Komprehensiv həllətma transformatorldər üçün performans təkmilləşdirmə həlləri: Soğutmanı optimallaşdırma və maqnitli körpüsdəki zərərələrin azaldılması

1. Fəaliyyət sahəsi və çətinliklər

Elektrik yükünün davamlı artışı və stabillik tələblərinin gəlirliyinin artması nəticəsində, elektrik səviyyəsinin qorunması cihazları (transformatorlar) əməliyyat effektivliyi, temperaturun artımı və mənimsizliyin uzun müddətdə saxlanılması ilə bağlı ciddi çətinliklərlə üzləşir. Məhdudlaşdırıcı temperaturun artışı izolyasiya materiallarının yaşlanmasını tezələyir, təchizatın ömrünü qısaldır və xəbərsizlik riskini artırır. Yüksək manyetik dairə zədələri (öncədən dem və mis zədələri) enerjinin istifadə effektivliyini azaldır, bu da ləğv edilə bilən əməliyyat maliyyəti yaradır. Elektrik səviyyəsinin qorunması cihazlarında (transformatorlarda) adətən rast gəlinən iki asılı məsələ - yüksək temperaturun artımı və mənimsiz manyetik dairə zədələri - həll etmək üçün bu kompleks həll planı hazırlanmışdır.

2. Həll planının məqsədləri

• Temperaturun artımını əhatəli azaltmaq: Transformatorun üst yağı temperaturunu və spiral ən istilik nöqtəsini təhlükəsiz işləmə limitləri daxilində saxlamaq.
• Manyetik dairə zədələrini effektiv şəkildə azaltmaq: Boş yüklü zədələr (dem zədələri) və yüklü zədələr (mis zədələri) üzrə fokus olmaqla ümumi əməliyyat effektivliyini artırmaq.
• Əməliyyat mənimsizliyini artırmaq: İstilikdən və mənimsiz zədələrdən nəticələnən xəbərsizlik nisbətlərini azaltmaqla transformatorun ömrünü uzadmaq.
• Bütöv dövr maliyyətini optimallaşdırmaq: Enerji saxlaması və nəzarət sıklığının azalmasına görə transformatorun iqtisadi effektivliyini artırmaq.

3. Asılı məhdudlaşdırıcı tədbirlər

Bu həll planı "Zədələrin mənbə kontrolu + Təzyiq kapasitəsinin artırılması + Dəqiqlik şərait nəzarəti" inteqral strategiyasını tətbiq edir:

3.1 Soğutma sisteminin optimallaşdırılması və yenilənməsi, təzyiq effektivliyinin artırılması (Temperaturun artımı)

• Yüksək effektiv soğutma metodlarından istifadə:
• Məcburi hava soğutması (OFAF/ODAF): Mövcud təbii hava soğutmalı (ONAN) və ya məcburi hava soğutmalı (ONAF) transformatorları yeniləmək və ya yeni birimləri yüksək performanslı aksial fanlarla təchiz etmək. Effektiv, aralıq sesli və hava şəraitinə uyğun fanlarla cəlb edilən aqilləşdirilmiş hava axını nəzarəti (məsələn, temperatur əsasında avtomatik başlama/durdurma və ya dəyişən frekanslı sürəc ayarı) ilə radiator səthlərində hava konveksiyasını nəzərə alaraq hərəkətli təzyiq effektivliyini böyük ölçüdə artırır.
• Məcburi yağ suyu soğutması (OFWF): Üzümlü kapasiteli transformatorlar, yüksək yük faktoruna malik olan və ya yüksək hava temperaturasında işləyən birimlər üçün üstünlük verilir. Yüksək performanslı yağ pompaları və plit kimi istifadə edilən suyun yüksək spesifik istilik kapasitesindən istifadə edərək effektiv istilik mübadiləsi aparılır. Su təmizləmə sistemlərinin (çürük və korroziyanın önəməsi) və nəzarət mekanizmlərinin (məsələn, iki su dairəsi, gözləmə pompaları) dəstəklənməsi tələb olunur.
• İsti kinematik soğutma: Radiatorların kritik nöqtələrində isti kinematik modulların quraşdırılması, faz-deyişmə prinsipi ilə yerel isti nöqtələrdən effektiv isti kinematik və təzyiq aparılması.
• Radiator strukturu və quruluşunun optimallaşdırılması:
• Artıq səth alanına malik (məsələn, yanlı, panel radiatorlar) və optimallaşdırılmış axın yolları dizaynı olan radiatorların istifadəsi.
• Hava və ya su soğutma ortamlarının düzgün axın yollarını təmin etmək, yerel axın məhdudlaşdırmalarını aradan qaldırmak və təzyiq bərabərliyini artırmaq.
• (Hava soğutması üçün) Fanların və kanalların pozisyonunun optimallaşdırılması, radiator səthlərinin bərabər hava axını örtüyü təmin etmək, ölü zonaları minimala endirmək.
• Aqil soğutma nəzarəti:
• Yağ temperaturu, spiral temperaturu və hava temperaturu haqqında real zamanlı nəzarət əsasında soğutma sistemi çıxışının (fan sürəti/sayısı, yağ pompası axın sürəti) avtomatik ayarlanması. Tələbələrə uyğun soğutma, təzyiq effektivliyini təmin etmək və ehtiyari təchizatın enerji istifadəsini minimala endirmək.

