چه چیزی باعث می شود ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن 11 کیلوولت به طور گسترده در توزیع استفاده شوند؟

در شبکه‌های توزیع شهری و روستایی، پارک‌های صنعتی، مجتمع‌های تجاری و پروژه‌های زیربنایی معدنی، کلاس ولتاژ ۱۱ کیلوولت به عنوان یکی از رایج‌ترین سطوح ولتاژ متوسط ​​در سیستم‌های توزیع می‌باشد. در میان انواع مختلف ترانسفورماتور، 11 کیلو ولتترانسفورماتورهای غوطه ور در روغنموقعیت غالب در بازار توزیع را برای دهه ها حفظ کرده اند. در طول انتخاب تجهیزات، بسیاری از خریداران، مهندسان برق و پیمانکاران EPC هنوز ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن را به ترانسفورماتورهای نوع خشک ترجیح می‌دهند. این اولویت صرفاً از هزینه اولیه پایین‌تر ناشی نمی‌شود، بلکه مجموعه‌ای جامع از مزایایی است که قابلیت اطمینان عملیاتی، اتلاف گرما، تحمل اضافه بار، دسترسی به تعمیر و نگهداری، سازگاری سایت و مزایای اقتصادی بلندمدت را پوشش می‌دهد. این مقاله دلایل اساسی که چرا ترانسفورماتورهای غوطه‌ور شده در روغن 11 کیلو ولت به طور گسترده در سیستم‌های توزیع نیرو مورد استفاده قرار می‌گیرند، از اصول کار، ویژگی‌های عملکرد، سناریوهای کاربردی، هزینه چرخه عمر و دیدگاه‌های انطباق بین‌المللی را تحلیل می‌کند.

1. مقدمه ای مختصر بر اصل عملیات

11kV ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغنتبدیل ولتاژ بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی این مخزن دارای هسته های مغناطیسی، سیم پیچ های ولتاژ بالا و سیم پیچ های ولتاژ پایین است که با روغن معدنی عایق پر شده است. روغن عایق دو عملکرد اساسی را انجام می دهد. اول، عایق الکتریکی: سیم‌پیچ‌های ولتاژ بالا، سیم‌پیچ‌های ولتاژ پایین و هسته‌های آهنی را جدا می‌کند تا از خرابی و اتصال کوتاه بین اجزای فعال جلوگیری کند. دوم، انتقال حرارت و سرمایش: سیم‌پیچ‌ها و هسته‌ها به طور مداوم گرما را تحت عملیات تولید می‌کنند. انتقال حرارت به روغن عایق؛ روغن گرم شده به دلیل کاهش چگالی بالا می رود، گرما را از طریق پره های رادیاتور نصب شده روی دیواره مخزن پخش می کند. روغن خنک‌شده به پایین مخزن فرو می‌رود و گردش همرفت طبیعی را تشکیل می‌دهد تا به طور مداوم گرمای داخلی را حذف کند و ترانسفورماتور را در محدوده دمایی نامی کار کند. این سیستم خنک کننده گردش روغن، ویژگی اساسی است که ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن را از آنها متمایز می کندترانسفورماتورهای نوع خشک.

2. اتلاف حرارت برتر و قابلیت اضافه بار قوی

بارهای شبکه های توزیع ساکن نیستند. مصرف برق در ساعات صنعتی و تجاری در روز به اوج خود می رسد و در شب کاهش می یابد. در طول افزایش تقاضای برق فصلی مانند بارهای تهویه مطبوع تابستانی و گرمایش زمستانی، ترانسفورماتورهای توزیع اغلب با شرایط اضافه بار کوتاه مدت مواجه می شوند. به لطف رسانایی حرارتی بالای روغن عایق، ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن 11 کیلوولت نسبت به ترانسفورماتورهای نوع خشک که توسط هوای طبیعی خنک می شوند، عملکرد خنک کنندگی بسیار بهتری دارند. هنگامی که جهش ناگهانی بار در یک دوره کوتاه اتفاق می افتد، روغن عایق گرمای عظیمی را جذب می کند و به ترانسفورماتور اجازه می دهد تا برای مدت معینی بدون خاموش شدن فوری در دمای بالا، بار اضافی را تحمل کند.

