Οι μετασχηματιστές βυθισμένου σε πετρέλαιο-, ως βασικός εξοπλισμός σε συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας για βιομηχανικές και μεταλλευτικές επιχειρήσεις και αστικά κτίρια, αναλαμβάνουν το σημαντικό έργο της μείωσης της τάσης των δικτύων υψηλής{4} τάσης 10(6)kV ή 35kV σε τάση διαύλου 230/400V για την κάλυψη των αναγκών ισχύος των χρηστών. Αυτός ο τύπος μετασχηματιστή είναι κατάλληλος για τροφοδοτικά AC 50(60)Hz, με μέγιστη ονομαστική χωρητικότητα τριών φάσεων 2500 kVA και μέγιστη μονοφασική-ονομαστική χωρητικότητα 833 kVA (αλλά γενικά δεν συνιστώνται μονοφασικοί μετασχηματιστές). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εσωτερικούς ή εξωτερικούς χώρους. Για μετασχηματιστές με χωρητικότητα 315kVA και κάτω, μπορεί να εγκατασταθεί ακόμη και απευθείας σε στύλο. Επιπλέον, έχει ορισμένες απαιτήσεις σχετικά με τις περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως το εύρος θερμοκρασίας περιβάλλοντος, η μέγιστη ημερήσια μέση θερμοκρασία, η μέγιστη ετήσια μέση θερμοκρασία, η σχετική υγρασία και το υψόμετρο. Εάν οι πραγματικές συνθήκες χρήσης δεν συμμορφώνονται με αυτούς τους κανονισμούς, πρέπει να γίνουν κατάλληλες προσαρμογές ποσοστώσεων σύμφωνα με το πρότυπο GB6450-86.
1. Οι βυθισμένοι μετασχηματιστές διάκρισης φάσεων-μπορούν να χωριστούν σε τρεις-μετασχηματιστές φάσης και μονοφασικούς-μετασχηματιστές. Σε τρι-συστήματα ισχύος τριών φάσεων, οι μετασχηματιστές τριών φάσεων είναι η συμβατική επιλογή. Ωστόσο, όταν η χωρητικότητα είναι πολύ μεγάλη ή οι συνθήκες μεταφοράς είναι περιορισμένες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τρεις μονοφασικοί-μετασχηματιστές για να σχηματίσουν μια τράπεζα μετασχηματιστών για την κάλυψη της ζήτησης.
2. Ταξινόμηση περιελίξεων
Οι μετασχηματιστές μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο-μετασχηματιστές περιέλιξης και σε τρεις-μετασχηματιστές περιέλιξης με βάση τον αριθμό των περιελίξεων. Δύο-μετασχηματιστές περιέλιξης είναι ο κοινός τύπος, με δύο περιελίξεις στον πυρήνα τους: το ένα ως πρωτεύον τύλιγμα και το άλλο ως δευτερεύον τύλιγμα. Τρεις-μετασχηματιστές περιέλιξης είναι συνήθως κατάλληλοι για μεγαλύτερες χωρητικότητες (πάνω από 5600 kVA) και αυτοί οι μετασχηματιστές μπορούν να συνδεθούν σε τρεις διαφορετικές γραμμές μετάδοσης τάσης. Επιπλέον, σε ορισμένες ειδικές εφαρμογές χρησιμοποιούνται ακόμη και μετασχηματιστές Satons με περισσότερες περιελίξεις.
3. Δομική Ταξινόμηση
Οι μετασχηματιστές μπορούν να ταξινομηθούν σε μετασχηματιστές-τύπου πυρήνα και μετασχηματιστές τύπου κελύφους-με βάση τα δομικά τους χαρακτηριστικά. Στους μετασχηματιστές-τύπου πυρήνα, οι περιελίξεις συνήθως τυλίγονται γύρω από το εξωτερικό του πυρήνα, ενώ στους μετασχηματιστές τύπου κελύφους-ο πυρήνας βρίσκεται γύρω από τις περιελίξεις. Αυτοί οι δύο τύποι μετασχηματιστών έχουν μικρές δομικές διαφορές, αλλά οι αρχές λειτουργίας τους δεν διαφέρουν ουσιαστικά. Στην πράξη, η συντριπτική πλειονότητα των μετασχηματιστών που χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα ισχύος είναι τύπου πυρήνα-.
