220kV ትራንስፎርመር ኢንተር-ኮይል ዋና የኢንሱሌሽን ክፍተት፡ የኤሌክትሪክ መስክ ትንተና እና የማሻሻያ ስልቶች

መግቢያ

በከፍተኛ ቮልቴጅ የኃይል ማስተላለፊያ ዘርፍ፣ 220kV ትራንስፎርመሮች ውጤታማ የኃይል ስርጭትን ለማረጋገጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። ዋና የኢንሱሌሽን ክፍተትበትራንስፎርመር ጠመዝማዛዎች መካከል ያለው ግንኙነት የትራንስፎርመርን አስተማማኝነት፣ ረጅም ዕድሜ እና አፈፃፀም በቀጥታ የሚነኩ በጣም ወሳኝ ከሆኑ የዲዛይን አካላት ውስጥ አንዱን ይወክላል። በትራንስፎርመር ቴክኖሎጂ ውስጥ የገበያ መሪዎች እንደመሆናችን መጠን፣ ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ጭንቀቶችን ለመቋቋም በጣም ጥሩው የኢንሱሌሽን ዲዛይን እጅግ በጣም አስፈላጊ መሆኑን እንገነዘባለን፣ ከእነዚህም ውስጥ ቀጣይነት ያለው የአሠራር ቮልቴጅ, የመብረቅ ግፊቶችእና ሞገዶችን መቀየር.

ይህ ጽሑፍ የተራቀቁ የኤሌክትሪክ መስክ ትንተና ዘዴዎችን እና የ220kV ትራንስፎርመር ኢንተር-ኮይል ዋና የኢንሱሌሽን ክፍተቶችን ተግባራዊ የማሻሻያ ስልቶችን ይዳስሳል። የላቁ የማስመሰል ቴክኖሎጂዎችን እና የፈጠራ ዲዛይን መርሆዎችን በመጠቀም፣ የትራንስፎርመር ኢንሱሌሽን አፈጻጸምን በከፍተኛ ሁኔታ ማሻሻል እንችላለን፣ ይህም በጣም በሚያስፈልጉ አካባቢዎች ውስጥ የአሠራር ልቀትን ያረጋግጣል።

በ220kV ትራንስፎርመሮች ውስጥ የዋናው መከላከያ መሰረታዊ ነገሮች

በ220kV ትራንስፎርመሮች ውስጥ ባሉ ጠመዝማዛዎች መካከል ያለው ዋናው የኢንሱሌሽን ክፍተት እንደ ዋና ዳይኤሌክትሪክ መከላከያ ሆኖ ያገለግላል፣ ይህም በከፍተኛ ቮልቴጅ እና ዝቅተኛ ቮልቴጅ ኮይሎች መካከል የኤሌክትሪክ መበላሸትን ይከላከላል። ይህ የኢንሱሌሽን ሲስተም መደበኛ የአሠራር ሁኔታዎችን ብቻ ሳይሆን የተለያዩ ሁኔታዎችንም መቋቋም አለበት። ከመጠን በላይ የቮልቴጅ ሁኔታዎችበፍርግርግ ብጥብጥ ወቅት የሚከሰቱ።

በ220kV አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ የኢንሱሌሽን ክፍተት በተለምዶ የሚከተሉትን ይጠቀማል ባለብዙ-መከላከያ ስርዓትክፍተቱን ወደ በርካታ ትናንሽ የዘይት ቱቦዎች የሚከፍሉ የፕሬስቦርድ ሲሊንደሮችን ወይም መጠቅለያዎችን ያካትታል። ይህ አካሄድ በከፍተኛ ሁኔታ ያሻሽላል ከፊል የመልቀቂያ ጅምር ቮልቴጅ(PDIV) እና በጠመዝማዛዎቹ መካከል የሚያስተላልፉ የቆሻሻ ድልድዮች እንዳይፈጠሩ ይከላከላል። መሠረታዊው ዲዛይን የሚከተለው "ቀጭን የወረቀት ቱቦ፣ ትንሽ የዘይት ክፍተት" መርህ ሲሆን የመከላከያ ፕሬስቦርዶች በተለምዶ 2 ሚሜ ውፍረት ያላቸው ሲሆኑ በመከላከያዎቹ መካከል ያለው የዘይት ክፍተት ደግሞ ከ6-10 ሚሜ ይደርሳል።

