Тарату трансформаторларындағы қызу проблемаларын шешу: Салыстырылған суыту технологиялары

Тарату трансформаторларындағы қызу проблемаларын шешу: Салыстырылған суыту технологиялары

Тарату трансформаторлары электр энергиясын жоғары кернеулі желілерден үйлерге, кәсіпорындарға және өнеркәсіпке жеткізетін қазіргі заманғы электр жүйелерінің маңызды компоненттері болып табылады. Олар ғасырлар бойы сенімді жұмыс істеу үшін жасалған, бірақ кез келген электр құрылғылары сияқты, егер олар дұрыс басқарылмаса, өнімділік мәселелеріне ұшырауы мүмкін. Олардың пайдалану мерзіміне ең үлкен қатер – қызып кету.

Қызып кету Таралу трансформаторлары изоляцияның тозаюына, әсер етушіліктің төмендеуіне, жөндеу шығындарының артуына және, аса ауыр жағдайларда, сенсациялық істен шығуға әкеліп соғуы мүмкін. Бұл қауіптерді болдырмау үшін инженерлер мен коммуналдық кәсіпорындар әртүрлі салқындату технологияларына сүйенеді. Бұл жүйелер трансформаторларды жылулық зақымдан қорғауды ғана емес, сонымен қатар энергия үнемдеу мен жұмыс істеу тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Әртүрлі салқындату әдістерін салыстыру Таралу трансформаторлары олардың артықшылықтарын, шектеулерін және ең жақсы қолдануларын зерттеу.

Тарату трансформаторларындағы қызу құбылысын түсіну

Салқындату технологияларын қарастырудан бұрын қызу неліктен пайда болатынын түсіну маңызды. Негізгі себептерге мыналар жатады:

• Жоғары жүктемелі жағдайлар : Трансформатор белгіленген қуатында немесе одан жоғары ұзақ уақыт жұмыс істегенде ішкі жылу жиналады.

• Қоршаған орта температурасы : Ыстық климатта орналасқан трансформаторлар жүктеме шыңы кезінде қызып кетуге бейім.

• Жаман желдету : Трансформатор корпусының айналасындағы ауа ағынының болмауы жылуды ұстап қалуы мүмкін.

• Изоляцияның ескіруі : Изоляция бұзылған сайын жылу шашырау тиімділігі төмендейді.

• Электр ақаулары : Ішкі қысқа тұйықталу немесе орам ақаулары жергілікті ыстық аймақтар туғызады.

Егер тиімді басқарылмаса, трансформатордың қызуы изоляция мен басқа да компоненттердің бұзылуын жылдамдатады және оның қызмет көрсету мерзімін қысқартады.

Трансформатордың жұмыс істеуіндегі суытудың рөлі

Суытудың трансформатордың жұмыс істеуін сақтау мен қызмет көрсету мерзімін ұзарту үшін маңызы зор. Тиімді суыту жүйелері:

• Қауіпсіз жұмыс істеу температурасын сақтайды.

• Термиялық шығындарды азайту арқылы тиімділікті арттырады.

• Май мен орам изоляциясының уақытынан бұрын бұзылудан сақтайды.

• Жылу шектеуіне байланысты күтпеген үзілістердің алдын алу.

Қазіргі заманғы электр желілерінде суыту технологиясының таңдалуы трансформатордың өлшеміне, орналасуына, жүктеме профиліне және қоршаған орта жағдайларына байланысты.

Тарату трансформаторлары үшін суыту технологиялары

1. Табиғи ауа суытуы (ONAN – Май табиғи, ауа табиғи)

ONAN жүйесінде трансформатор орамдарында пайда болған жылу май арқылы танк ішінде табиғи түрде айналып жүреді. Содан кейін май трансформатордың сыртқы бетіне жылуды береді, онан қоршаған ауаға таралады.

Артықшылықтар:

• Қозғалмалы бөлшектерсіз қарапайым жобалау.

• Аз қызмет көрсету және жоғары сенімділік.

• Кіші трансформаторлар үшін құндық тиімділік.

Шектеуліктер:

• Шектеулі суыту қабілеті; жоғары жүктемелі қолданбалар үшін тиімсіз.

• Айналадағы температураға байланысты өнімділік.

Ең жақсы қолданыстар:
Ақпарат тарату трансформаторларының кіші және орта өлшемдері орташа климат жағдайында.

2. Мәжбүрлі ауа салқындату (ONAF – Майлы табиғи ауа мәжбүрлі)

ONAF салқындату трансформатор радиаторларының үстінен ауа ағынын арттыру үшін желдеткіштер қосу арқылы табиғи ауа салқындатуды арттырады. Май трансформатордың ішінде әлі де табиғи түрде айналып жүреді, бірақ мәжбүрлі ауа жылу шығару жылдамдығын арттырады.

Артықшылықтар:

• ONAN-ға қарағанда салқындату қабілеті жақсартылған.

• Уақытша жүктеме шыңдарын көтере алады.

• ONAN-ға қосымша аз шығын.