Επιπλέον, οι μετασχηματιστές περιέχουν και άλλα βασικά εξαρτήματα, όπως τον πυρήνα, τις περιελίξεις, τη δεξαμενή λαδιού, τον συντηρητή λαδιού, τους μονωτικούς δακτυλίους, τους εναλλάκτες βρύσης και τα ρελέ αερίου, τα οποία μαζί αποτελούν την πλήρη δομή του μετασχηματιστή.
4. Πυρήνας Ως πυρήνας του μαγνητικού κυκλώματος του μετασχηματιστή, ο πυρήνας παίζει καθοριστικό ρόλο. Κατά τη λειτουργία του μετασχηματιστή, ο πυρήνας παράγει θερμότητα λόγω υστέρησης και απωλειών δινορευμάτων. Για να μειωθεί αποτελεσματικά αυτή η απώλεια θερμότητας και να ελαχιστοποιηθεί το μέγεθος και το βάρος του μετασχηματιστή, συνήθως χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του πυρήνα-ελασματοποιημένοι κόκκοι ψυχρής-φύλλα πυριτίου με υψηλή διαπερατότητα και πάχος μικρότερο από 0,35 mm. Επιπλέον, με βάση τη διάταξη των περιελίξεων εντός του πυρήνα, οι μετασχηματιστές μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο τύπους: τύπου-πυρήνα και τύπου κελύφους-.
Σε μετασχηματιστές-μεγάλης χωρητικότητας, για να διασφαλιστεί ότι η θερμότητα που παράγεται από τις απώλειες του πυρήνα μεταφέρεται αποτελεσματικά από το μονωτικό λάδι κατά την κυκλοφορία, επιτυγχάνοντας έτσι καλή ψύξη, ο πυρήνας σχεδιάζεται συνήθως με ειδικά κανάλια λαδιού ψύξης.
5. Περιελίξεις Οι περιελίξεις είναι ένα βασικό συστατικό του μετασχηματιστή, υπεύθυνο για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μαγνητική ενέργεια και στη συνέχεια ξανά σε ηλεκτρική ενέργεια. Στους μετασχηματιστές, οι περιελίξεις κατασκευάζονται συνήθως από μονωμένο σύρμα χαλκού ή αλουμινίου για τη μείωση των αγώγιμων απωλειών. Ταυτόχρονα, μονωτικά υλικά χρησιμοποιούνται για την περιτύλιξη και την απομόνωση των περιελίξεων για να διασφαλιστεί η απόδοση της μόνωσης και η απαγωγή θερμότητας. Με βάση τη διάταξη των περιελίξεων εντός του πυρήνα, οι μετασχηματιστές μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο τύπους: τύπου-πυρήνα και τύπου κελύφους-.
Οι περιελίξεις και ο πυρήνας μαζί αποτελούν τα εξαρτήματα του πυρήνα ενός μετασχηματιστή. Κατά τη λειτουργία του μετασχηματιστή, οι περιελίξεις παράγουν θερμότητα λόγω της δικής τους αντίστασης ή αντίστασης επαφής στις αρθρώσεις. αυτό το φαινόμενο μπορεί να εξηγηθεί από το νόμο του Joule.
