طراحی‌های مدرن ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن چگونه از قوس‌گیری داخلی جلوگیری می‌کنند

این قوس‌گیری داخلی یکی از فاجعه‌بارترین حالت‌های خرابی بوده است که ممکن است منجر به خطراتی برای پرسنل، قطعی‌های طولانی‌مدت و همچنین از دست‌رفتن کامل ترانسفورماتور قدرت شود. قوس‌گیری داخلی فناوری‌ای است که باید در سیستم‌های توزیع قدرت بزرگ اجتناب از آن اجباری باشد و در کاربردهای انرژی‌های تجدیدپذیر و صنعتی کاملاً غیرقابل قبول است. در دهه‌های اخیر، ترانسفورماتور غوطه‌ور در روغن تغییرات قابل توجهی را پشت سر گذاشته است، اصول طراحی پیشرفته، علوم مواد و پروتکل‌های آزمون دقیقی که خطر قوس‌های داخلی را که در ترانسفورماتور مشاهده می‌شوند، به‌طور چشمگیری کاهش داده‌اند. در شرکت جیانگسو رایان الکتریک محدوده، محصولات ترانسفورماتور نفتی خود را با طراحی لایه‌بندی‌شده برای محافظت در برابر خرابی ناشی از قوس توسعه داده‌ایم. آزمایشگاه‌های آزمون ۳۵ کیلوولتی و ۱۱۰ کیلوولتی ما که دارای اعتبارسنجی CNAS هستند و انطباق با با استانداردهای IEEE، IEC و CSA، قابلیت اطمینان ترانسفورماتورها را تضمین می‌کنند—قابلیت اعتمادی که توسط مشتریانی مانند مایکروسافت و شبکه ملی برق چین در بیش از ۵۰ کشور به رسمیت شناخته شده است.

هماهنگ‌سازی بهینه عایق‌بندی و طراحی دی‌الکتریک

مراحل اصلی پیشگیری از قوس در یک ترانسفورماتور غوطه‌ور در روغن در سیستم دی‌الکتریک آن نهفته است. طراحی‌های امروزی از هماهنگ‌سازی پیشرفته عایق‌بندی برای اطمینان از توزیع تنش‌های ولتاژ به تمامی پیچ‌ها، موانع و محل‌های خروج سیم‌ها استفاده می‌کنند. هر یک از این موارد تранسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن در شرکت جیانگسو رایان الکتریک، موقعیت بهینهٔ عایق‌بندی پرس‌بورد، حلقه‌های زاویه‌ای و سپرهای الکترواستاتیک با استفاده از تحلیل‌های محاسباتی تعیین می‌شود تا احتمال وقوع تخلیه جزئی (که پیش‌آیند قوس‌زدن کامل است) از طریق حذف نواحی میدانی بیش‌ازحد تقویت‌شده به حداقل برسد. ترانسفورماتورهای ما در اتاق‌های آزمایش پیشرفته ما تحت آزمون‌های ضربه رعد و برق و ضربه کلیدزنی قرار می‌گیرند تا اطمینان حاصل شود که سیستم‌های عایق‌بندی قادر به تحمل ولتاژهای گذرا بسیار بالاتر از شرایط عادی کارکرد هستند. علاوه بر این، از کاغذ کرافت با کیفیت بالا و مواد عایق‌بندی با ارتقاء حرارتی استفاده می‌شود تا مقاومت دی‌الکتریک ترانسفورماتور در طول عمر خدماتش در برابر چرخه‌های حرارتی و نفوذ رطوبت — که در کاربردهای ترانسفورماتورهای نصب‌شده در ایستگاه‌های فرعی در فضای باز رایج است — کاهش نیابد.

کیفیت برتر روغن و سیستم‌های فیلتراسیون فعال

ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن نه‌تنها از روغن عایقی برای ایجاد سدی غیرفعال بین قطعات استفاده می‌کنند، بلکه این روغن به‌عنوان یک خط دفاعی در برابر جرقه‌زنی عمل می‌کند. روغن معدنی با درجه خلوص بالا یا مایعات مبتنی بر استر، دارای خواص عایقی و خاموش‌کنندگی جرقه بسیار عالی هستند که با گذشت زمان به‌دلیل اکسیداسیون، جذب رطوبت و آلودگی ذراتی تخریب می‌شوند. ما در شرکت جیانگسو رایان الکتریک این مسئله را با اعمال کنترل دقیق فرآیند پرکردن روغن در طول تولید حل می‌کنیم که شامل پرکردن در خلأ، حذف گاز و آب‌زدایی است تا اطمینان حاصل شود که میزان رطوبت روغن کمتر از ۱۰ قسمت در میلیون (ppm) و ولتاژ شکست عایقی آن بیش از ۷۰ کیلوولت باشد. شرکت ما ترانسفورماتور غوطه‌ور در روغن طراحی‌ها همچنین شامل سیستم‌های حفاظت از روغن مانند پوشش نیتروژن یا مخزن ذخیره‌ساز هستند تا قرارگیری روغن در معرض جو کاهش یابد و کیفیت مایع حفظ شود. مشتریانی که در محیط‌های حساس از نظر زیست‌محیطی یا نصب‌های پرخطر فعالیت می‌کنند، از طراحی‌های مخزن دربسته بهره‌مند می‌شوند که امکان تماس مایع عایق با محیط خارجی را از بین می‌برند و بدین ترتیب عملکرد دی‌الکتریک ثابتی را حفظ کرده و احتمال ایجاد قوس الکتریکی در مخزن را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهند.