Шектеуліктер:

• Желдеткіштердің қажеттілігі жиі техникалық қызмет көрсетуді және қосымша энергия тұтынуды қажет етеді.

• Салқындату желдеткіштерінің істен шығуы ауыр жүктеме кезінде температураны тез көтерілуіне әкеліп соғуы мүмкін.

Ең жақсы қолданыстар:
Орташа және үлкен өлшемді тарату трансформаторлары айнымалы немесе жоғары жүктемелі аймақтарда.

3. Мәжбүри май және мәжбүри ауа салқындату (OFAF)

OFAF жүйелерінде май насостары трансформатор мен оның радиаторлары арқылы диэлектрик майды айналдырады, ал желдеткіштер радиатор бетіне ауаны соғып жылу шығарады.

Артықшылықтар:

• Үлкен трансформаторлар үшін өте тиімді салқындату.

• Қызмет көрсету кезінде қайта қыздырудың болмауымен үздіксіз жоғары жүктемелерді қолдау.

• Жылы аймақтарда орнатуды жеңілдетеді.

Шектеуліктер:

• Бастапқы құны жоғары және күрделілігі.

• Насостар мен желдеткіштердің жұмысын үнемі бақылау қажет.

• Көмекші жүйелердің энергия тұтынуын арттырады.

Ең жақсы қолданыстар:
Жоғары сұраныс бар өнеркәсіптік немесе қалалық тарату желілеріндегі үлкен сыйымдылықты тарату трансформаторлары.

4. Мәжбүри май және сумен салқындату (OFWF)

Трансформаторлық майын суалма айырғыш арқылы су жылуын жұтатын және алып кететін жылу алмастырғыш арқылы айналдыру үшін ОФВЖ жүйелері насостарды пайдаланады. Суытылған май трансформаторлық ыдысқа қайта оралады.

Артықшылықтар:

• Өте үлкен трансформаторлар үшін өте тиімді суыту.

• Ауа ағыны шектеулі жабық немесе жер астындағы кеңістіктерде орнатуға ыңғайлы.

• Аса ауыр жүктеме мен қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларын өңдеуге болады.

Шектеуліктер:

• Сумен жабдықтау сенімді болуы және қосымша инфрақұрылым қажет.

• Сапалы тұрғыда ұстап тұрмаса, су көзінен ластану мен су ағып кету қаупі жоғары.

• Ауамен суытылатын жүйелерге қарағанда қымбатқа түседі.

Ең жақсы қолданыстар:
Су көзі бар қалалық трансформаторлық қосалқы станциялар, жер астындағы қоймалар немесе алыстағы аймақтардағы жоғары өнімділікті тарату трансформаторлары.

5. Радиатор мен жылу түтікшелерін жақсарту

Кейбір заманауи тарату трансформаторлары жылу шашырауын жақсарту үшін радиатордың күрделі конструкциясын немесе жылу түтікшелерін пайдаланады. Жылу түтікшелері жылу энергиясын тиімдірек тасымалдай алады, соның арқасында трансформатордың компактілі конструкциясын жасауға болады және суыту сапасын жоғалтпайды.

Артықшылықтар:

• Тығыз формалы факторларда жақсартылған жылу реттеу.

• Басқа салқындату әдістерімен үйлесімді болуы мүмкін.

Шектеуліктер:

• Жобалау күрделілігі мен құнының артуы.

• Өнімділік үшін орта жағдайларына тәуелділігі сақталады.

Ең жақсы қолданыстар:
Кеңістік шектеулі орнатулар мен заманауи ақылды желілік жүйелер.

Салқындату технологияларын салыстыру

Тарату трансформаторлары үшін салқындату тәсілін таңдағанда инженерлер тиімділік, сенімділік пен құнды теңгеруі тиіс. Назар аударуға қажетті негізгі факторлар:

• Жүктеме профилі : Үздіксіз жоғары жүктемелер күрделірек салқындату жүйелерін қажет етеді.

• Қоршаған орта температурасы : Ыстық климаттарда ауа немесе су ағыны арқылы салқындату тиімді.

• Қызмет көрсету мүмкіндігі : Шектеулі техникалық қолдауы бар аймақтарда қарапайым жүйелер жақсырақ.

• Орналастыру орыны : Су-салқындату жүйесі қажет болуы мүмкін үйде немесе жер астында орналасқан орындарда.

• Бюджет және Қызмет көрсету мерзімінің құны : Бастапқы шығындарды ұзақ мерзімді пайдалану үнемдеуімен салыстыру керек.

Қыздыруды азайту бойынша алдын алу шаралары

Қыздырудың қауіптерін төмендету үшін алдын ала шаралар қабылдауға болады, мысалы, жетілдірілген салқындату жүйелерімен қоса:

• Жүктемелерді басқару : Аттестацияланған қуаттың жоғары болуын ұзақ уақыт қолданбаңыз.

• Тұрақты қызмет көрсету : Радиаторларды тазалаңыз, май деңгейін тексеріңіз және желдеткіштерді немесе сорғыларды тексеріңіз.

