په 10kV د پراختیا ترانسفورمر محصولاتو کې د الکترومغناطیسی توافق لپاره فنی حل

1. چالش‌های مواجه شده

1.1 منابع پیچیده تداخل الکترومغناطیسی

• نوع‌های متنوع تداخل الکترومغناطیسی

در سیستم‌های توزیع 10kV، تجهیزات الکترونیک قدرت، عملیات برش، ضربات صاعقه و دیگر عوامل تداخل الکترومغناطیسی با فرکانس بالا و پالسی ایجاد می‌کنند. این سیگنال‌های تداخلی از طریق هدایت یا تابش بر روی ترانسفورماتورهای توزیع تأثیر می‌گذارند و عملکرد عادی آنها را مختل می‌کنند.

• خطر خرابی ترانسفورماتور

تداخل الکترومغناطیسی زیاد ممکن است منجر به شکست عایق داخلی و خطا در مدار کنترل ترانسفورماتور شود که به شدت بر پایداری عملکرد تأثیر می‌گذارد. اتخاذ اقدامات کاهشی برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد ترانسفورماتور ضروری است.

1.2 حساسیت بالای الکترومغناطیسی

• مقاومت ضعیف مدول‌های هوشمند در برابر تداخل

ترانسفورماتورهای توزیع 10kV مدرن شامل مدول‌های نظارت و کنترل هوشمند، از جمله مانیتورهای دما و تنظیم‌کننده‌های لوله‌ای تحت بار هستند. این دستگاه‌های الکترونیکی به تداخل الکترومغناطیسی بسیار حساس هستند.

• تأثیر تداخل بر عملکرد ترانسفورماتور

تداخل الکترومغناطیسی در مدول‌های نظارت و کنترل هوشمند ممکن است منجر به داده‌های نظارت غیر دقیق و خرابی عملکرد کنترل شود که می‌تواند قابلیت اطمینان ترانسفورماتور و پایداری شبکه را به خطر بیاندازد.

1.3 چالش‌های محافظت و زمین‌بندی

• کارایی ناکافی محافظت

ساختارهای محافظتی و روش‌های زمین‌بندی سنتی ترانسفورماتورهای توانایی کافی برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی ندارند. پوشش‌های فلزی سنتی در برابر EMI با فرکانس بالا عملکرد محافظتی ناکافی دارند.

• سیستم زمین‌بندی ناقص

سیستم‌های زمین‌بندی نامناسب از تخلیه مؤثر EMI جلوگیری می‌کنند و مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) را تشدید می‌کنند. رسیدگی به این موضوع برای رعایت استانداردهای EMC ترانسفورماتور ضروری است.

1.4 دایلمای هزینه-عملکرد

• هزینه بالای مواد پیشرفته

اگرچه مواد محافظتی پیشرفته EMI و دستگاه‌های فیلترینگ پیچیده عملکرد EMC را بهبود می‌بخشند، اما هزینه محصول را به طرز قابل توجهی افزایش می‌دهند.

• محدودیت‌های هزینه مانع ترویج بازار می‌شوند

افزایش هزینه موجب کاهش رقابت‌پذیری محصول و ترویج بازار می‌شود. تعادل بین بهبود عملکرد و کنترل هزینه برای توسعه پایدار ضروری است.

2. راه‌حل

2.1 ساختار محافظت الکترومغناطیسی بهینه‌سازی شده

• محافظت مرکب دو لایه‌ای

طراحی محافظتی دو لایه‌ای شامل مس با هدایت بالا (لایه داخلی) و فولاد سیلیکون با نفوذپذیری بالا (لایه خارجی) است که به طور مؤثر تداخل EMI با فرکانس بالا و پایین را سرکوب می‌کند.

• محافظت محلی برای مولفه‌های مهم

درمان‌های محافظتی تخصصی برای بوشینگ‌ها، بلوک‌های ترمینال و مناطق آسیب‌پذیر دیگر تسربیح الکترومغناطیسی را کاهش می‌دهند و کارایی کلی محافظت را افزایش می‌دهند.

2.2 بهبود سیستم زمین‌بندی

• زمین‌بندی مستقل با مقاومت کم

سیستم زمین‌بندی مستقل با مقاومت کم از طرح‌های زمین‌بندی چند نقطه‌ای و ستاره‌ای برای تضمین تخلیه سریع EMI استفاده می‌کند.

