Transformatora dzīve samazinās divkārši ar katru 8°C palielinājumu? Iespējamo siltumnīcefekta novecošanas mehānismu izpratne

Pārveidotāja normālā darbības laiks pie nomākuma sprieguma un nomākuma slodzes sauc par pārveidotāja izmantošanas ilgumu. Pārveidotāju ražošanā izmantotie materiāli iedalājas divās galvenajās kategorijās: metālliskie materiāli un izolējošie materiāli. Metālliskie materiāli vispār var izturēt salīdzinoši augstas temperatūras bez bojājumiem, bet izolējošie materiāli ātri novec un degenerējas, ja temperatūra pārsniedz noteiktu vērtību. Tādēļ, temperatūra ir viens no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē pārveidotāja izmantošanas ilgumu. Dažādos apstākļos var teikt, ka pārveidotāja dzīve ir tā izolējošo materiālu dzīve.

Temperatūras samazināšana pagarina pārveidotāja izmantošanas ilgumu

Pārveidotāja normālā darbības laiks pie nomākuma sprieguma un nomākuma slodzes sauc par pārveidotāja izmantošanas ilgumu. Pārveidotāju ražošanā izmantotie materiāli iedalājas divās galvenajās kategorijās: metālliskie materiāli un izolējošie materiāli. Metālliskie materiāli vispār var izturēt salīdzinoši augstas temperatūras bez bojājumiem, bet izolējošie materiāli ātri novec un degenerējas, ja temperatūra pārsniedz noteiktu vērtību. Tādēļ, temperatūra ir viens no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē pārveidotāja izmantošanas ilgumu. Dažādos apstākļos var teikt, ka pārveidotāja dzīve ir tā izolējošo materiālu dzīve.

Izolējošo materiālu izcelsmes mehāniskās un izolējošās īpašības gandrīzai zudums, ilgstoši izklāstot elektriskajos laukos un augstās temperatūras, sauc par novecošanu. Novecošanas ātrums galvenokārt atkarīgs no šādiem faktoriem:

• Izolācijas temperatūra.

• Izolējošā materiāla mitruma satura.

• Naftas nomākuma pārveidotājiem jāņem vērā arī oksīga daudzums, kas savienojies ar naftu.

Šie trīs faktori nosaka pārveidotāja izmantošanas ilgumu. Prakse un pētījumi rāda, ka, ja spīdiena temperatūra var nepārtraukti uzturēt 95°C, pārveidotājam var garantēt 20 gadus ilgu izmantošanas laiku. Balstoties uz attiecību starp temperatūru un dzīvi, var izvirzīt "8°C likumu": ņemot temperatūras dzīvi kā bāzi, katru 8°C palielinājumu spīdiena temperatūrā pārveidotāja izmantošanas ilgums samazinās divreiz.

Lielākā daļa Ķīnas elektroenerģijas pārveidotāju izmanto naftas-papīra izolāciju, t.i., A klases izolāciju. A klases izolācijas pārveidotājiem, normālā darbībā, kad apkārtējais gaisa temperatūra ir 40°C, spīdiena maksimālā darbības temperatūra ir 105°C.

Atbilstoši atbilstošiem datiem un praksei:

• Ja pārveidotāja izolācijas darbības temperatūra ir 95°C, tā izmantošanas ilgums ir 20 gadi.

• Ja pārveidotāja izolācijas darbības temperatūra ir 105°C, tā izmantošanas ilgums ir 7 gadi.

• Ja pārveidotāja izolācijas darbības temperatūra ir 120°C, tā izmantošanas ilgums ir 2 gadi.

Pārveidotāja iekšējā izolācijas temperatūra, pie būtiski nemainīga sprieguma, galvenokārt atkarīga no slodzes straumes lieluma: lielāka slodzes strāva noved pie augstākas izolācijas temperatūras, kamēr mazāka slodzes strāva noved pie zemākas izolācijas temperatūras.

Ja pārveidotājs tiek pārslodzēts vai darbojas pie nomākuma slodzes vasarā, tā iekšējā izolācija strādā augstākās temperatūrās, paātrinot dzīves zudu. Ja pārveidotājs darbojas pie mazas slodzes vai pie nomākuma slodzes ziemā, tā iekšējā izolācija strādā zemākās temperatūrās, lēninot dzīves zudu. Tādēļ, lai pilnībā izmantotu pārveidotāja slodzes jaudu visu gadu, neietekmējot tā normālo izmantošanas ilgumu, mēneša slodzes var atbilstoši pielāgot.