• Температура мониторингі : Нақты уақыт режимінде жылу қозғалысын бақылау үшін датчиктерді орнатыңыз.

• Изоляцияның техникалық қалайтылығын тексеру : Изоляцияның бұзылуының алғашқы белгілері үшін еріген газ талдауын (DGA) бақылаңыз.

• Қоршаған ортаны жоспарлау : Мүмкіндігінше жеткілікті желдету мен көлеңкені қамтамасыз етіңіз.

Трансформаторлық суытудағы жаңалықтар

Тарату трансформаторларының өнімділігін арттыру және қоршаған ортаға әсерін азайту үшін өнеркәсіп жаңа суыту әдістерін зерттеп жатыр:

• Қоршаған ортаны қорғайтын суытқыштар : Минералды майға қарағанда биологиялық ыдырайтын және өртке тұрақты эфир майларын пайдалану.

• Ақылды суыту басқаруы : Жүктеме мен температураны нақты уақытта бақылау негізінде желдеткіштер мен сорғылардың айналу жылдамдығын реттейтін жасанды интеллект жүйелері.

• Аралас суыту : Энергияны үнемдеу үшін табиғи және мәжбүрлі салқындату режимдерін біріктіру.

• Фазалық өзгерістер материалдары (PCMs) : Жүктеме ең жоғары болған кезде жылу энергиясын сақтау және сұраныс төмендегенде оны босату.

Бұл инновациялар трансформатордың қызмет ету мерзімін ұзартумен қатар жұмыс шығындары мен қоршаған ортаға әсерін азайтуға бағытталған.

Салқындату технологияларының қоршаған ортаға әсері

Салқындату жүйелері трансформатордың жұмыс істеуіне ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаға әсер етеді. Ауалық жүйелер суға аз талап етеді, бірақ көбірек кеңістік қажет етеді. Сулы жүйелер жоғары тиімділікке ие, бірақ суды жауапкершілікпен басқаруды талап етеді. Қоршаған ортаның топырақ және су қорларына ластану қаупін азайту үшін қоршаған ортаға дос изоляциялық сұйықтарды қолдануға болады.

Тұрақты даму үшін коммуналдық компаниялар жұмыс істеу сапасын сақтай отырып қоршаған ортаға әсерін азайтатын салқындату технологияларын таңдауға тырысады.

Қорытынды

Трансформаторлардың қайта қызуы - бұл тарату трансформатордары үшін негізгі мәселе, бірақ оны шешуге көмектесетін әртүрлі салқындату технологиялары бар. Табиғи ауа салқындатудың қарапайым жүйесінен бастап, алдыңғы қатарлы май-су жүйелеріне дейінгі әрбір әдістің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар.

Салқындату технологиясын таңдау трансформатордың өлшеміне, жүктеме жағдайларына, климатқа және техникалық қызмет көрсету мүмкіндіктеріне байланысты. Осы факторларды түсіну арқылы коммуналдық қызмет көрсету органдары мен инженерлер трансформаторлардың тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етіп, қымбат тұратын істен шығулардан сақтанып, сенімді электр энергиясын таратуға ықпал етеді.

Технология дамып келе жатып, біз тарату трансформаторлары үшін одан әрі тиімді, қоршаған ортаға дос салқындату шешімдерін күтеміз. Ақылды басқару жүйелерін, қоршаған ортаға дос салқындатқыштарды және жылу беру материалдарын интеграциялау тек қайта қызу проблемаларын шешуге ғана емес, сонымен қатар тұрақты дамуға қабілетті электр желілеріне үлес қосады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Тарату трансформаторларында қайта қызуға не себеп болады?

Жоғары жүктеме, нашар желдету, диэлектриктің ескіруі, қоршаған ортаның қызуы немесе электр ақаулары қызуға әкелуі мүмкін.

Қай суыту әдісі ең тиімді?

Май-су жүйесімен суыту (OFWF) өте тиімді, бірақ әдетте қатаң жағдайларда үлкен сыйымдылықты трансформаторлар үшін қолданылады.

Суыту жүйелері трансформатордың қызмет ету мерзімін ұзарта ала ма?

Иә. Суыту жүйелері диэлектриктің тозуын және механикалық кернеуді азайтып, құрылғының қызмет ету мерзімін ұзарту үшін тиімді температураны сақтайды.

Қоршаған ортаны қорғайтын трансформатор майлары суыту үшін тиімді ме?

Иә. Эфир майлары минералды майлармен салыстырғанда тең немесе одан да жақсы суыту қасиеттеріне ие, сонымен қатар биологиялық ыдырауға қабілетті және өртке тұрақтылығы жоғары.

Суыту жүйелерін қаншалықты жиі техникалық қызмет көрсету керек?

Жылына кемінде бір рет кезекші тексерулер жүргізу қажет, ал жоғары жүктемелі трансформаторлардағы желдеткіштер, сорғылар мен су жүйелері үшін тексеру жиілеу керек.