• زمین‌بندی مستقل برای مولفه‌های کلیدی

رهگذرهای زمین‌بندی بهینه برای هسته‌های ترانسفورماتور، پوشش‌ها و مدول‌های کنترل الکترونیکی از طریق انتخاب و ترتیب الکترودهای بهینه مقاومت زمین‌بندی را کاهش می‌دهند.

2.3 نصب فیلتر EMI

• فیلترهای EMI با کارایی بالا

نصب فیلترهای EMI با کارایی بالا در ترمینال‌های ورودی/خروجی ترانسفورماتور با استفاده از مولفه‌های فیلترینگ خاص فرکانس.

• فیلترینگ چندمرحله‌ای برای سرکوب تداخل

مدارهای فیلترینگ چندمرحله‌ای به طور مؤثر تداخل هدایت شده را کاهش می‌دهند و تأثیر EMI بر ترانسفورماتور و تجهیزات مجاور را کاهش می‌دهند.

2.4 انتخاب مواد پیشرفته

• مواد بهینه‌سازی شده EMC

انتخاب مواد با دی‌ای‌ئی کم و قدرت عایق‌بندی بالا (مانند مواد عایق‌بندی نانوکامپوزیت) برای سیم‌پیچ‌ها و عایق‌ها برای سرکوب انتشار EMI.

• بهبود دوگانه عملکرد مواد

این مواد به طور همزمان خواص عایق‌بندی و قابلیت سرکوب EMI را افزایش می‌دهند.

2.5 نظارت و کنترل هوشمند

• نظارت زنده محیط الکترومغناطیسی

سیستم نظارت هوشمند پارامترهای الکترومغناطیسی و وضعیت عملکرد ترانسفورماتور را از طریق سنسورها ردیابی می‌کند و از تحلیل داده‌های بزرگ و الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی و هشدار زودهنگام EMI استفاده می‌کند.

• بهینه‌سازی خودکار پارامترهای عملیاتی

سیستم کنترل هوشمند پارامترهای عملیاتی ترانسفورماتور را بر اساس نتایج نظارت به طور پویا تنظیم می‌کند تا عملکرد EMC را بهینه کند.

3. مزایای به دست آمده

3.1 بهبود عملکرد EMC

• کاهش قابل توجه EMI

پس از بهینه‌سازی، ترانسفورماتورهای توزیع 10kV سطح تولید EMI را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند و با استانداردهای بین‌المللی EMC همخوانی دارند و تأثیرات بر سیستم‌های محیطی را کاهش می‌دهند.

• افزایش قابلیت مقاومت در برابر تداخل

افزایش ایمنی تضمین عملکرد پایدار مدول‌های کنترل الکترونیکی، داده‌های نظارت دقیق و تقویت امنیت شبکه را ارائه می‌دهد.

3.2 افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی

• بهینه‌سازی محافظت و زمین‌بندی EMI

سیستم‌های محافظت و زمین‌بندی بهینه شده مانع پیری عایق و خرابی‌ها می‌شوند و عمر مفید ترانسفورماتور را افزایش می‌دهند.

• سیستم نظارت و کنترل هوشمند

تشخیص و مداخله پیشگیرانه از طریق سیستم‌های هوشمند قابلیت اطمینان عملیاتی را افزایش می‌دهد.

3.3 کاهش هزینه‌های نگهداری

• افزایش عملکرد EMC

افزایش EMC و قابلیت اطمینان عملیاتی نرخ خرابی و هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد.

• نگهداری پیش‌بینی‌ای از طریق نظارت هوشمند

هشدارهای زودهنگام خرابی‌ها از خرابی‌های فاجعه‌بار جلوگیری می‌کنند و هزینه‌های O&M را کاهش می‌دهند.

3.4 توازن نسبت هزینه-عملکرد

• کنترل افزایش هزینه

انتخاب استراتژیک مواد و تکنولوژی‌ها تضمین می‌کند که بهبودهای EMC بدون افزایش بیش از حد هزینه رخ دهد.

• موقعیت بازار رقابتی

ترانسفورماتورهای توزیع 10kV بهینه شده عملکرد EMC و قابلیت اقتصادی بالا را ارائه می‌دهند و موقعیت رقابتی بازار را تقویت می‌کنند.