تحمل اضافه بار کوتاه مدت برای شبکه های توزیع حیاتی است. خطوط توزیع اغلب با اتصال بار غیرمنتظره مانند تجهیزات جدید تولید در کارخانه ها یا مصرف متمرکز برق خانگی در مناطق مسکونی مواجه می شوند. ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن دارای ظرفیت حرارتی بیشتر، افزایش دما آهسته‌تر و تحمل خطا بالاتر هستند. در مقابل، ترانسفورماتورهای نوع خشک که توسط هوا خنک می شوند ظرفیت حرارتی محدودی دارند، دما به سرعت افزایش می یابد و حاشیه اضافه بار کمی باقی می گذارد. بنابراین، ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن برای تقاضای توان نوسان دینامیکی در فیدرهای توزیع شهری و روستایی مناسب‌تر هستند.

3. قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی

اکثر ترانسفورماتورهای توزیع در محوطه های پست در فضای باز، سکوهای نصب شده روی قطب یا اتاق های برق پارکی نصب می شوند که در تمام طول سال در معرض چرخه های دمایی شدید، باران، گرد و غبار و محیط های مرطوب قرار دارند. 11 کیلو ولت واجد شرایطترانسفورماتورهای غوطه ور در روغنساختار مخزن کاملاً مهر و موم شده را اتخاذ کنید، هوا و رطوبت را جدا کنید تا پیری روغن عایق را کاهش دهد و خطر رطوبت هسته و سیم پیچ و اکسیداسیون را کاهش دهد. با نصب مناسب و بازرسی های اولیه منظم، عمر سرویس معمولی به 20 تا 30 سال می رسد.

ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن مجهز به مجموعه‌های هشدار اولیه خطای داخلی بالغ هستند، از جمله رله‌های بوخهولز، سنسورهای دما و دریچه‌های کاهش فشار. در صورت بروز خطاهای داخلی اولیه مانند تخلیه جزئی یا اتصال کوتاه چرخشی، محافظ Buchholz به سرعت گاز تولید شده در اثر تجزیه روغن را تشخیص می‌دهد، آلارم‌ها را ایجاد می‌کند یا مدار را خاموش می‌کند تا از خرابی‌های فاجعه‌بار جلوگیری کند. این طرح حفاظتی توسط چندین دهه کارکرد شبکه برق با پایداری اثبات شده تأیید شده است. این به خوبی با شبکه های توزیع غیرمتمرکز مطابقت دارد. بسیاری از سایت های توزیع از راه دور نمی توانند به نظارت 24 ساعته در محل دست یابند، بنابراین عملکرد پایدار تجهیزات اولویت اصلی اپراتورهای شبکه است.

4. مزایا در تدارکات و هزینه کامل چرخه عمر

از نظر سرمایه گذاری اولیه 11 کیلو ولتترانسفورماتورهای غوطه ور در روغنبا ظرفیت یکسان معمولاً قیمت خرید کمتری نسبت به ترانسفورماتورهای نوع خشک دارند. برای پروژه های نوسازی توزیع در مقیاس بزرگ مانند ارتقاء شبکه برق در سطح شهرستان و بازسازی شبکه برق روستایی، ده ها یا صدها ترانسفورماتور مورد نیاز است. ترانسفورماتورهای روغنی به طور موثری بودجه سرمایه اولیه را کاهش می دهند.

فراتر از قیمت خرید اولیه، ترانسفورماتورهای غوطه ور روغنی در قیمت تمام شده چرخه عمر رقابتی باقی می مانند. آنها ساختارهای بالغ با قطعات بسیار استاندارد و تامین قطعات یدکی فراوان را اتخاذ می کنند. تعمیر و نگهداری معمولی فقط به آزمایش های دوره ای کیفیت روغن، سطح روغن و دما و همچنین بازرسی برای نشت آب بندی نیاز دارد. روش‌های تعمیر و نگهداری بدون ابزارهای آزمایشی پیچیده ساده هستند. اگرچه روغن عایق در طول زمان تحلیل می رود، روغن را می توان بدون تعویض کل واحد فیلتر، احیا یا جایگزین کرد. برای ترانسفورماتورهای نوع خشک، تعمیر یا تعویض مواد عایق سیم پیچ آسیب دیده دشوار و پرهزینه است. ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن، که در طول یک چرخه عملیاتی 20+ سال محاسبه می‌شوند، هزینه کل مالکیت کمتری را ارائه می‌کنند، که یکی از ملاحظات عمده برای توزیع برق شهری و خرید در مقیاس بزرگ توسط شرکت‌های برق است.

