من به عنوان تأمین کننده ترانسفورماتورهای قدرت 110 کیلو ولت و 115 کیلو ولت ، من شاهد دست اول بوده ام که دمای نقش قابل توجهی در عملکرد و ماندگاری این دارایی های الکتریکی مهم بازی می کند. در این وبلاگ ، من به اثرات دما بر روی ترانسفورماتور قدرت 115kV می پردازم ، و بررسی می کنم که چگونه بر مؤلفه های مختلف و عملکرد کلی تأثیر می گذارد.
تأثیر بر عایق
یکی از مهمترین جنبه های تحت تأثیر دما ، سیستم عایق ترانسفورماتور است. از مواد عایق مانند کاغذ و روغن برای جلوگیری از خرابی الکتریکی و اطمینان از عملکرد ایمن ترانسفورماتور استفاده می شود. با این حال ، درجه حرارت بالا می تواند روند پیری این مواد را تسریع کند و منجر به کاهش قدرت دی الکتریک آنها شود.
با افزایش دما ، مواد عایق شروع به تخریب شیمیایی می کنند. این تخریب می تواند باعث تشکیل اسیدها ، آب و سایر محصولات شود که روند پیری را بیشتر تسریع می کند. با گذشت زمان ، عایق ممکن است شکننده شود و توانایی مقاومت در برابر استرس الکتریکی را از دست بدهد و خطر ابتلا به مدارهای کوتاه و سایر خرابی های الکتریکی را افزایش دهد.
به عنوان مثال ، اگر دمای عملکرد یک ترانسفورماتور قدرت 115 کیلو ولت از حد طراحی شده خود برای یک دوره طولانی فراتر رود ، ممکن است عایق سلولز در سیم پیچ ها شروع به تجزیه کند. این می تواند منجر به کاهش مقاومت عایق و افزایش فعالیت تخلیه جزئی شود ، که هر دو شاخص اولیه نارسایی عایق احتمالی هستند.
تأثیر در مقاومت در برابر سیم پیچ
دما همچنین تأثیر مستقیمی در مقاومت در برابر سیم پیچ های ترانسفورماتور دارد. طبق قوانین فیزیک ، مقاومت یک هادی با افزایش دما افزایش می یابد. در یک ترانسفورماتور برق ، سیم پیچ ها از هادی های مس یا آلومینیومی ساخته شده اند. با افزایش دما ، مقاومت این هادی ها افزایش می یابد و در نتیجه تلفات قدرت بیشتری به شکل گرما ایجاد می شود.
از دست دادن برق در سیم پیچ ها توسط فرمول (p = i^{2} r) داده می شود ، جایی که (i) جریان جریان در سیم پیچ ها و (r) مقاومت است. هنگامی که (r) به دلیل دمای بالاتر افزایش می یابد ، از دست دادن قدرت (P) نیز افزایش می یابد. این نه تنها کارایی ترانسفورماتور را کاهش می دهد بلکه گرمای بیشتری نیز ایجاد می کند و یک چرخه خود را ایجاد می کند.
به عنوان مثال ، در یک ترانسفورماتور قدرت 115 کیلو ولت که بار زیادی را تأمین می کند ، حتی افزایش کمی در مقاومت در برابر سیم پیچ به دلیل دما می تواند منجر به افزایش قابل توجه در تلفات برق شود. این می تواند به هزینه های عملیاتی بالاتر و طول عمر کوتاه تر از ترانسفورماتور منجر شود.
اثرات روی سیستم خنک کننده
سیستم خنک کننده یک ترانسفورماتور قدرت 115kV برای حفظ دما در یک محدوده عملیاتی ایمن طراحی شده است. با این حال ، دمای بالای محیط یا تولید بیش از حد گرمای در ترانسفورماتور می تواند فشار را بر روی سیستم خنک کننده قرار دهد.
انواع مختلفی از سیستم های خنک کننده وجود دارد که در ترانسفورماتورهای برق مورد استفاده قرار می گیرد ، مانند روغن غوطه ور خود خنک شده (Onan) ، روغن - غوطه ور شده - هوا خنک شده (ONAF) و روغن - غوطه ور شده - روغن خنک شده (OFAF). در شرایط درجه حرارت بالا ، ظرفیت خنک کننده این سیستم ها ممکن است برای از بین بردن گرما کافی نباشد.
به عنوان مثال ، در یک سیستم خنک کننده ONAN ، گردش طبیعی روغن ممکن است برای از بین بردن گرما در هنگام دمای محیط بسیار زیاد نباشد. این می تواند باعث افزایش دمای روغن و سیم پیچ ها شود که به طور بالقوه منجر به اضافه بار حرارتی می شود. در چنین مواردی ، ممکن است سیستم خنک کننده نیاز به به روزرسانی داشته باشد یا ممکن است تجهیزات خنک کننده اضافی نصب شود.
تأثیر بر ظرفیت بار
دما یک عامل اصلی در تعیین ظرفیت بار یک ترانسفورماتور قدرت 115kV است. ظرفیت بار حداکثر مقدار الکتریکی است که ترانسفورماتور می تواند با خیال راحت از آن استفاده کند بدون اینکه بیش از حد دمای آن باشد.