Οι περιελίξεις είναι κρίσιμα εξαρτήματα σε έναν μετασχηματιστή και η σωστή λειτουργία τους είναι απαραίτητη για την απόδοση του μετασχηματιστή. Ωστόσο, οι περιελίξεις μπορεί να αντιμετωπίσουν διάφορα προβλήματα κατά τη λειτουργία. Πρώτον, η θερμότητα παράγεται λόγω της αντίστασης των περιελίξεων ή της αντίστασης επαφής στις αρθρώσεις, ένα φυσικό φαινόμενο που αποκαλύπτεται από το νόμο του Joule. Επομένως, οι περιελίξεις πρέπει να αποφεύγουν τη μεταφορά ρευμάτων που υπερβαίνουν το ονομαστικό τους ρεύμα για παρατεταμένες περιόδους για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση. Επιπλέον, όταν περνάει ένα ρεύμα βραχυκυκλώματος, δημιουργεί μια σημαντική ηλεκτρομαγνητική δύναμη στις περιελίξεις, προκαλώντας δυνητικά σοβαρή ζημιά στον μετασχηματιστή.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι περιελίξεων μετασχηματιστή, οι πιο βασικοί είναι οι ομόκεντρες και οι παρεμβαλλόμενες περιελίξεις. Τα κύρια σφάλματα που μπορεί να αντιμετωπίσουν αυτές οι περιελίξεις περιλαμβάνουν-τα βραχυκυκλώματα και τα βραχυκυκλώματα στο περίβλημα. Τα βραχυκυκλώματα μεταξύ{3}}περιστροφής μπορεί να προκληθούν από γήρανση της μόνωσης, λειτουργία υπερφόρτωσης ή μηχανική βλάβη κατά τη διάρκεια βραχυκυκλωμάτων μέσω-κυκλώματος. Μπορεί επίσης να προκύψουν βραχυκυκλώματα μεταξύ-στροφής όταν πέσει η στάθμη λαδιού στον μετασχηματιστή, προκαλώντας την έκθεση τμημάτων των περιελίξεων πάνω από την επιφάνεια του λαδιού. Ταυτόχρονα, το υπερβολικό ρεύμα κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος μέσω-κυκλώματος μπορεί να παραμορφώσει τις περιελίξεις, καταστρέφοντας περαιτέρω τη μόνωση και, συνεπώς, πυροδοτώντας ένα βραχυκύκλωμα μεταξύ-περιστροφής.
Όταν εμφανίζεται ένα βραχυκύκλωμα μεταξύ-περιστροφής, το ρεύμα στο βραχυκυκλωμένο τύλιγμα-μπορεί να υπερβαίνει την ονομαστική τιμή, αλλά το ρεύμα ολόκληρης της περιέλιξης μπορεί να εξακολουθεί να είναι εντός του ορίου. Σε αυτή την περίπτωση, η διάταξη προστασίας αερίου μπορεί να ενεργοποιηθεί και σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορεί επίσης να παρέμβει η διάταξη διαφορικής προστασίας. Βραχυκυκλώματα στο περίβλημα μπορεί επίσης να προκληθούν από γήρανση της μόνωσης, υγρασία λαδιού, πτώση στάθμης λαδιού ή αστραπές και υπερτάσεις λειτουργίας. Επιπλέον, το υπερβολικό ρεύμα κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος μέσω-κυκλώματος μπορεί επίσης να προκαλέσει παραμόρφωση του τυλίγματος, οδηγώντας σε βραχυκύκλωμα στο περίβλημα. Αυτός ο τύπος βραχυκυκλώματος συνήθως ενεργοποιεί τη λειτουργία της διάταξης προστασίας αερίου και της διάταξης προστασίας γείωσης.
6. Δεξαμενή λαδιού Τα εξαρτήματα του πυρήνα ενός μετασχηματιστή-βυθισμένου σε λάδι-οι περιελίξεις και ο πυρήνας-στεγάζονται σε μια δεξαμενή λαδιού γεμάτη με λάδι μετασχηματιστή. Αυτός ο τύπος δεξαμενής λαδιού είναι συνήθως συγκολλημένος από χαλύβδινες πλάκες και έχει σχεδιαστεί για να παρέχει στιβαρή μηχανική προστασία και εξαιρετική ψύξη. Για μεσαίους και μικρούς μετασχηματιστές, η δεξαμενή αποτελείται συνήθως από δύο μέρη: το κέλυφος της δεξαμενής και το κάλυμμα της δεξαμενής. Το σώμα του μετασχηματιστή στεγάζεται μέσα στο κέλυφος, ενώ το άνοιγμα του καλύμματος της δεξαμενής διευκολύνει την επιθεώρηση και τη συντήρηση του αμαξώματος.
