Miksi öljy upotetut muuntajat ovat edelleen hallitsevia sähköverkkoissa?

Vaihtoehtoisten tekniikoiden syntymisestä huolimatta, öljy- Jatka hallitseva valinta korkeajännitteen tehonsiirto- ja jakeluverkkoihin maailmanlaajuisesti. Niiden kestävä esiintyvyys johtuu vakiintuneiden teknisten etujen, operatiivisen luotettavuuden ja taloudellisten tekijöiden yhtymäkohdasta, jotka ovat syvästi upotettuja sähköjärjestelmän tekniikkaan.

1.
Öljyvihreäisten muuntajien perustavanlaatuinen suunnittelu hyödyntää dielektristä mineraaliöljyä (tai yhä enemmän vähemmistä esteripohjaisia nesteitä) sekä sähköisinä että jäähdytysnesteinä. Tämä neste suorittaa useita kriittisiä toimintoja:

Ylivoimainen dielektrinen lujuus: Öljy tarjoaa huomattavasti korkeamman dielektrisen lujuuden kuin ilma, mikä mahdollistaa kompaktisemman mallin ja korkeammat jännitteen arviot hallittavissa olevassa fyysisessä jalanjäljessä. Tämä on ensiarvoisen tärkeää korkeajännitevaihteistoille.

Tehokas lämmön hajoaminen: Muuntajat aiheuttavat lämpöhäviöistä (hystereesi- ja pyörrekirjoja) ja kuormitushäviöistä (I2R -häviöt käämiissä). Kiertävä öljy imee tämän lämmön tehokkaasti käämistä ja ytimestä. Luonnollinen konvektio tai pakotettu verenkierto (puhaltimet, pumput) siirtää sitten lämmön ulkoisiin jäähdyttimiin tai lämmönvaihtimiin, hallitsee tehokkaasti käyttölämpötiloja. Tämä tehokas jäähdytys parantaa suoraan elinaikaa ja ylläpitää suorituskykyä kuorman alla.

Suojaus ja säilyttäminen: Öljykylpy suojaa selluloosapohjaista paperieristystä (jota käytetään käämiissä ja kerroksissa) hapettumisesta ja kosteuden tunkeutumiselta, hidastaen merkittävästi sen hajoamista. Öljy auttaa myös sammuttamaan pieniä sisäisiä kaaritapahtumia.

2. Todistettu kestävyys ja pitkä palveluelämä:
Vuosikymmeniä tiukkaa tekniikkaa, standardisoitua valmistusta (hallitsevat standardit, kuten IEEE C57.12.00, IEC 60076), ja laaja kenttäkokemus ovat hioneet öljyä upotettuja muuntajia poikkeuksellisen vankiksi ja luotettaviksi varoiksi.

Kestävyys: Ne on suunniteltu kestämään vaativat ympäristöolosuhteet, sähköiset rasitukset (mukaan lukien lyhyet piirit) ja lämpöjaksoon vuosikymmenien ajan. Tyypillinen suunnitteluelämä on vähintään 25–40 vuotta, ja monet yksiköt ylittävät odotukset asianmukaisella ylläpidolla.

Hyvin ymmärretty ylläpito: Sekä öljyn että paperin eristyksen tilaa voidaan tarkkailla tehokkaasti vakiintuneiden diagnostisten tekniikoiden, kuten liuenneen kaasuanalyysin (DGA), furaanianalyysin, kosteuden öljy-mittauksen ja säännöllisen sähkötestauksen avulla. Tämä mahdollistaa ennustavan ylläpidon ja tietoiset päätökset elämän pidentämisestä tai korvaamisesta.

3. Taloudelliset edut mittakaavassa ja valmistuksessa:
Öljypääsyisen muuntajatekniikan kypsyys johtaa merkittäviin taloudellisiin etuihin, etenkin suuritehoisiin sovelluksiin:

Korkeiden luokitusten kustannustehokkuus: Suurten tehomuuntajien (LPT) ja keskikokoisten jakelumuuntajien kohdalla KVA: n kustannukset ovat yleensä alhaisemmat kuin kuivatyyppiset vaihtoehdot, etenkin korkeammalla jännitteellä ja tehotasolla. Materiaalit (teräs, kupari, öljy, selluloosa) ja valmistusprosessit on optimoitu suuren määrän tuotantoon.