با افزایش دما ، ظرفیت بار ترانسفورماتور کاهش می یابد. این امر به این دلیل است که درجه حرارت بالاتر باعث افزایش تلفات قدرت در ترانسفورماتور می شود که به نوبه خود گرمای بیشتری را ایجاد می کند. برای جلوگیری از گرمای بیش از حد ، ترانسفورماتور باید با بار کمتری عمل کند.
به عنوان مثال ، در طی یک روز گرم تابستان ، یک ترانسفورماتور قدرت 115 کیلو ولت که به طور معمول می تواند یک بار کامل را تحمل کند ، ممکن است برای جلوگیری از گرمای بیش از حد نیاز به آن داشته باشد. این می تواند پیامدهایی برای شبکه برق داشته باشد ، زیرا ممکن است نیاز به ریختن بار یا استفاده از ترانسفورماتورهای اضافی برای برآورده کردن تقاضا داشته باشد.
انبساط حرارتی و استرس مکانیکی
تغییرات دما می تواند باعث انبساط حرارتی و انقباض اجزای ترانسفورماتور شود. مواد مختلف مورد استفاده در ترانسفورماتور ، مانند سیم پیچ ، هسته و مخزن ، دارای ضرایب مختلف انبساط حرارتی هستند. هنگامی که دما تغییر می کند ، این مؤلفه ها با سرعت های مختلف گسترش می یابند و می توانند استرس مکانیکی ایجاد کنند.
با گذشت زمان ، این استرس مکانیکی می تواند منجر به خرابی های مکانیکی مانند اتصالات گشاد ، عایق ترک خورده و لمینت های هسته آسیب دیده شود. به عنوان مثال ، اگر سیم پیچ ها به دلیل افزایش سریع دما بیشتر از هسته گسترش یابد ، استرس مکانیکی می تواند باعث تغییر سیم پیچ ها یا تغییر شکل شود ، به طور بالقوه منجر به مدارهای کوتاه می شود.
کاهش اثرات دما
برای کاهش اثرات دما بر روی ترانسفورماتور قدرت 115 کیلو ولت ، می توان اقدامات مختلفی انجام داد. اول ، نظارت مناسب از دمای ترانسفورماتور ضروری است. این کار می تواند با استفاده از سنسورهای دما نصب شده در سیم پیچ ، روغن و سایر اجزای مهم انجام شود. از داده های دما می توان برای تشخیص علائم اولیه گرمای بیش از حد و انجام اقدامات اصلاحی استفاده کرد.
دوم ، سیستم خنک کننده باید در صورت لزوم به طور مرتب نگهداری و به روز شود. این شامل بررسی سطح روغن ، وضعیت رادیاتورها و عملکرد فن های خنک کننده یا پمپ ها است.
سوم ، ترانسفورماتور باید در حد دمای طراحی شده خود عمل کند. این ممکن است به استراتژی های مدیریت بار ، مانند ریختن بار در دوره های اوج دمای اوج یا استفاده از ترانسفورماتورهای اضافی برای به اشتراک گذاشتن بار نیاز داشته باشد.
پیشنهادات محصول ما
در شرکت ما ، ما طیف گسترده ای از ترانسفورماتورهای قدرتمند 110kV و 115kV را ارائه می دهیم که برای مقاومت در برابر شرایط مختلف دما طراحی شده اند. محصولات ما با مواد عایق پیشرفته و سیستم های خنک کننده ساخته شده اند تا از عملکرد قابل اعتماد و کارآمد اطمینان حاصل کنند.
به عنوان مثال ، ما50000KVA 50MVA 115KV با OLTC به 23kV ترانسفورماتور زیر ایستگاه سه فاز پایین بروید، که مجهز به تغییر ولتاژ ON -Load Tap (OLTC) برای تنظیم ولتاژ و یک سیستم خنک کننده با کارایی بالا است. این ترانسفورماتور برای انواع برنامه های کاربردی از جمله توزیع انرژی صنعتی و تجاری مناسب است.
ما همچنین پیشنهاد می کنیمقیمت کارخانه 100MVA فروش مستقیم ترانسفورماتورهای برق با کیفیت بالا، که یک راه حل هزینه - مؤثر برای انتقال و توزیع قدرت در مقیاس بزرگ فراهم می کند. ماترانسفورماتور غوطه ورسری از روغن عایق با کیفیت بالا و فناوری عایق پیشرفته برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت استفاده می کند.
پایان
دما تأثیر عمیقی بر عملکرد ، کارآیی و طول عمر یک ترانسفورماتور قدرت 115 کیلو ولت دارد. از تخریب عایق تا کاهش ظرفیت بار ، اثرات دما می تواند بسیار دور باشد. با این حال ، با درک این اثرات و اجرای استراتژی های کاهش مناسب ، قابلیت اطمینان و ماندگاری ترانسفورماتورهای قدرت می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد.
اگر در بازار یک ترانسفورماتور قدرت 110 کیلو ولت با کیفیت بالا یا 115kV هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای بحث و گفتگوی مفصل در مورد نیازهای خود با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده هستند تا در انتخاب ترانسفورماتور مناسب برای برنامه خود و ارائه بهترین راه حل ممکن به شما کمک کنند.
منابع
- مهندسی پستهای برق ، چاپ سوم توسط توران گونن
- تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم قدرت ، چاپ پنجم توسط J. Duncan Glover ، Mulukutla S. Sarma و Thomas J. Overbye
- مهندسی ترانسفورماتور: طراحی ، فناوری و تشخیص توسط GK Dubey