3.2 Noyan material və struktural optimallaşdırılma, dem zədələrinin azalması (Noyan manyetik zədələrinin kontrolu)

• Yüksək performanslı noyan materiallarının seçilməsi:
• Yüksək permeabilitəli, aşağı birlik zədəli soyulan silis dem təkmələri (məsələn, HiB dem) və ya daha inkişaf etmiş amorf alians materiallarının (boş yüklü zədələrin azalması üçün əlavə üstünlüklər təqdim edir) üstünlük verilməsi.
• Silis dem təkmələrinin qalınlığı, düzgünlüyü və izolyasiya pövhələrinin keyfiyyətinin strog kontrolu, geri qayıtma və dalga zədələrini minimala endirmək.
• Noyan dizayn və istehsal proseslərinin optimallaşdırılması:
• Adım-ədəd lapalama texnikalarının tətbiqi, ekstra dem zədələrinin azalması üçün qoşquların manyetik direnişini minimala endirmək.
• Noyan toplayıcılıq faktoru və sıxma qüvvəsinin dəqiq nəzarəti, magnitik yolun bərabər paylanması və yerli aşırı doyumun önəməsi.
• (İnkişaf etmiş texnologiyaların tətbiqi) Lazer yazı (Laser Scribbling) kimi texnologiyaların istifadəsi, materialın manyetik domen strukturasını daha da optimallaşdırmaq.
• Noyan qroundinq metodu və qoruyuculuğun optimallaşdırılması, struktural parçaların sərbəst zədələrinin azalması.

3.3 Spiral dizaynının optimallaşdırılması və proseslərin iyileştirilməsi, mis zədələrinin azalması (Əsas manyetik zədələrin kontrolu)

• Spiral strukturu və elektromanyetik dizaynının optimallaşdırılması:
• Ampere-dövr paylanmasının dəqiq hesablanması, mis zədələrini minimala endirmək üçün hərəkətli mis və dalga zədələrini minimala endirmək üçün mis kesit formasının optimallaşdırılması (məsələn, davamlı transponer kablolar - CTC və ya öz-bağlayan transponer kablolar - TTC).
• Mis materialının (yüksək ileticilikli oksijensiz mis) və akım yoğunluğunun razılaşdırılması, DC rezistansiya zədələrini effektiv şəkildə azaltmaq və temperaturun artım limitlərini ödəmək.
• Sızıntı maqnıt aləyinin və sərbəst zədələrinin azalması üçün spiral hündürlüyü, diametri və radius ölçülərinin optimallaşdırılması.
• İnkişaf etmiş istehsal prosesləri:
• Daimi qıracılıq spiral istehsal təchizatından istifadə edərək spiralın bərabər qıracılığını təmin etmək.
• Vakuum təzyiq impregnasiya (VPI) və ya polimer töküm proseslərinin istifadəsi, boşluqların tam doldurulması, təzyiq effektivliyinin və mexaniki dayanığlığın artırılması, bu da təzyiq effektivliyini və tərs hissəsi yayılmasını minimala endirir.