በእነዚህ ክፍተቶች ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ ስርጭት ወጥነት የለውም፣ የጭንቀት ክምችቶችበመጠምዘዝ ጠርዞች፣ በኮንዳክተር መታጠፊያዎች እና በኢንሱሌሽን በይነገጾች ላይ የሚከሰቱ። ተገቢ የዲዛይን ማመቻቸት ከሌለ፣ እነዚህ አካባቢያዊ ከፍተኛ ውጥረት ያለባቸው አካባቢዎች ከፊል የመልቀቂያ እንቅስቃሴዎችን ሊጀምሩ ይችላሉ፣ ይህም ወደ ቀጣይ የኢንሱሌሽን መበላሸት እና ሊከሰት የሚችል ውድቀት ያስከትላል።

የኤሌክትሪክ መስክ ትንተና ቴክኒኮች

የፊንታይት ኤለመንት ዘዴ (ኤፍኢኤም) ማስመሰል

የዘመናዊ መከላከያ ዲዛይን በከፍተኛ ሁኔታ የተመሰረተው በ የተወሰነ የንጥረ ነገር ትንተና(FEA) ለትክክለኛ የኤሌክትሪክ መስክ ካርታ ስራ። የኢንሱሌሽን ጂኦሜትሪን ወደ ሺህዎች በሚቆጠሩ የተለያዩ ክፍሎች በመከፋፈል፣ FEM ማስላት ይችላል እምቅ ስርጭትእና የመስክ ጥንካሬበሚያስደንቅ ትክክለኛነት። ለ220kV ትራንስፎርመሮች፣ ይህ ትንተና በተለምዶ በሦስት ወሳኝ ክልሎች ላይ ያተኩራል፡ የላይኛው ጫፍ መከላከያ, በመጠምዘዣዎች መካከል መካከለኛ ክፍልእና የታችኛው ጫፍ መከላከያ.

የእኛ ማስመሰያዎች እንደሚያሳዩት በ220kV ትራንስፎርመሮች ውስጥ ከፍተኛው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬዎች በተለምዶ የሚከሰቱት በ የውስጠኛው ወለል ማዕዘኖችከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ጠመዝማዛዎች፣ በተለይም በመስመር መጨረሻ ክፍሎች አቅራቢያ። በመብረቅ ግፊት ሙከራዎች (ለ220kV ስርዓቶች 1050kV)፣ እነዚህ አካባቢዎች ከ8-9kV/ሚሜ የሚበልጥ የመስክ ጥንካሬዎችን ሊያጋጥማቸው ይችላል፣ ይህም የኢንሹራንስ ቁሳቁሶችን የመበላሸት ገደቦችን ሊያቃርብ ይችላል።

ወሳኝ የጭንቀት ዞኖችን መለየት

በኤሌክትሪክ መስክ ትንተና አማካኝነት፣ በ220kV ትራንስፎርመሮች ውስጥ ልዩ ትኩረት የሚያስፈልጋቸው በርካታ ወሳኝ የጭንቀት ቀጠናዎችን ለይተናል፤

• የተጠማዘዘ የጠርዝ ክልሎች: ጠመዝማዛ ጫፎች ላይ ሹል ማዕዘኖች ጉልህ የሆነ የመስክ ክምችት ይፈጥራሉ፣ ይህም ልዩ የደረጃ አሰጣጥ ቴክኒኮችን ያስፈልጓቸዋል።
• በጠጣር እና በፈሳሽ መከላከያ መካከል ያለው ግንኙነት፦ የፕሬስቦርድ እና የዘይት የተለያዩ ዳይኤሌክትሪክ ባህሪያት በይነገጾቻቸው ላይ የመስክ ጥንካሬን ይፈጥራሉ።
• የመውጫ ቦታዎች መሪ: ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ሊዶች ከጠመዝማዛዎቹ የሚወጡባቸው የሽግግር ነጥቦች በተለይ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ትንተና የሚጠይቁ ፈታኝ የመስክ ስርጭቶችን ያቀርባሉ።

ለ220kV ትራንስፎርመሮች፣ ከፍተኛው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ብዙውን ጊዜ የሚከሰተው በመስመሩ መጨረሻ አቅራቢያ ባሉት የመጀመሪያዎቹ ጥቂት ዲስኮች እና በግፊት ሁኔታዎች ወቅት በተጠላለፉ እና በተራ ዲስኮች መካከል ባሉ መገናኛ ነጥቦች ላይ ነው። እነዚህ ቦታዎች ያለጊዜው ውድቀትን ለመከላከል የተሻሻለ የኢንሱሌሽን እርምጃዎች ያስፈልጋቸዋል።

