چرا به سیستم تنفسی ترانسفورماتور بدون نگهداری ارتقا دهید؟

تکنولوژی جذب رطوبت بدون نگهداری برای ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن

در ترانسفورماتورهای معمولی پر از روغن، سیستم کنترل دما باعث تغییر حجم و انقباض روغن عایق می‌شود و این امر نیاز به جذب رطوبت قابل توجهی از هوا بالای سطح روغن توسط کامره ژل بسته‌بندی شده را می‌سازد. فرکانس تعویض دستی سیلیکا ژل در طول دوره‌های گشت مستقیماً بر ایمنی تجهیزات تأثیر می‌گذارد—تعویض تأخیری می‌تواند به آسانی منجر به تخریب روغن شود. جاذب‌های رطوبت بدون نگهداری با استفاده از یک مخلوط مولکولی خنثی نوآورانه به عنوان ماده جاذب، طراحی شفاف سنتی را تغییر می‌دهند.

یک کامره تنفس مستقل بالای ظرف محافظ نصب شده و یک مسیر جریان هوا موازی با جو ایجاد می‌کند. هوا محیطی از طریق یک فیلتر چهار مرحله‌ای عبور می‌کند تا گرد صنعتی را قبل از ورود به یک حلقه میرایی گازی میکروفلوئیدی که سرعت جریان را تنظیم می‌کند، حذف کند. گاز مخلوط سپس از طریق یک اختلاف فشار گرادیانی به یک ماژول جذب‌کننده نوع بلوری وارد می‌شود. یک پوشش دو لایه فوق شبکه تحت شرایط فشار متغیر به طور خودکار بخار آب را جدا می‌کند. ماتریس الیاف خنثی نرخ ثابت جذب رطوبت را با قابلیت تجدید حفظ می‌کند، در حالی که فرآیند خودقفلی خشک‌سازی سرعت نفوذ درون کامره را کنترل می‌کند. مکانیزم واکنش به رطوبت اصلی با یک تراشه حسگر فشار همکاری می‌کند و به طور خودکار مسیر مولکولی را وقتی رطوبت نسبی به ۶۵٪ می‌رسد، مسدود می‌کند.

از دیدگاه مدیریت عملیاتی، واحد بسته شده شامل ساختارهای بلوری ضد لرزشی است که به طور موثر از خطاهای مکانیکی ناشی از تغییرات موقت ترانسفورماتور جلوگیری می‌کنند. حسگرهای جریان گاز هر سه ماه یکبار کالیبراسیون نقطه صفر می‌شوند تا از عدم دقت‌های اندازه‌گیری ناشی از آلودگی روغن روی بلورهای حسگر جلوگیری شود. سازندگان معمولاً دستگاه‌های مرتبط با سطح روغن را ادغام می‌کنند که به طور خودکار سیستم تنفس را به حالت بسته تبدیل می‌کنند زمانی که سطح روغن خیلی پایین است. داده‌های اعتبارسنجی آزمایشگاهی نشان می‌دهند که ظرفیت جذب در طول یک دوره پنج ساله به ۹۰٪ مقدار طراحی خود باقی می‌ماند؛ در مناطق پر از سرگرد و فساد بالا، فقط لایه فیلتری نانوپوششی اضافی مورد نیاز است. کل دستگاه تحت فشار مثبت کمی عمل می‌کند و مشکل بازگشت دوباره ناشی از حل شدن سیلیکا ژل در سیستم‌های معمولی را حل می‌کند. یک رابط اضطراری فیزیکی به کارکنان نگهداری اجازه می‌دهد که کارتریج‌های جذب‌کننده قابل ضربه را بدون خاموش کردن واحد تعویض کنند.

کاربردهای میدانی اغلب سوء استفاده را نشان می‌دهند: برخی از زیراستانی‌ها تلاش می‌کنند تا واحدهای قدیمی (بیش از ۱۰ سال) معمولی را با پوشش‌های تزئینی تجهیز کرده و آنها را به عنوان مدل‌های جدید معرفی کنند. تیم‌های نظارتی حرفه‌ای باید از تصویربرداری مادون قرمز برای ارزیابی سختی پاشنه‌ها استفاده کنند تا اصالت را تأیید کنند و از ردیابی مایع گاما برای تشخیص بازگشت رطوبت در مسیرهای هوا استفاده کنند. مدل‌های جدید معمولاً ویژگی‌های تشعشع حرارتی دارای باله را حفظ می‌کنند که آنها را به طور بصری از طرح‌های فلنچ دایره‌ای قدیمی متمایز می‌کند. مقررات شبکه مشخص می‌کند که ترانسفورماتورهای اصلی زیراستانی ۲۰۰ کیلوولت باید توانایی جذب خودکار بخار آب را داشته باشند. اگر تیم‌های عملیاتی مشاهده کنند که میزان میانگین تفاوت دمای ماهانه در ظرف جذب رطوبت کمتر از ۵ درجه سانتیگراد است، دستگاه باید به طور فوری به خاطر خطر نشتی غیرطبیعی علامت‌گذاری شود.

