehanizme za odvajanje toplote, kot sta cirkulacija olja in radijsko odvajanje, za vzdrževanje notranje temperature v ravnovesju.

Toplotomerji in sistemi za načrtovan nadzor spremljajo spremembe temperature zgornjega sloja olja in ovitja. Ko transformator ne deluje pravilno, so ritmi odvajanja toplote moteni, kar povzroči nepričakovane temperaturne šipe. To signalizira morebitne težave, kot so preobremenitev, staranje izolacije ali odpoved sistema hlaščenja, kar kaže na globlje mehanske ali električne napake.

1.2 Nepričakovana vibracija in buč

V normalnem delovanju transformatorji ustvarjajo slabe vibracije in slišne buče. Nihanje struje v ovitjih povzroča periodične spremembe magnetnega polja v železnem jedru, kar povzroči magnetostricijo v listastih jeklenih plastičkah. Subtilne magnetne interakcije med laminacijami in dinamični prilagoditve elektromagnetskih sil znotraj čevljev generirajo redne vibracije in zvoke, podobne "pulzu" transformatorja, ki odražajo harmonično notranjo elektromagnetsko aktivnost.

Če ta "pulz" odstopa (na primer, povečana vibracija, nenormalni zvok ali atipični buči, kot je prikazano na Sliki 1), lahko razkriva skrite napake. Razočinjene notranje komponente, krajšanje ovitij ali krajšanje med jedrom in talo lahko motijo pretvorbo energije, kar povzroči dodatne mehanske stresne stanja in elektromagnetske motnje. Natančen nadzor in analiza vibracij in bučev so ključni za diagnostiko in izdelavo strategij preventivnega vzdrževanja.

1.3 Nepričakovana raven olja

Transformatorsko olje, znanstveno imenovano "krovno življenje" za zagotavljanje varnega delovanja opreme, igra več ključnih vlog kot medij za odvajanje toplote, barierna izolacija in sredstvo za ugasanje lokov. Zadostnost njegove količine neposredno določa, ali transformator lahko ohranja stabilno in učinkovito delovanje v kompleksnih delovnih pogojih.

Nadzor ravni olja dosežen je z natančno oblikovanim kazalnikom ravni olja, ki deluje kot "tekoči barometer" za transformator, ki odraža trenutne spremembe notranje količine olja. Ko kazalnik ravni olja kaže nenormalnosti - posebno, ko raven olja pada pod standardno črto - to ni preprosto zmanjšanje količine olja, ampak opozorilo, da so mogoče resne tveganja: Padec ravni olja drastično zmanjša učinkovitost hlaščenja, kar povzroči nakopičevanje toplote in intenzivnejše temperaturno povišanje znotraj transformatorja, pospešuje staranje materialov izolacije.

Hkrati nedostatek olja oslabi izolacijsko zaščito notranjih komponent, kar znatno poveča tveganje lokov, ki lahko še naprej sprožijo katastrofalne napake, kot so krajšanja, in ogrozijo varno delovanje celotnega sistem za oskrbo s strmo.

2. Strategije delovanja in vzdrževanja transformatorjev vetrenih turbin v vetrenih parkih
2.1 Splošna preverjanja transformatorjev

Transformatorji za strmo energijo dosežejo visokonapetostno prenos in stabilno oskrbo s strmo napetostjo 220 V na strani uporabnika z regulacijo napetosti, njihovo delovanje in vzdrževanje pa je ključno za stabilnost sistema za oskrbo s strmo. Veliki veterinski park, soočen z velikim številom široko razpršenih transformatorjev, uporablja kombiniran način oddaljenega nadzora in preverjanja na mestu: Oddaljeni nadzor uporablja načrtovane sisteme za spremljanje delovnih parametrov, z dnevno rutinskim pregledom in okrepitvijo nadzora med vrhunskimi obdobji za beleženje podatkov, kot so obremenitve in napetosti, s temeljitim obdelovanjem nenormalnosti; preverjanja na mestu zajemajo zunanje strukture, oljni zapori, povezave linij in stanje Buchholz relays, s ciljnimi preverjanji v posebnih vremenskih pogojih. Po uvedbi je letni povprečni odstotek odpovedi transformatorjev padel s 3 % na manj kot 1 %.