3.4 Manyetik dairənin şərait nəzarəti və proaktiv nəzarət (Bağlı dövr nəzarəti, uzunmüddətli performansın təmin edilməsi)

• Dəqiqlik manyetik dairə şərait nəzarətinin tətbiqi:
• Çözülmüş gaz analizi (DGA), yüksək frekanslı tərs hissəsi nəzarəti, titrəmə/əssas səs nəzarəti, infraqırm thermografi kimi onlayn nəzarət (məsələn, Çözülmüş gaz analizi - DGA, yüksək frekanslı tərs hissəsi nəzarəti, titrəmə/əssas səs nəzarəti, infraqırm thermografi) və oflayn testləri (dövrəvi spiral deformasiya testləri, boş yüklü və yüklü zədə testləri, noyan qrounding akımı testləri) ilə manyetik dairənin sağlamlığını ümumi şəkildə qiymətləndirmək.
• Fokus nəzarət: Noyan çox nöqtəli qrounding xəbərsizlikləri, anormal zədə dalgalanmaları, manyetik qoruyucuların və sıxma strukturlarının istilası.
• Proaktiv nəzarət mekanizminin qurulması:
• Şərait nəzarət məlumatlarına və əməliyyat tarixinə əsaslanan hədəfli manyetik dairə nəzarət planları tərtib etmək.
• Noyan və sıxma strukturunun qroundinginin dövrəvi nəzarəti: Güzəştli birləşik qroundingin etibarlılığını təmin etmək, çox nöqtəli qrounding xəbərsizliklərini (bu, dem zədələrini çox mənimsizləşdirir və istilaya səbəb olur) vaxtla təyin etmək və düzəltmək.
• Manyetik qoruyucular, sıxma və digər struktural parçaların nəzarəti: Qalıqlıq, istilaya və ya tərs hissəsi izlərini yoxlamaq; abnormallıqları vaxtla aradan qaldırmaq.
• Noyan/bağlanca qaldırma nəzarətlərində, noyan qatlamaların və sıxma şəraitinin fokus nəzarət və təmir atmaq.
• Anormal zədələrin artım trendlərinin detallı diaqnostik analizi, kök səbəbləri aşkar etmək və düzəliş atmaq.

4. Gözlənilən faydalar

• Temperaturun artımının əhatəli azalması: İşləmə temperaturu (özelliklə, istilik nöqtələri) nəticələrində effektiv şəkildə idarə ediləcək, indiki hədəflərə (məsələn, 15-25%) çatmaq, izolyasiya materiallarının istiliklə yaşlanma məhdudiyyətini böyük ölçüdə azaldacaq.
• Manyetik dairə zədələrinin effektiv azalması:
• Dem zədələri (Boş yüklü zədə): Yeni materiallar və proseslər (özelliklə, amorf aliansların istifadəsi) vasitəsilə 20-40% azalması gözlənilir.
• Mis zədələri (Yüklü zədə): Optimallaşdırılmış spiral dizayn vasitəsilə 10-25% azalması gözlənilir.
• Ümumi effektivlik 1-3 faiz nöqtəsi artırılması, əhəmiyyətli iqtisadi faydalar və karbon emisiyanın azalması.
• Mənimsizlikdə böyük ölçülü iyilişmə: İstilikdən və manyetik dairə abnormallıqlarından nəticələnən xəbərsizlik riskləri böyük ölçüdə azalır, təchizatın mövcudluğu artırılır və ömrü uzadılır.
• Bütöv dövr maliyyətinin optimallaşdırılması: Potensial yüksək ilk investisiya (məsələn, yüksək performanslı materiallar, inkişaf etmiş soğutma sistemləri) çoxluqda, uzunmüddətli enerji saxlamalar, nəzarət maliyyələrinin azalması və ömrün uzadılması nəticəsində daha böyük faydalar alınır, müsbət İstismar Qazancı (ROI) əldə edilir.

5. Tətbiq sahəsi

Bu həll 35kV və daha yüksək voltaj səviyyəsində yeni tikilən və hərəkət halındakı neft-pəltəli elektrik səviyyəsi qorunması cihazlarına (transformatorlara) tətbiq olunur. Konkret tədbirlər, transformatorun kapasiteti, voltaj səviyyəsi, işləmə mühitinin, vacibliyinin və cari vəziyyətinə əsasən personala uyğunlaşdırıla bilər.