Perustettu toimitusketju: öljyä upotettuihin muuntajiin tarvitaan laaja maailmanlaajuinen toimitusketju. Tämä varmistaa saatavuuden ja kilpailukykyisen hinnoittelun.

Korjaus ja kunnostaminen: Teollisuudella on syvä asiantuntemus ja vakiintuneet tilat öljy-upotettujen yksiköiden korjaamiseksi ja kunnostamiseksi, ja pidentävät usein heidän käyttöikätään kustannustehokkaasti verrattuna täyteen korvaamiseen.

4. Highitehoiden tiheysten käsittely:
Sovelluksissa, jotka vaativat erittäin suuritehoista tiheyttä-erityisesti ratkaisevan siirto-asemissa, joissa tilaa voidaan rajoittaa-öljyn ulottuvat mallit ovat erinomaisia. Nestemäisen jäähdytystehokkuus mahdollistaa enemmän voimaa käsitellä pienemmässä fysikaalisessa tilavuudessa kuin ilmajäähdytteiset (kuivatyyppiset) vaihtoehdot, jotka on luokiteltu saman jännitteen ja voiman suhteen.

Haasteisiin ja tulevaan maisemaan:
On tunnustettu, että öljy-upotetut muuntajat esittävät haasteita, pääasiassa ympäristönsuojelua ja paloturvallisuutta:

Ympäristöongelmat: Mineraaliöljyn vuodot tai vuodot voivat aiheuttaa ympäristöriskejä. Tämä on johtanut biohajoavien esteripohjaisten nesteiden, parannettujen säiliöiden tiivistystekniikoiden ja tiukkojen rajoitusten (patoja, valuma-altaat) hyväksymistä.

Paloharkki: Mineraaliöljy on syttyvää. Lieventämisstrategiat sisältävät vähemmän härkätapojen nesteiden (silikoni, esterit) käyttäminen, palonsammutusjärjestelmien asentaminen, tiukkojen turvallisuusprotokollien toteuttaminen ja fyysinen segregaatio sähköasemilla.

Vaikka kuivatyyppiset muuntajat ja vaihtoehtoiset tekniikat, kuten SF6-kaasueristeyksiköt, ovat löytäneet tärkeitä markkinarakoja, erityisesti sisätiloissa, kaupunkialueilla tai erityisissä pienempien sovelluksissa, ne eivät ole siirtäneet öljyä upotettuja muuntajia ydinverkon sovelluksissa. Kuivatyypit kohtaavat tyypillisesti jännitteen luokituksen (etenkin 35 kV: n) ja tehoruokaisen rajoituksia öljy-upotettuihin yksiköihin verrattuna, ja ne voivat olla fyysisesti suurempia ja vähemmän tehokkaita samoille luokituksille. Tehoverkkojen öljy-upotettujen muuntajien hallitsevuus ei ole pysähtymisen, vaan todistuksen kyvyn vastaamisen kannalta riittäviä käyttötapoja, poikkeuksellista hyötyä ja kustannustehokkuus, etenkin korkeajännite- ja suuritehoisiin sovelluksiin. Vuosikymmenien ajan jatkuvaa hienosäätöä on optimoinut niiden suunnittelun, valmistuksen ja toiminnan. Ympäristö- ja turvallisuusnäkökohdat lisäävät jatkuvaa innovaatiota fluiditekniikassa ja eristämisessä, ja vaihtoehtoiset tekniikat kehittyvät edelleen tietyille käyttötapauksille, eristyksen, jäähdytyksen, lujuuden ja talouden ainutlaatuinen yhdistelmä varmistaa, että öljy-intersyttiset muuntajat ovat edelleen maailmanlaajuisen valtainfrastruktuurin välttämättömiä työhevoja.