Επιπλέον, οι μετασχηματιστές μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριες κατηγορίες με βάση τις μεθόδους μόνωσης και ψύξης τους: τύπους-βυθισμένου σε λάδι και ξηρού-τύπου. Στους μετασχηματιστές-βυθισμένους σε λάδι, ο πυρήνας και οι περιελίξεις βυθίζονται μαζί σε λάδι μετασχηματιστή, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση μόνωσης και βελτιστοποιώντας τις συνθήκες ψύξης. Ωστόσο, οι μετασχηματιστές ξηρού-τύπου χρησιμοποιούνται επίσης σε ορισμένες συγκεκριμένες εφαρμογές, όπως ο φωτισμός δρόμου και ο φωτισμός ορυχείων.
1. Οι μετασχηματιστές που δεν είναι κλειστοί-βυθισμένοι σε λάδι, όπως οι σειρές S8, S9 και S10, χρησιμοποιούνται συνήθως σε βιομηχανικές και μεταλλευτικές επιχειρήσεις, στη γεωργία και στις αστικές κατασκευές.
2. Οι κλειστοί μετασχηματιστές-βυθισμένοι σε λάδι, συμπεριλαμβανομένων μοντέλων όπως S9, S9-M και S10-M, είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για σύνθετα περιβάλλοντα με υψηλά επίπεδα λαδιού και χημικών ουσιών, όπως εκείνα της βιομηχανίας πετρελαίου και χημικών.
3. Οι μετασχηματιστές βυθισμένου σε σφραγισμένο λάδι-, όπως οι σειρές BS9, S9-, S10-, S11-MR, SH και SH12-M, χρησιμοποιούνται ευρέως για διανομή ηλεκτρικής ενέργειας σε διάφορες τοποθεσίες, συμπεριλαμβανομένων των βιομηχανικών και μεταλλευτικών επιχειρήσεων, της γεωργίας και των πολιτικών κτιρίων.
Επιπλέον, υπάρχουν μετασχηματιστές σχεδιασμένοι για συγκεκριμένους σκοπούς, όπως μετασχηματιστές υψηλής{{0}τάσης για δοκιμή, μετασχηματιστές για ηλεκτρικούς κλιβάνους, μετασχηματιστές για συγκόλληση και μετασχηματιστές που χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα θυρίστορ. Οι μετασχηματιστές τάσης και οι μετασχηματιστές ρεύματος για όργανα μέτρησης είναι επίσης απαραίτητοι.
ένα. Η περιέλιξη χαμηλής-τάσης ενός μετασχηματιστή-βυθισμένου σε λάδι, εκτός εάν χρησιμοποιείται χάλκινος αγωγός σε μοντέλο μικρής-χωρητικότητας, συνήθως χρησιμοποιεί κυλινδρικό σχέδιο με περιέλιξη φύλλου χαλκού. Η περιέλιξη υψηλής-τάσης χρησιμοποιεί μια κυλινδρική δομή πολλαπλών-στρώσεων. Αυτός ο σχεδιασμός συμβάλλει στη διατήρηση μιας ισορροπημένης κατανομής στροφών-αμπέρ, μειώνει τη ροή διαρροής και ενισχύει τη μηχανική αντοχή και την ικανότητα αντοχής σε βραχυκύκλωμα.