5. نصب انعطاف پذیر برای اکثر سناریوهای توزیع

11kV ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغنپشتیبانی از گزینه های نصب انعطاف پذیر آنها را می توان بر روی سکوهای قطب در خارج از منزل نصب کرد، در داخل ترانسفورماتورهای کانتینری نصب کرد، یا در اتاق های برق مستقل قرار داد. هنگامی که رادیاتورها در خارج از منزل نصب می شوند، با خنک کننده هوای طبیعی بدون سیستم های تهویه اجباری اضافی کار می کنند و در سرمایه گذاری تجهیزات کمکی صرفه جویی می کنند.

ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن محدودیت‌هایی دارند: روغن عایق قابل احتراق است، بنابراین نمی‌توان آنها را مستقیماً در داخل مناطق داخلی مرکزی با جمعیت متراکم مانند اتاق‌های برق در ساختمان‌های اداری مرتفع نصب کرد. با این حال، برای اکثر طرح های توزیع، ترانسفورماتورها در فضای باز یا اتاق های برق ایزوله دور از مناطق شلوغ قرار می گیرند، بنابراین این اشکال تأثیر محدودی دارد. برای شبکه‌های توزیع حومه شهر، شبکه‌های روستایی، سمت‌های ولتاژ پایین نیروگاه فتوولتائیک، معادن معدن و سایت‌های توزیع کارخانه‌های کوچک تا متوسط، ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن انتخاب اصلی باقی می‌مانند.

6. استانداردهای صنعت بالغ برای پروژه های جهانی

کلاس ولتاژ توزیع 11 کیلو ولت به طور گسترده در بسیاری از کشورها و مناطق در سراسر جهان پذیرفته شده است.ترانسفورماتورهای روغنیاز استانداردهای بین المللی تثبیت شده از جمله مشخصات IEC و GB پیروی کنید. زنجیره تامین جهانی تولید ترانسفورماتور، ترانسفورماتورهای غوطه‌ور شده در روغن کیلو ولت از سازندگان مختلف، پارامترهای فنی و مشخصات رابط را حفظ می‌کنند و انتخاب مدل، تعویض تجهیزات و خرید قطعات یدکی را راحت می‌کنند. چه برای پروژه های شبکه برق داخلی یا قراردادهای صادراتی توزیع خارج از کشور، 11 کیلو ولتترانسفورماتورهای غوطه ور در روغنبه راحتی نیازهای فنی را برآورده می کند و مشکلات را در طراحی پروژه و هماهنگی تجهیزات کاهش می دهد.

نتیجه گیری

به طور خلاصه، 11 کیلو ولتترانسفورماتورهای غوطه ور در روغنهمچنان بر بازار توزیع تسلط دارند زیرا عملکرد متعادلی دارند که اتلاف گرما، تحمل اضافه بار، قابلیت اطمینان طولانی مدت، هزینه چرخه کامل و سازگاری با سناریو را پوشش می دهد. اگرچه ترانسفورماتورهای نوع خشک دارای مزایای غیرقابل جایگزینی برای سایت های داخلی با الزامات حفاظتی شدید در برابر آتش هستند، ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن همچنان مقرون به صرفه ترین و از نظر فنی ثابت شده ترین راه حل برای اکثر پروژه های توزیع ولتاژ متوسط ​​هستند. موسسات طراحی نیرو، پیمانکاران EPC و اپراتورهای توزیع به انتخاب ترانسفورماتورهای 11 کیلوولتی غوطه ور در روغن به عنوان تجهیزات گام به گام اصلی برای برنامه ریزی شبکه توزیع ادامه خواهند داد.