2.2 Izboljšanje delovanja inteligentnih sistemov

Inteligentni sistemi za delovanje in vzdrževanje potrebujejo sodelovanje opreme in sposobnosti obdelave podatkov. Obstojajoče tehnologije težko zadostijo za potrebe kompleksnih situacij, kot je oskrba z visoko napetostjo, zahtevajo pa gradnjo novih modelov. Raziskave in razvoj sledijo postopku "teoretična zamisel - laboratorijska preverjanja - praktična uporaba", združevanje tehnologij, kot je oblak računalništva, za razvoj modulskih arhitektur, ki so nameščene po testiranju na virtualnih platformah. Po trem mesecih usklajevanja sistema se je stopnja odpovedi transformatorjev zmanjšala za 30 % v prvem mesecu delovanja, omogočila pa je predhodno opozarjanje na možne napake.

2.3 Okrepiti preventivno delo

Preventivno vzdrževanje je ključna strategija, ki se namenja eliminaciji skritih nevarnosti z aktivnimi preverjanji. Veterinski park uporablja načrtovane sisteme za spremljanje parametrov, kot je temperatura olja, izvaja kvartalne analize vzorcev olja za oceno stanja izolacije in optimizira sisteme za upravljanje, da bi razjasnil odgovornosti za položaje. Vzdrževanje suhih transformatorjev vključuje čiščenje železnega jedra, preverjanje omare in ovitij ter vzdrževanje kontaktnih površin busbar. Po uvedbi se je neplanirano zaustavljanje zmanjšalo s 240 ur na 40 ur, gospodarske izgube so se zmanjšale s 5 milijonov juanov na 800.000 juanov, povprečno čas do odpovedi (MTBF) pa se je povečal s 2.000 ur na 4.500 ur.

2.4 Vzdrževanje in upravljanje olja

Pri proizvodnji strme energije iz vetrnih parkov transformatorji - ključna oprema za pretvorbo energije - neposredno vplivajo na splošno učinkovitost in gospodarske koristi. Pri iskanju učinkovitih operacij morajo veterinski parki izpolnjevati družbene odgovornosti s spodbujanjem zelenih praks vzdrževanja. Kot ključni del življenjskega cikla transformatorja vzdrževanje olja ne le zagotavlja dolgoročno zanesljivost, ampak tudi podpira trajnostne operacije.

Transformatorsko olje, "krovno življenje" transformatorjev, je ključno za odvajanje toplote; njegova kakovost določa električno delovanje in življenjsko dobo. Pravilno testiranje je torej ključno, s fokusom na dva vidika: 1) fizikalne in kemijske lastnosti (dielektrična trdnost, kislinna vrednost, vlaga, onesnaženost delci); 2) Analiza topnega plina (DGA), ki zazna vodik, acetilen, etilen itd., za predhodno opozarjanje na notranje napake (delno razsevanje, preseganje temperature, loki) in podporo preventivnemu vzdrževanju.

Čiščenje in zamenjava olja sta ključna za vzdrževanje. S časom se olje zaradi toplote, oksidacije in nakopičevanja onesnaževalcev povreže. Učinkovito načrtovano/nenačrtovano filtriranje odstrani vlago, onesnaženost in prosti ogljik, obnovi izolacijo in prenašanje toplote. Pravočasna zamenjava olja, temelječa na strogi analizi kakovosti in ekonomike ob staranju, maksimalizira gospodarnost.

Pravilna temperatura olja optimizira delovanje in podaljša življenjski čas komponent. Redni pregledi sistema hlaščenja - čiščenje hladilnikov, preverjanje ventilatorjev/pump - preprečujejo preseganje temperature zaradi slabo odvajanja toplote. Vsi testni podatki, zapisniki vzdrževanja in zamenjavne beležnice bi morali biti podrobni, digitalizirani in analizirani, da bi tvorili profil zdravja, omogočajo podatkovno vodeno, natančno planiranje vzdrževanja.

3 Zaključek

Delovanje in vzdrževanje transformatorjev v vetrnih parkih združuje tehnično natančnost, inteligentno upravljanje in trajnost. Integracija naprednega nadzora, algoritmov umetne inteligence in tradicionalne izkušnje izboljša napovedovanje napak, optimizira cikle vzdrževanja, zagotavlja zanesljivost oskrbe s strmo in maksimizira izkoriščanje vetrnih virov. Ta študija, s pregledom operativnih značilnosti, predlaganjem optimizacij vzdrževanja in napovedovanjem trendov, ponuja dragocene vpoglede za inženirje in odločevalce v sektorju strme energije.