σι. Για να διασφαλιστεί η σταθερότητα, τόσο ο πυρήνας όσο και οι περιελίξεις στερεώνονται με αυτοασφαλιζόμενα παξιμάδια-για να αντέχουν τα χτυπήματα κατά τη μεταφορά. Επιπλέον, η δομή χωρίς πυρήνα επιτρέπει στον μετασχηματιστή να αντέχει σε μεγαλύτερους κραδασμούς μεταφοράς.
ντο. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, τόσο τα πηνία όσο και ο πυρήνας υφίστανται ξήρανση υπό κενό και χρησιμοποιούνται διεργασίες διήθησης λαδιού και έγχυσης κενού για να διασφαλιστεί ότι ελαχιστοποιούνται τα επίπεδα εσωτερικής υγρασίας.
ρε. Η δεξαμενή λαδιού διαθέτει έξυπνο σχεδιασμό με κυματοειδές φύλλα, τα οποία έχουν λειτουργία αναπνοής για να αντισταθμίζουν τις αλλαγές όγκου λαδιού που προκαλούνται από διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, εξαλείφοντας έτσι την ανάγκη για συντήρηση λαδιού και μειώνοντας το ύψος του μετασχηματιστή.
μι. Λόγω της χρήσης κυματοειδών φύλλων, το λάδι μετασχηματιστή απομονώνεται από τον εξωτερικό αέρα, αποτρέποντας αποτελεσματικά την εισροή οξυγόνου και υγρασίας, διατηρώντας έτσι εξαιρετική απόδοση μόνωσης.
φά. Συνοπτικά, αυτά τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού διασφαλίζουν συλλογικά ότι οι μετασχηματιστές-βυθισμένοι σε λάδι δεν απαιτούν αλλαγές λαδιού υπό κανονικές συνθήκες φορτίου, μειώνοντας σημαντικά το κόστος συντήρησης και παρατείνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής τους.
Σε περιπτώσεις με μεγάλο αριθμό πρωτογενών ή δευτερευόντων φορτίων, συνιστάται η διαμόρφωση δύο ή περισσότερων μετασχηματιστών. Με αυτόν τον τρόπο, ακόμη και αν αποσυνδεθεί ένας μετασχηματιστής, η χωρητικότητα των υπόλοιπων μετασχηματιστών μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις ισχύος του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος φορτίου. Ταυτόχρονα, τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα φορτία θα πρέπει να συγκεντρώνονται όσο το δυνατόν περισσότερο για να αποφευχθεί η υπερβολική διασπορά.
Όταν η εποχική χωρητικότητα φορτίου είναι μεγάλη, συνιστώνται αποκλειστικοί μετασχηματιστές. Παραδείγματα περιλαμβάνουν ψυκτικά φορτία κλιματισμού και ηλεκτρικά φορτία θέρμανσης σε μεγάλα αστικά κτίρια. Σε εφαρμογές με υψηλά συγκεντρωμένα φορτία, συνιστώνται αποκλειστικοί μετασχηματιστές. Αυτό περιλαμβάνει μεγάλο εξοπλισμό θέρμανσης, μεγάλα μηχανήματα ακτίνων Χ και φούρνους ηλεκτρικού τόξου.
Εάν το φορτίο φωτισμού είναι μεγάλο ή εάν η κοινή χρήση ενός μετασχηματιστή για ισχύ και φωτισμό επηρεάζει σημαντικά την ποιότητα του φωτισμού και τη διάρκεια ζωής του λαμπτήρα, μπορεί να εγκατασταθεί ένας αποκλειστικός μετασχηματιστής φωτισμού. Συνήθως, η ισχύς και ο φωτισμός μοιράζονται έναν μόνο μετασχηματιστή.
