Alyvos panardinto transformatoriaus apvija: techninės įžvalgos ir konstrukcijos ypatybės

Alyvos panardintas transformatorius Apvijos yra svarbiausi elektros energijos paskirstymo sistemų komponentai, skirti efektyviai perduoti elektros energiją, užtikrinant patikimumą ir ilgaamžiškumą. Žemiau pateikiama išsami jų struktūros, medžiagų ir veikimo principų analizė, susintetinta pagal pramonės standartus ir technines specifikacijas.

Alyvos panardinto transformatoriaus viršutinės temperatūros pakilimas draudžiamas viršyti 95 °C, o paprastai draudžiamas viršyti 85 °C. Bendras transformatoriaus apvijos izoliacijos sluoksnio pasirinkimas yra A klasės, o maksimali leistina izoliacijos medžiagos temperatūra yra 95–105 °C. Kinijos transformatoriaus šildymo specifikacijos yra pagrįstos 40 °C darbine temperatūra kaip standartu, o vidutinė apvijos dujų temperatūra yra 65 °C. Alyvos viršutinės temperatūros kilimas dujų atžvilgiu yra tiksliai 55 °C, todėl transformatoriaus šerdį turinčios apvijos alyvos temperatūra pakyla 10 °C.

Jei transformatoriaus aukščiausia temperatūra yra 85 °C, apvijos temperatūra yra 95 °C; jei aukščiausia temperatūra yra 95 °C, apvijos temperatūra pasiekė 105 °C, t. y. pasiekė maksimalią leistiną apvijos izoliacinio sluoksnio medžiagos temperatūrą. Per aukšta temperatūra pagreitins izoliacinio sluoksnio medžiagų senėjimą, pagreitins transformatoriaus alyvos gedimą ir pakenks transformatoriaus tarnavimo laikui. Paskirstymo transformatoriusir netgi sukelti nelaimingus atsitikimus.

Stipri alyvos cirkuliacijos sistema, oru aušinamas transformatorius, maksimali temperatūra 75 ℃, pašildymas 35 ℃; Natūralios alyvos cirkuliacijos sistema, apsauga nuo perkaitimo, oru aušinamas transformatorius, maksimali temperatūra paprastai netinka, dažnai viršija 85 °C, aukščiausia temperatūra negali viršyti 95 °C, pašildymas negali viršyti 55 °C. Jei eksploatacijos metu nustatyta ribinė vertė viršija reikalavimus, apie tai nedelsiant pranešama gamybos planavimo skyriuje ir taikomos apkrovos ribojimo priemonės.

1. Apibrėžimas ir pagrindinė funkcija

Alyvos panardintos transformatoriaus apvijos susideda iš varinių arba aliuminio ričių, apvyniotų aplink laminuotą silicio plieno šerdį. Šios apvijos yra visiškai panardintos izoliacinėje alyvoje, kuri atlieka dvejopas funkcijas: elektros izoliaciją ir šilumos valdymą. Apvijos elektromagnetinės indukcijos būdu transformuoja aukštą įėjimo įtampą į žemesnės įtampos išėjimo įtampą (arba atvirkščiai), taip užtikrindamos saugų energijos perdavimą tinkluose.

2. Medžiagos sudėtis

Laidi medžiaga:

Varis: Dažniausiai naudojamas aukštos įtampos apvijoms dėl puikaus laidumo ir mechaninio stiprumo. Žemos įtampos apvijos (≤500 kVA) dažnai būna dvisluoksnės cilindrinės struktūros, o didesnės talpos (≥630 kVA) apvijos naudoja dvigubos arba keturgubos spiralės konfigūracijas, kad būtų optimizuotas srovės paskirstymas.

Aliuminis: Kartais naudojamas sąnaudoms jautriose srityse, nors ir mažiau efektyvus nei varis.
Izoliacija:

Didelio atsparumo medžiagos (pvz., epoksidinės dervos, celiuliozės pagrindu pagamintas popierius) izoliuoja apvijas nuo šerdies ir viena nuo kitos.

Daugiasluoksnė izoliacija apsaugo nuo trumpųjų jungimų dėl terminio įtempimo ar mechaninės deformacijos.

3. Konstrukcinis projektavimas

Apvijų išdėstymas:

Koncentrinė (cilindrinė) apvija: įprasta trifaziuose transformatoriuose, kur žemos įtampos apvijos dedamos į aukštos įtampos apvijas, siekiant sumažinti nuotėkio srautą.

Sluoksniuota (spiralinė) apvija: naudojama didelės srovės taikymuose, su įterptais sluoksniais, siekiant sumažinti sūkurinių srovių nuostolius.

Aušinimo integracija:

Apvijose yra alyvos kanalai, skirti šilumos išsklaidymui natūralios arba priverstinės konvekcijos būdu.

Gofruotos alyvos talpyklos pakeičia tradicinius konservatorius, leisdamos alyvai šiluminiu būdu plėstis, išlaikant sandarią aplinką.

4. Našumo optimizavimas

Mažo nuostolio konstrukcija:

Amorfinio lydinio šerdys: sumažina histerezės ir sūkurinių srovių nuostolius (pvz., S11-M serijos transformatoriai pasiekia 30 % mažesnius nuostolius nei senesni modeliai)

„Dyn11“ jungčių grupė: sumažina harmoninį iškraipymą ir pagerina energijos kokybę, kompensuodama trečiosios harmonikos sroves.

Trumpojo jungimo varža:

Sustiprinti apvijų spaustukai ir spiralinės apvijos metodai padidina mechaninį stabilumą gedimų metu.

Silikagelio alsuokliai ir Buchholco relės stebi drėgmės ir alyvos srauto anomalijas

5. Naudojimas ir priežiūra

Diegimo scenarijai:

Pramoninės pastotės, miestų elektros tinklai ir atsinaujinančios energijos sistemos (pvz., vėjo jėgainių parkai).

Nominali galia svyruoja nuo 50 kVA iki 25 000 kVA, o įtampa – iki 35 kV

Priežiūros praktika:

Reguliarus alyvos mėginių ėmimas ir ištirpusių dujų analizė (DGA), siekiant nustatyti izoliacijos pablogėjimą.

Terminis vaizdavimas, skirtas lokalizuotiems karštiesiems taškams apvijose nustatyti.

6. Apvijų technologijos naujovės

Vakuuminis impregnavimas: gamybos metu pašalina oro kišenes, pagerindamas izoliacijos vientisumą

Išmanus stebėjimas: daiktų interneto jutikliai realiuoju laiku seka apvijų temperatūrą ir apkrovos dinamiką.