Ang Buhay ng Transformer Ay Nalabas sa Kalahati Bawat 8°C na Pagtaas? Pagsusuri ng Mekanismo ng Pana ng Mainit

Ang haba ng oras na maaaring mag-operate ang isang transformer nang normal sa ilalim ng rated voltage at rated load ay tinatawag na serbisyo o buhay ng transformer. Ang mga materyales na ginagamit sa paggawa ng transformer ay nasa dalawang pangunahing kategorya: metalyikong materyales at insulating materyales. Ang mga metalyikong materyales ay karaniwang maaaring tanggapin ang relatyibong mataas na temperatura nang walang pinsala, ngunit ang mga insulating materyales ay mabilis na luma at lumubog kapag ang temperatura ay lumampas sa isang tiyak na halaga. Kaya, ang temperatura ay isa sa mga pangunahing factor na nakakaapekto sa serbisyo o buhay ng isang transformer. Sa isang tiyak na kahulugan, ang buhay ng isang transformer ay maaaring sabihing ang buhay ng kanyang mga insulating materyales.

Ang pagbaba ng temperatura ay nagpapahaba ng serbisyo o buhay ng transformer

Ang haba ng oras na maaaring mag-operate ang isang transformer nang normal sa ilalim ng rated voltage at rated load ay tinatawag na serbisyo o buhay ng transformer. Ang mga materyales na ginagamit sa paggawa ng transformer ay nasa dalawang pangunahing kategorya: metalyikong materyales at insulating materyales. Ang mga metalyikong materyales ay karaniwang maaaring tanggapin ang relatyibong mataas na temperatura nang walang pinsala, ngunit ang mga insulating materyales ay mabilis na luma at lumubog kapag ang temperatura ay lumampas sa isang tiyak na halaga. Kaya, ang temperatura ay isa sa mga pangunahing factor na nakakaapekto sa serbisyo o buhay ng isang transformer. Sa isang tiyak na kahulugan, ang buhay ng isang transformer ay maaaring sabihing ang buhay ng kanyang mga insulating materyales.

Ang paulit-ulit na pagkawala ng orihinal na mekanikal at insulating properties ng mga insulating materyales sa mahabang pagkakalantad sa electric fields at mataas na temperatura ay tinatawag na aging. Ang rate ng aging ay pangunahing depende sa mga sumusunod na factors:

• Temperatura ng insulation.

• Kontenido ng moisture ng insulating materyales.

• Para sa mga oil-immersed transformers, kailangan ding isipin ang dami ng oxygen na dinissolve sa langis.

Ang tatlong factors na ito ang nagpapasya sa serbisyo o buhay ng isang transformer. Ang praktika at pagsasaliksik ay nagpapakita na kung ang winding ay maaaring patuloy na panatilihin ang temperatura ng 95°C, maaaring siguraduhin ang serbisyo o buhay ng 20 taon para sa transformer. Batay sa ugnayan ng temperatura at buhay, maaaring makalkula ang "8°C rule": batay sa buhay sa temperatura na ito bilang basehan, para sa bawat 8°C na pagtaas ng temperatura ng winding, ang serbisyo o buhay ng transformer ay nababawasan ng kalahati.

Ang karamihan ng mga power transformers sa Tsina ay gumagamit ng oil-paper insulation, o Class A insulation. Para sa mga Class A insulated transformers, sa normal na operasyon, kapag ang ambient air temperature ay 40°C, ang pinakamataas na operating temperature ng mga windings ay 105°C.

Batay sa mga relevant na data at praktika:

• Kapag ang temperatura ng insulation ng transformer ay 95°C, ang serbisyo o buhay nito ay 20 taon.

• Kapag ang temperatura ng insulation ng transformer ay 105°C, ang serbisyo o buhay nito ay 7 taon.

• Kapag ang temperatura ng insulation ng transformer ay 120°C, ang serbisyo o buhay nito ay 2 taon.

Ang internal insulation temperature ng isang transformer, sa halos constant na voltage, pangunahing depende sa laki ng load current: mas mataas na load current ay nagdudulot ng mas mataas na insulation temperature, samantalang mas mababang load current ay nagdudulot ng mas mababang insulation temperature.