Augsts spriegums paātrina pārveidotāja novecošanos

Piemēram, regulas nosaka, ka pārveidotāja darbības spriegums nedrīkst pārsniegt tā nomākuma sprieguma 5%. Pārāk augsts spriegums palielina pārveidotāja magnētisko strāvu, varētu izraisīt magnēta saturošanos, radīt harmonisku plūsmu, turpmāk palielināt magnēta zudumus un novedēt pie magnēta pārsiltuma. Pārāk augsts spriegums arī paātrina pārveidotāja novecošanos, saīsinot tā izmantošanas ilgumu; tādēļ, pārveidotāja darbības spriegums nedrīkst būt pārāk augsts.

Kad izolējošais materiāls noveco līdz noteiktam punktam, operatīvā vibrācijā un elektromagnētiskajā spēkā, izolācija var spraucēties, padarot elektriskos pārtraukumus iespējamākus un samazinot pārveidotāja izmantošanas ilgumu.

Pārveidotāja slodzes pielāgošana, lai sasniegtu ideālo izmantošanas ilgumu

Pārveidotāja iekšējā izolācijas temperatūra, pie būtiski nemainīga sprieguma, galvenokārt atkarīga no slodzes straumes lieluma: lielāka slodzes strāva noved pie augstākas izolācijas temperatūras, kamēr mazāka slodzes strāva noved pie zemākas izolācijas temperatūras.

Ja pārveidotājs tiek pārslodzēts vai darbojas pie nomākuma slodzes vasarā, tā iekšējā izolācija strādā augstākās temperatūrās, paātrinot dzīves zudu. Ja pārveidotājs darbojas pie mazas slodzes vai pie nomākuma slodzes ziemā, tā iekšējā izolācija strādā zemākās temperatūrās, lēninot dzīves zudu. Tādēļ, lai pilnībā izmantotu pārveidotāja slodzes jaudu visu gadu, neietekmējot tā normālo izmantošanas ilgumu, mēneša slodzes var atbilstoši pielāgot.

Pareiza uzturēšana palīdz nodrošināt pārveidotāja maksimālo izmantošanas ilgumu
Ir zināms, ka, kad pārveidotājs izrādās bojāts, ne tikai remonta izmaksas un stāvokļa izmaksas ir būtiskas, bet arī koiles pārmotāža vai liela jaudas pārveidotāja atjaunošana var aizņemt no 6 līdz 12 mēnešiem. Tādēļ, pareiza uzturēšanas programma palīdzēs pārveidotājam sasniegt maksimālo izmantošanas ilgumu.

Trīs galvenie punkti labai uzturēšanas programmā

Instalācija un darbība

A. Pārliecinieties, ka slodze paliek pārveidotāja projektēto robežu ietvaros. Naftas dzesējamajiem pārveidotājiem uzmanīgi uzraudziet virsnaftas temperatūru.
B. Pārveidotāja instalācijas vieta jābūt atbilstošai tā dizainam un konstrukcijas standartiem. Ja tas ir instalēts ārpus telpām, pārliecinieties, ka pārveidotājs ir piemērots ārpus telpu darbībai.
C. Aizsargājiet pārveidotāju no vaļu gājieniem un ārējiem kaitējumiem.

Naftas testēšana

Pārveidotāja naftas dielektriskā stipruma samazināsies drastiski, kā pieaug mitruma satura. Pat tikai 0,01% ūdens satura var samazināt to dielektrisko stiprumu gandrīz pusē. Izņemot mazus distribūcijas pārveidotājus, visu pārveidotāju naftas paraugus regulāri jāiekļauj strupceļu testēšanā, lai pareizi izsekotu mitrumam un to noņemtu caur filtrēšanu.

Jāveic naftas trieciena gāzu analīze. Izmantojot tiešsaistes monitoringu astoņiem pārveidotāja naftas trieciena gāzēm, jāmēra nepārtraukti šo gāzu koncentrācija, kas ir saistītas ar naftu, kā notiek trieciena gāzu veidošanās. Analizējot šo gāzu veidus un koncentrācijas, var noteikt trieciena gāzu veidu. Naftas fiziskās īpašības testēšana jāveic ik gadu, lai pārbaudītu tās izolējošās spējas, tostarp dielektriskās izolācijas stipruma, skābekļa, sānu sprieduma utt. testēšana.