ለዋናው የኢንሱሌሽን ክፍተቶች የማሻሻያ ስልቶች

ጂኦሜትሪክ ማመቻቸት

የኤሌክትሮድ ቅርጽየመስክ ስርጭትን ለማሻሻል በጣም ውጤታማ ከሆኑ ስልቶች ውስጥ አንዱን ይወክላል። ስለታም ማዕዘኖችን በ በመተካት የተጠማዘዙ መገለጫዎችእና ተግባራዊ ማድረግ ቶሮይድ ኤሌክትሮዶችከፍተኛውን የመስክ ጥንካሬ እስከ 30-40% መቀነስ እንችላለን። ለ220kV ትራንስፎርመሮች፣ ይህ የሚከተሉትን ያካትታል፡

• የማይንቀሳቀሱ የመጨረሻ ቀለበቶች(SER) በተጠማዘዙ ተርሚናሎች ላይ ለስላሳ እምቅ ቅልመት ለመፍጠር።
• የማዕዘን ቀለበቶችየኤሌክትሮኒክ መስመሮችን የሚገምቱ መገለጫዎች ያሉት ሲሆን ይህም በፕሬስቦርድ ወለል ላይ ያሉትን የታንጀንሻል ጭንቀቶች በእጅጉ ይቀንሳል።
• የጭንቀት ኮኖችየመስክ ልዩነትን ለመቆጣጠር እና ክምችቶችን ለመቀነስ ወሳኝ በሆኑ በይነገጾች ላይ።

የመጠምዘዝ ማመቻቸት ራዲየስ በተለይ አስፈላጊ ነው - የኮንዳክተሮችን የማዕዘን ራዲየስ እና የማይንቀሳቀሱ ቀለበቶችን መጨመር የመስክ ጥንካሬን በእጅጉ ሊቀንስ ይችላል (የመስክ ጥንካሬ ∝ 1/ራዲየስ)።

የላቀ የኢንሱሌሽን ቁሳቁሶች

የቁሳቁስ ምርጫ የኢንሱሌሽን አፈጻጸምን በማሻሻል ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። የኛ 220kV ትራንስፎርመሮች የሚከተሉትን ይጠቀማሉ፦

• ከፍተኛ ጥግግት ያለው የፕሬስቦርድየተሻሻለ የልኬት መረጋጋት እና ከፍተኛ የዲኤሌክትሪክ ጥንካሬ።
• በሙቀት የተሻሻሉ ወረቀቶችከፍተኛ የሙቀት መጠን ያላቸውን የሙቀት መቋቋም የሚችሉ፣ የዲኤሌክትሪክ ባህሪያትን በከፍተኛ የሙቀት መጠን የሚጠብቁ።
• ናኖኮምፖዚት የተሻሻሉ ቁሳቁሶችናኖፓርቲክሎች (SiO₂፣ Al₂O₃) ወደ ኢፖክሲ ወይም ዘይት ሲጨመሩ የሙቀት አማቂነትን በማሳደግ የዲኤሌክትሪክ ጥንካሬን በ20-30% ያሻሽላሉ።

እነዚህ የላቁ ቁሳቁሶች የአስተማማኝነት ህዳጎችን በመጠበቅ ወይም በማሻሻል የበለጠ የታመቁ የኢንሱሌሽን ዲዛይኖችን ያስችላሉ። ለምሳሌ፣ የናኖኮምፖዚት የኢንሱሌሽን ስርዓቶችን መተግበር ከባህላዊ ቁሳቁሶች ጋር ሲነጻጸር የኢንሱሌሽን ዕድሜን በ20-30% ሊያራዝም ይችላል።