Kapag ang transformer ay overloaded o nag-ooperate sa rated load sa tag-init, ang internal insulation nito ay nag-ooperate sa mataas na temperatura, na nagpapabilis sa pagkawala ng buhay. Kapag ang transformer ay nag-ooperate sa light load o sa rated load sa taglamig, ang internal insulation nito ay nag-ooperate sa mas mababang temperatura, na nagpapabagal sa pagkawala ng buhay. Kaya, upang maimumutil ang load capacity ng transformer sa buong taon nang hindi nakakaapekto sa normal na serbisyo o buhay nito, maaaring ayusin ang monthly load.

Ang mataas na voltage ay nagpapabilis ng pagluma ng transformer

Halimbawa, ang regulasyon ay nagbabatas na ang operating voltage ng transformer ay hindi dapat lumampas sa 5% ng kanyang rated voltage. Ang labis na mataas na voltage ay nagpapataas ng magnetizing current sa core ng transformer, maaaring magdulot ng core saturation, bumuo ng harmonic flux, paangat ng core losses, at magdulot ng core overheating. Ang labis na mataas na voltage ay nagpapabilis din ng pagluma ng transformer, na nagpapakonti ng serbisyo o buhay nito; kaya, ang operating voltage ng transformer ay hindi dapat masyadong mataas.

Kapag ang insulating material ay lumuma hanggang sa isang tiyak na antas, sa epekto ng operational vibration at electromagnetic forces, maaaring mag-crack ang insulation, na nagpapadali ng electrical breakdown faults at nagpapakonti ng serbisyo o buhay ng transformer.

Pag-aayos ng load ng transformer upang makamit ang ideal na serbisyo o buhay

Ang internal insulation temperature ng isang transformer, sa halos constant na voltage, pangunahing depende sa laki ng load current: mas mataas na load current ay nagdudulot ng mas mataas na insulation temperature, samantalang mas mababang load current ay nagdudulot ng mas mababang insulation temperature.

Kapag ang transformer ay overloaded o nag-ooperate sa rated load sa tag-init, ang internal insulation nito ay nag-ooperate sa mataas na temperatura, na nagpapabilis sa pagkawala ng buhay. Kapag ang transformer ay nag-ooperate sa light load o sa rated load sa taglamig, ang internal insulation nito ay nag-ooperate sa mas mababang temperatura, na nagpapabagal sa pagkawala ng buhay. Kaya, upang maimumutil ang load capacity ng transformer sa buong taon nang hindi nakakaapekto sa normal na serbisyo o buhay nito, maaaring ayusin ang monthly load.

Ang wastong pamamahala ay tumutulong na makamit ang maximum na serbisyo o buhay ng transformer
Malawak na alam na kapag ang transformer ay nabigo, hindi lamang malaking gastos ang repair costs at downtime expenses, kundi ang rewinding ng coil o rebuilding ng malaking power transformer ay maaaring magtagal ng 6 hanggang 12 buwan. Kaya, ang isang maayos na maintenance program ay makakatulong sa transformer na makamit ang maximum na serbisyo o buhay.

Tatlong pangunahing puntos ng isang mabuting maintenance program

Pagsasakatuparan at operasyon

A. Siguraduhin na ang load ay nananatiling nasa loob ng design limits ng transformer. Para sa mga oil-cooled transformers, maging maingat sa pag-monitor ng top-oil temperature.
B. Ang lugar ng installation ng transformer ay dapat angkop sa kanyang disenyo at construction standards. Kung inilapat sa labas, siguraduhin na ang transformer ay angkop para sa outdoor operation.
C. Protektahan ang transformer mula sa lightning strikes at external damage.

Pagsusuri ng langis

Ang dielectric strength ng transformer oil ay lubhang bumababa habang tumaas ang moisture content. Ang kaunting 0.01% water content ay maaaring mabawasan ang kanyang dielectric strength ng halos kalahati. Maliban sa mga maliit na distribution transformers, ang mga sample ng langis mula sa lahat ng transformers ay dapat regular na isubok sa pamamagitan ng breakdown tests upang ma-detekta ang moisture at alisin ito sa pamamagitan ng filtration.

Dapat isagawa ang fault gas analysis sa langis. Gamit ang isang online monitoring device para sa walong fault gases sa transformer oil, paulit-ulit na sukatin ang concentration ng mga gas na dinissolve sa langis habang lumalago ang mga fault. Sa pamamagitan ng pagsusuri ng mga uri at concentration ng mga gas na ito, maaaring matukoy ang uri ng fault. Dapat isagawa ang physical property tests sa langis taun-taon upang iprove ang kanyang insulating performance, kasama ang mga test para sa dielectric breakdown strength, acidity, interfacial tension, atbp.