7. Λειτουργικό περιβάλλον:
Υπό κανονικές περιβαλλοντικές συνθήκες, τόσο οι μετασχηματιστές-βυθισμένοι σε λάδι όσο και οι μετασχηματιστές ξηρού-τύπου είναι βιώσιμες επιλογές. Αυτοί οι μετασχηματιστές είναι κατάλληλοι για βιομηχανικές και μεταλλευτικές επιχειρήσεις, ανεξάρτητους ή συνδεδεμένους υποσταθμούς στη γεωργία και ανεξάρτητους υποσταθμούς σε κατοικημένες περιοχές. Τα διαθέσιμα μοντέλα μετασχηματιστών περιλαμβάνουν S8, S9, S10, SC(B)9 και SC(B)10. Επιπλέον, πρέπει να ληφθεί υπόψη η επίδραση της θερμοκρασίας στην επιλογή του μετασχηματιστή.
① Αυτοί οι μετασχηματιστές μπορούν να διατηρήσουν-μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία στις 220 μοίρες .
② Μπορούν εύκολα να αντέξουν βραχυπρόθεσμα-κτυπήματα υψηλής- θερμοκρασίας 350 μοιρών .
③ Αυτοί οι μετασχηματιστές διατηρούν εξαιρετική απόδοση ανεξάρτητα από μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας ή διακυμάνσεις υγρασίας.
④ Στους 250 βαθμούς, δεν λιώνουν, ρέουν ή υποστηρίζουν την καύση.
⑤ Ακόμη πιο αξιοσημείωτο, αυτοί οι μετασχηματιστές δεν θα απελευθερώσουν τοξικά ή διαβρωτικά αέρια ακόμη και σε ακραίες θερμοκρασίες έως 750 βαθμούς.
Επιπλέον, αυτοί οι μετασχηματιστές έχουν εξαιρετική χωρητικότητα φορτίου, ικανός να καλύψει τις απαιτήσεις ισχύος κάτω από διάφορες πολύπλοκες συνθήκες λειτουργίας.
Κατά τον προσδιορισμό της χωρητικότητας των μετασχηματιστών διανομής, πρέπει να λαμβάνεται πλήρως υπόψη η χωρητικότητα διαφόρων ηλεκτρικών συσκευών και να υπολογίζεται το φορτίο (συνήθως εξαιρουμένου του φορτίου πυροπροστασίας). Η αντισταθμισμένη φαινομενική χωρητικότητα είναι η κύρια βάση για την επιλογή της χωρητικότητας και του αριθμού του μετασχηματιστή. Τυπικά, ο συντελεστής φορτίου του μετασχηματιστή διατηρείται περίπου στο 85%. Αυτή η μέθοδος είναι σχετικά απλή και κατάλληλη για εκτίμηση χωρητικότητας.
Σύμφωνα με τις συστάσεις του GB/T17468-1998 "Οδηγίες επιλογής για μετασχηματιστές ισχύος", η επιλογή χωρητικότητας των μετασχηματιστών διανομής θα πρέπει να συνδυαστεί με τα GB/T15164-94 "Οδηγίες φόρτωσης για μετασχηματιστές ισχύος βυθισμένου σε λάδι" ή GB/T17211-199. καθορίζεται με βάση το υπολογιζόμενο φορτίο. Οι δύο κατευθυντήριες γραμμές που αναφέρονται παραπάνω παρέχουν προγράμματα υπολογιστών και διαγράμματα φόρτου κανονικού κύκλου για τον ακριβέστερο προσδιορισμό της χωρητικότητας των μετασχηματιστών διανομής.
Το λάδι μετασχηματιστή ευνοείται για την εξαιρετική του μόνωση και θερμική αγωγιμότητα και η τιμή του είναι σχετικά προσιτή.
Το λάδι μετασχηματιστή λύνει αποτελεσματικά τα προβλήματα της απαγωγής θερμότητας και της μόνωσης υψηλής{0}}τάσης σε μετασχηματιστές-μεγάλης χωρητικότητας.
Ωστόσο, έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα:
Το λάδι μετασχηματιστή είναι εύφλεκτο. Η επαφή με φλόγα μπορεί να προκαλέσει καύση ή ακόμα και έκρηξη, που απαιτεί προσεκτικό χειρισμό.