بحث‌ها درباره معیارهای جایگزینی مواد جاذب وجود دارد. بند ۲۱ از کد بازرسی زیراستانی GB527XXX-3.2 بیان می‌کند که دستگاه باید در طول عمر خود ۸۰۰ میلی‌لیتر سرریز آب را نشان دهد. در عمل، واحدهای در مناطق پلیتی میزان خشک‌سازی سالانه ۱۷ درصد بیشتر از آنچه در سطح دریا مشاهده می‌شود. در حالی که دستورالعمل‌های عملیاتی آستانه‌هایی را برای مناطق خاص بازنگری کرده‌اند، توانایی‌های نظارت در زمان حقیقی هنوز کمبود دارند. مواد جامد جدید فقط ۳۰٪ از کارایی جذب فرئون در مقایسه با سیلیکا ژل معمولی را نشان می‌دهند که باعث می‌شود نیروگاه‌های هسته‌ای ساحلی دوره‌های جایگزینی را به یک سوم شرایط استاندارد کاهش دهند. مدل‌های شبیه‌سازی مورد استفاده در اعتبارسنجی مهندسی محدودیت‌هایی دارند—یک زیراستانی ۵۰۰ کیلوولت در شمال شرقی چین افزایش موقتی رطوبت روغن را به دلیل تاخیر در جذب در طول زمستان ثبت کرده است.

ارزش این تکنولوژی در سناریوهای پاسخگویی اضطراری برجسته می‌شود: زمانی که ارتعاش شدید کامره تنفس را آسیب می‌بیند و نشتی ایجاد می‌کند، میله‌های میرایی چند شکل مغناطیسی داخلی کامره تعادل بسته را بازسازی می‌کنند، در حالی که سه شیر قطع کننده اضافی همزمان تمام ارتباطات خارجی را قطع می‌کنند. در طول تعمیرات بزرگ بحران یخ زدن، داده‌های شرکت برق کشور نشان داد که نرخ شکست ۵۶٪ در واحدهای معمولی به دلیل یخ زدن و تغییر شکل مسیرهای تنفسی بود، در حالی که تجهیزات جدید قادر به تحمل بارهای یخی تا قطر ۲۴ میلی‌متر در آزمایش‌های مقاومت در برابر سرما ثابت شده‌اند. دستورالعمل‌های آزمایش زنده به طور خاص می‌طلبد که قبل از دسترسی به نگهداری، فشار به طور تدریجی در طول سه دقیقه کاهش یابد تا انفجارهای ناشی از خلاء جلوگیری شود. فرآیندهای تولید هنوز امکان بهبود دارند—به عنوان مثال، لایه سطح فعال مولکولی هنوز در معرض فرسودگی هیدروکربن‌های متطایر قرار دارد. آخرین اختراعات لایه‌های محافظ الکتروشیمیایی بدون تماس را معرفی می‌کنند تا فرسودگی مواد را کند کنند.

این تکنولوژی به طور موفقیت‌آمیزی در سیستم بازرسی هوشمند خط قندز-تبت برای کنترل رطوبت ترانسفورماتور اصلی نصب شده است. در طول شش سال، شاخص‌های عملکرد کلیدی انتظارات را برآورده کرده‌اند. با این حال، تفاوت قابل توجهی در درک بین گروه‌های کاربری وجود دارد: کارکنان جوان خط مقدم روی به‌روزرسانی‌های نمایش وضعیت بی‌سیم تمرکز دارند، در حالی که متخصصان اعزامی ماهر تأکید بر نیاز به وزن‌دهی دقیق‌تر در ارزیابی نرخ نگهداری گاز دارند. تحقیقات اکنون بر تجزیه و تحلیل سازگاری جایگزینی کامل برای محافظ‌های ترانسفورماتور در عرض‌های جغرافیایی بالا متمرکز است، با گزارش‌های آزمایشی بین‌المللی که نشان می‌دهند تخریب غیرخطی مواد در اقلیم‌های حدی وجود دارد.

تکامل تکنولوژیکی نشان‌دهنده شکست‌های گذشته است: مفهوم جاذب ارتعاش ژاپن به دلیل پراکندگی جریان هوا شکست خورد، در حالی که راه‌حل ذخیره‌سازی انرژی تغییر فاز یک شرکت اروپایی خطرات گرم شدن بیش از حد را افزایش داد. چالش‌های فعلی پذیرش از مسائل هزینه‌ای به غلبه بر لینگرد عملیاتی تغییر کرده‌اند. گزارش‌های اصلاحی سالانه تأکید می‌کنند که نیاز به نصب نرم‌افزارهای نظارت حرفه‌ای در مناطق حیاتی است. در طول به‌روزرسانی تجهیزات، باید توجه به تطابق ابعاد ریسه‌های لوله محافظ با پورت‌های فلنچ موجود شود—حوادث اتصال اشتباه چندین بار سازندگان را مجبور کرد تا ساختارهای قفل‌گذاری ۳D بدون اشتباه در خط تولید دهم را بپذیرند. بازرسی‌های مهندسی به طور دقیق منحنی‌های نگهداری PM2.5 در گزارش‌های آزمون هسته فیلتر هر دسته را بررسی می‌کنند، زیرا برخی از تیم‌های نصب زیرپیمانی قطعات غیرمطابق را جایگزین کرده‌اند که مستقیماً بر معیارهای نفوذ آلاینده‌های داخلی تأثیر می‌گذارد. چارچوب‌های قانونی به طور مداوم در حال بهبود هستند: انجمن مهندسی برق چین مؤلفه‌های مبتنی بر سیلیکا ژل را به عنوان موارد استفاده محدود طبقه‌بندی کرده است.