خدمات نگهداری هوشمند و راه‌حل‌های پایدار برای ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری نوع Z

خدمات نگهداری هوشمند و راه‌حل‌های پایدار برای ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری نوع Z

ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری نوع Z برای پایداری سیستم‌های برقی بدون زمین یا متصل به دلتا از طریق ایجاد مسیری با مقاومت کم برای جریان‌های دنباله صفر در حالت خرابی مهم هستند. یکپارچه‌سازی خدمات نگهداری هوشمند و شیوه‌های پایدار عملکرد آنها را افزایش می‌دهد و تأثیر محیطی را کاهش می‌دهد. در زیر تجزیه و تحلیل ساختاری از راه‌حل‌های پیشرفته ارائه شده است:

​I. خدمات نگهداری هوشمند​

1. ​نظارت بر وضعیت در زمان واقعی​
• ​سنسورهای مبتنی بر اینترنت اشیاء (IoT): پارامترهای واقعی مانند دما، تخلخل جزئی، تغییر شکل پیچه و کیفیت روغن (برای واحد‌های غوطه‌ور در روغن) را ردیابی می‌کنند. داده‌ها به پلتفرم‌های مرکزی منتقل می‌شوند تا ناهماهنگی‌ها شناسایی شوند.
• ​نظارت بر جریان دنباله صفر آنلاین: با تحلیل عدم تعادل جریان در طول عملیات عادی، تخریب عایق یا خرابی مقاومت میانی را شناسایی می‌کند و وابستگی به بازرسی‌های مستلزم خرابی را کاهش می‌دهد.
2. ​تحلیل‌های پیش‌بین و تشخیص‌های مبتنی بر هوش مصنوعی​
• ​الگوریتم‌های یادگیری ماشین: با تحلیل داده‌های تاریخی، خرابی‌ها (مثلاً تخریب عایق یا تغییر شکل هسته) را با استفاده از الگوهای ارتعاشی، تصویربرداری حرارتی و روندهای تخلخل جزئی پیش‌بینی می‌کنند.
• ​دوبل‌های دیجیتال: رفتار ترانسفورماتور را تحت بارهای مختلف و سناریوهای خرابی شبیه‌سازی می‌کنند تا برنامه‌های نگهداری و موجودی قطعات یدکی بهینه شود.
3. ​سیستم‌های محافظت خودکار​
• ​پیکربندی‌های CT متصل به دلتا: با فیلتر کردن جریان‌های دنباله صفر در حالت خرابی خارجی، حساسیت را افزایش می‌دهد و از خطاهای غیرضروری و هماهنگی رله‌ها جلوگیری می‌کند.
• ​حفاظت از جریان دنباله صفر تطبیقی: محدوده‌های قطع را بر اساس شدت جریان خرابی واقعی تنظیم می‌کند تا جدا کردن انتخابی بخش‌های خراب اطمینان‌بخش شود.
4. ​نگهداری و رفع اشکال دوردست​
• ​پلتفرم‌های ابری: امکان می‌دهد تکنسین‌ها مشکلات را از راه دور از طریق داشبوردهای داده تشخیص دهند و بازدیدهای محلی و چاپکربون را کاهش دهند.

​II. راه‌حل‌های پایدار​

1. ​طراحی محیط‌زیستی و مواد​
• ​ترانسفورماتورهای خشک: از رزین اپوکسی قابل بازیافت به جای روغن معدنی استفاده می‌کنند که خطر آتش‌سوزی و آلودگی خاک را حذف می‌کند.
• ​مواد هسته با کارایی بالا: هسته‌های فلزی آمورف با کاهش ۷۰-۸۰٪ از تلفات بدون بار، انرژی تلف شده در حالت‌های خاموشی طولانی را کاهش می‌دهند.
2. ​مدیریت چرخه حیات​
• ​برنامه‌های بازسازی: واحد‌های بازنشسته را با جایگزینی قطعات اسقف (مثلاً پیچه‌ها) بازسازی می‌کنند و عمر خدمت را ۱۰-۱۵ سال تمدید می‌کنند.
• ​بازیافت در پایان عمر: بیش از ۹۵٪ از مس و فولاد را برای استفاده مجدد بازیابی می‌کنند و استخراج منابع را کاهش می‌دهند.
3. ​یکپارچه‌سازی با انرژی‌های تجدیدپذیر​
• ​پایداری شبکه برای انرژی‌های تجدیدپذیر: نقاط میانی مصنوعی در مزارع بادی و خورشیدی ارائه می‌دهند تا جابجایی DC و هارمونیک‌های از وارتباط‌دهنده‌ها را کاهش دهند.
• ​کاهش سریع جریان خرابی: خرابی‌های زمینی را در کمتر از ۱۰۰ میلی‌ثانیه محدود می‌کنند تا خرابی‌های متسلسل در شبکه‌های تولید توزیع شده جلوگیری شود.
4. ​عملیات با کارایی انرژی​
• ​تلفات بدون بار پایین: طراحی‌های بهینه پیچه (مثلاً اتصالات ZNyn11) مصرف انرژی در حالت خاموش را به کمتر از ۰٫۲٪ ظرفیت اسمی کاهش می‌دهند.
• ​به‌روزرسانی سیستم خنک‌سازی: خنک‌سازی ONAN/ONAF با مایعات قابل تجزیه کاهش ۳۰٪ مصرف انرژی موتورهای بادکنک را فراهم می‌کند.

​III. چارچوب اجرایی​

​IV. همکاری ذینفعان​

• ​شرکت‌های برق: تأمین مالی برای تحقیق و توسعه مایعات عایق‌ساز قابل تجزیه و الگوریتم‌های تحمل خرابی.
• ​تولیدکنندگان: استانداردسازی طراحی‌های مدولار (مثلاً واحد‌های ۳۶ kV شرکت Winley Electric) برای ساده‌سازی به‌روزرسانی‌ها.
• ​تنظیم‌کنندگان: اجرای حسابداری چاپکربون چرخه حیات و مزایای مالیاتی برای ترانسفورماتورهای با تلفات کم.