Αυτό το λάδι ενέχει πιθανούς κινδύνους για την υγεία, απαιτώντας κατάλληλα προστατευτικά μέτρα κατά τη λειτουργία.
Το λάδι μετασχηματιστή απαιτεί τακτικό επαγγελματικό έλεγχο για να διασφαλιστεί η σταθερή και ασφαλής απόδοσή του.
Οι μετασχηματιστές{0}}βυθισμένοι στο λάδι χαρακτηρίζονται από κακή απόδοση στεγανοποίησης και ευαισθησία στη γήρανση, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή διαρροή λαδιού στο χώρο λειτουργίας. Αυτό δεν επηρεάζει μόνο την κανονική λειτουργία του εξοπλισμού αλλά μπορεί επίσης να έχει δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Οι μετασχηματιστές{0}}βυθισμένοι σε λάδι έχουν σχετικά χαμηλές κατηγορίες μόνωσης, που συνήθως σχεδιάζονται και κατασκευάζονται σύμφωνα με τα πρότυπα μόνωσης Κλάσης Α. Ως εκ τούτου, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην αξιολόγηση της διάρκειας ζωής τους κατά την επιλογή και τη χρήση.
Ο βαθμός πολυμερισμού (DP) των μονωτικών υλικών μετασχηματιστών είναι ένας βασικός δείκτης για τη μέτρηση του βαθμού γήρανσης της μόνωσης και η ακρίβεια και η αξιοπιστία του αναγνωρίζονται ευρέως. Για να προσδιορίσουμε το επίπεδο γήρανσης των μετασχηματιστών, χρησιμοποιούμε συνήθως τον μέσο βαθμό πολυμερισμού (DP) του μονωτικού χαρτονιού ως πρότυπο. Τα ακόλουθα είναι τα κριτήριά μας: Ένας μέσος όρος DP μικρότερος από 450 υποδηλώνει βαθμό διάρκειας ζωής. μια μέση DP μικρότερη από 250 υποδηλώνει επικίνδυνο βαθμό.
1) Πρότυπα αντοχής σε εφελκυσμό για τη διάρκεια ζωής και τους βαθμούς κινδύνου
Στην κατηγορία διάρκειας ζωής, το μονωτικό χαρτί διατηρεί το 60% της αρχικής μέγιστης αντοχής του σε εφελκυσμό υπό συνθήκες εξωτερικού βραχυκυκλώματος-. Μόλις επιτευχθεί ο βαθμός επικινδυνότητας, αυτή η υπολειμματική αντοχή πέφτει στο 15%.
2) Πρότυπα πιθανότητας αστοχίας DP για Ιαπωνικές μονωτικές ίνες χαρτιού
Όταν η τιμή DP είναι μεγαλύτερη ή ίση με 450, η πιθανότητα αστοχίας της μονωτικής ίνας χαρτιού είναι 0. Όταν η τιμή DP είναι μεταξύ 450 και 250, η πιθανότητα αποτυχίας είναι αντιστρόφως ανάλογη με την τιμή DP, συγκεκριμένα (450 - DP) / 200. και όταν η τιμή DP είναι μικρότερη από 250, η πιθανότητα αστοχίας είναι 1.
3) Τύπος για την εκτίμηση της υπολειπόμενης ζωής ενός μετασχηματιστή με χρήση μέσου DP
Μπορούμε να υπολογίσουμε την υπολειπόμενη διάρκεια ζωής ενός μετασχηματιστή χρησιμοποιώντας την αρχική του μέση τιμή DP (n0), τη μέση DP μετά από L έτη (nL) και τον αριθμό των ετών L. Ο συγκεκριμένος τύπος είναι: Υπόλοιπη ζωή (nL/n0)=(1 - r)L, όπου r είναι ο ρυθμός μείωσης της μέσης DP.