ساختار مستحکم مخزن و مکانیزم‌های انتشار قوس

هرچند پیشگیری هدف اصلی است، اما مدرن تранسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن همچنین برای وقوع نادر قوس داخلی نیز با ویژگی‌های ایمنی غیرفعال طراحی شده‌اند که به محدودسازی آسیب‌ها و حفظ ایمنی پرسنل کمک می‌کنند. شرکت جیانگسو رایان الکتریک مخزن‌هایی را از فولاد باکیفیت بالا، درزهای تقویت‌شده و مکانیزم انتشار فشار تولید می‌کند اس —مانند شیر انتشار ناگهانی فشار و شیر انتشار سریع فشار اس این اجزا افزایش سریع فشار ناشی از قوس‌الکتریکی را تشخیص داده و در کسری از میلی‌ثانیه واکنش نشان داده و گازهای موجود درون مخزن را قبل از پاره‌شدن مخزن آزاد می‌کنند. همچنین، ترانسفورماتور غوطه‌ور در روغن طراحی‌های ما شامل فضاهای با اندازه‌گیری محافظه‌کارانه برای جذب ضربه گازها و لوله‌های انتقال فشار هستند تا در صورت وقوع قوس‌الکتریکی، گازها را از منطقه سیم‌پیچی دور سوق دهند. ترکیب چنین استحکام سازه‌ای و کنترل فعال فشار به این معناست که در صورت وقوع قوس‌الکتریکی، ترانسفورماتور به‌طور مؤثر محصور شده و خطری برای سایر تجهیزات یا پرسنل ایجاد نمی‌کند. مقاومت در برابر فشار زیاد و شرایط خلأ به‌طور معمول در آزمون‌های کارخانه‌ای ما تأیید می‌شود؛ بنابراین تمام ترانسفورماتورهایی که از کارخانه خارج می‌شوند، مشخصات ایمنی بین‌المللی سخت‌گیرانه‌ترین را رعایت می‌کنند.

آزمون‌های جامع و نظارت بر وضعیت

بهترین روش برای جلوگیری از قوس‌های الکتریکی، ترکیب کنترل کیفیت در خط تولید با نظارت مستمر در طول استفاده از دستگاه است. حوضچه‌های آزمون ما قادر به تست ترانسفورماتورهای خشک، ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن و ترانسفورماتورهای نیروگاهی هستند و هر یک از این ترانسفورماتورها را تحت آزمون‌های جامع روتین، نوع و ویژه قرار می‌دهند. این آزمون‌ها مطابق با استانداردهای صادرشده توسط UL، ASTA، CE و DEKRA انجام می‌شوند و شامل اندازه‌گیری تخلیه جزئی، تحمل ولتاژ القایی بالا و آزمون اتصال کوتاه می‌باشند. علاوه بر آزمون‌های کارخانه‌ای، راه‌حل‌های ما برای ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن، با سیستم‌های نظارت آنلاین برای تحلیل گازهای حل‌شده (DGA)، پروفایل دما و وضعیت عایق‌های عبوری یکپارچه‌سازی شده‌اند. اقدامات نگهداری پیش‌بینانه را می‌توان چند مرحله قبل از بروز شرایط قوس‌زدن انجام داد، زمانی که تولید غیرعادی گازها (مانند استیلن یا هیدروژن) در ابتدایی‌ترین مراحل شناسایی شود. ترکیب دقت مهندسی، مواد پیشرفته و سازگاری با سیستم‌های نظارتی، تضمین‌کننده این است که شرکت Jiangsu Ryan Electric ترانسفورماتور غوطه‌ور در روغن این محصولات مؤثرترین راه‌حل برای کاهش خطر قوس الکتریکی در بازار امروز را برای اپراتورهای شبکه برق و مشتریان صنعتی ارائه می‌دهند.