Κατά τη λειτουργία ενός μετασχηματιστή ισχύος βυθισμένου σε λάδι-, η θερμότητα που παράγεται από τις περιελίξεις και τον πυρήνα μεταφέρεται πρώτα στο λάδι του μετασχηματιστή και στη συνέχεια μέσω του λαδιού στο ψυκτικό μέσο. Ανάλογα με την χωρητικότητα του μετασχηματιστή, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι ψύξης:
1. Φυσική ψύξη κυκλοφορίας λαδιού, π.χ.-αυτοψύξη-βυθισμένη με λάδι.
2. Φυσική ψύξη αέρα κυκλοφορίας λαδιού, π.χ. ψύξη με βυθισμένο αέρα.
3. Ψύξη νερού αναγκαστικής κυκλοφορίας λαδιού.
4. Ψύξη αέρα εξαναγκασμένης κυκλοφορίας λαδιού.
Αυτές είναι κοινές μέθοδοι ψύξης για μετασχηματιστές ισχύος βυθισμένου σε λάδι-. Η επιλογή της κατάλληλης μεθόδου ψύξης με βάση την πραγματική χρήση είναι ζωτικής σημασίας.
1. Εφαρμοστέο πεδίο εφαρμογής: Κατάλληλο για υψόμετρα που δεν υπερβαίνουν τα 1000 μέτρα, για εσωτερική ή εξωτερική χρήση.
2. Περιβαλλοντικές συνθήκες: Σταθερή λειτουργία υπό συνθήκες μέγιστης θερμοκρασίας περιβάλλοντος +40 βαθμού και μέγιστης ημερήσιας μέσης θερμοκρασίας +30 βαθμού .
3. Εύρος θερμοκρασίας: Ετήσια μέση θερμοκρασία +20 βαθμοί , ελάχιστη θερμοκρασία -25 βαθμοί .
4. Προσαρμογή: Οι λύσεις μετασχηματιστών για ειδικές συνθήκες λειτουργίας μπορούν να παρέχονται σύμφωνα με τις ανάγκες του χρήστη.
Στη συνέχεια, θα εμβαθύνουμε στην ανάλυση σφαλμάτων αυτών των μεθόδων ψύξης σε πρακτικές εφαρμογές.
Οι μετασχηματιστές ενδέχεται να αντιμετωπίσουν διάφορα σφάλματα κατά τη λειτουργία, συμπεριλαμβανομένων σφαλμάτων σε περιελίξεις, δακτυλίους, εναλλάκτες βρύσης και εξαρτήματα όπως ο πυρήνας και η δεξαμενή. Τα σφάλματα περιέλιξης εκδηλώνονται κυρίως ως-βραχυκυκλώματα περιστροφής, γείωση περιελίξεων, βραχυκυκλώματα-σε-φάση, ανοιχτά κυκλώματα και αστοχίες συγκόλλησης. Τα σφάλματα δακτυλίου προκαλούνται συνήθως από τη συσσώρευση αλάτων, η οποία μπορεί εύκολα να προκαλέσει ανάφλεξη κατά τη διάρκεια έντονης ομίχλης ή ελαφριάς βροχής, οδηγώντας σε μονοφασική γείωση ή βραχυκυκλώματα φάσης προς-στην πλευρά υψηλής-τάσης του μετασχηματιστή. Επιπλέον, η σοβαρή διαρροή είναι επίσης ένα σημαντικό πρόβλημα, το οποίο μπορεί να προκληθεί από ρωγμές συγκόλλησης, αστοχία στεγανοποίησης, κραδασμούς κατά τη λειτουργία, εξωτερικές κρούσεις στη δεξαμενή και ζημιές από διάβρωση. Εάν εντοπιστεί διαρροή, ο μετασχηματιστής θα πρέπει να τεθεί αμέσως εκτός λειτουργίας για επισκευή και λίπανση. Ταυτόχρονα, οι δυσλειτουργίες του εναλλάκτη βρύσης πρέπει επίσης να παρακολουθούνται στενά.