የኢንሱሌሽን ሲስተም ውቅር

የኢንሱሌሽን ክፍሎችን አካላዊ አቀማመጥ ማመቻቸት ጉልህ ማሻሻያዎችን ያስገኛል፡

• ደረጃ የተሰጣቸው የኢንሱሌሽን ስርዓቶችየኢንሹራንስ ውፍረት በጠመዝማዛው ላይ ባለው የቮልቴጅ ስርጭት መሰረት የሚለያይበት።
• የባርየር አቀማመጥ ማመቻቸትከፍተኛውን የዘይት ክፍተት ጫና የሚቀንሱ ምርጥ የፕሬስቦርድ ቦታዎችን ለመወሰን የFEM ትንተናን በመጠቀም።
• የዘይት ቱቦ መጠንየኤሌክትሪክ ፍላጎቶችን (ለከፍተኛ PDIV ትናንሽ ክፍተቶችን) ከማቀዝቀዣ ፍላጎቶች (በቂ የዘይት ፍሰት) ጋር ማመጣጠን።

ለ220kV ትራንስፎርመሮች፣ ያንን አግኝተናል የተጠላለፉ የመጠምዘዣ ቴክኒኮችከ65-70% በላይ የሆኑ እርስ በርስ የሚተላለፉ መቶኛዎች የ pulse voltage ስርጭትን በእጅጉ ያሻሽላሉ፣ ይህም በመጀመሪያዎቹ ጥቂት ዲስኮች ላይ የሚፈጠረውን ጫና ከባህላዊ ዲዛይኖች ጋር ሲነጻጸር እስከ 50% ይቀንሳል።

የጉዳይ ጥናት፡ በ220kV ትራንስፎርመር ውስጥ ስኬታማ ትግበራ

በቅርቡ የ220kV ከፍተኛ-ኢምፔዳንስ ትራንስፎርመርን ያካተተው ፕሮጀክት የእነዚህን የማሻሻያ ስልቶች ውጤታማነት ያሳያል። የመጀመሪያው ዲዛይን በከፍተኛ ቮልቴጅ እና ዝቅተኛ-ቮልቴጅ ጠመዝማዛዎች መካከል በተለይም በመጠምዘዣ ጫፎች አቅራቢያ ባለው ዋና የኢንሱሌሽን ክፍተት ውስጥ ከመጠን በላይ የኤሌክትሪክ መስክ ክምችት (እስከ 9.5kV/ሚሜ) አሳይቷል።

ልዩ ሶፍትዌር (HSSSM) በመጠቀም በተደጋጋሚ የኤፍኤም ትንተና አማካኝነት፣ አጠቃላይ የማሻሻያ ፓኬጅ ተግባራዊ አድርገናል፡

1. እንደገና የተነደፈ ኤሌክትሮስታቲክ ቀለበትበተመቻቸ ኩርባ እና አቀማመጥ።
2. ተጨማሪ የማዕዘን ቀለበቶችየዘይቱን መጠን ለመከፋፈል እና የከርሰ ምድር ጥንካሬን ለማሻሻል በመጠምዘዣው ጫፎች ላይ።
3. የተሻሻለው የመቆለፊያ ዝግጅትከመጀመሪያዎቹ ትላልቅ ክፍተቶች (12-15 ሚሜ) ይልቅ ትናንሽ፣ የበለጠ ወጥ የሆነ የዘይት ክፍተቶችን (6-8 ሚሜ) መፍጠር።

ውጤቶቹ አስደናቂ ነበሩ፡ ከፍተኛው የመስክ ጥንካሬ ወደ 6.2kV/ሚሜ (35% መሻሻል) ቀንሷል፣ ይህም በመከላከያ አወቃቀሩ ውስጥ የበለጠ ወጥ የሆነ የመስክ ስርጭት አለው። የተሻሻለው ትራንስፎርመር ሁሉንም የተለመዱ እና የአይነት ፈተናዎችን በተሳካ ሁኔታ አልፏል፣ ይህም የኃይል ድግግሞሽ መቋቋም ቮልቴጅ (460kV ለ 1 ደቂቃ) እና የመብረቅ ግፊት (1050kV) ሙከራዎችን ጨምሮ፣ ከፊል የመልቀቂያ ደረጃዎች ከ 10pC በታች በተከታታይ።

የማኑፋክቸሪንግ እና የጥራት ጉዳዮች

በጣም የተራቀቀው ዲዛይን እንኳን ተገቢ የማምረቻ መቆጣጠሪያዎች ሳይኖሩ ውጤታማ አይሆንም። የ220kV ትራንስፎርመር ኢንሱሌሽን የጥራት ማረጋገጫ ፕሮግራማችን የሚከተሉትን ያካትታል፡

• የስታቲስቲክስ ሂደት ቁጥጥርየፕሬስቦርድ ማምረቻ እና የክፍሎች ስብሰባ ወቅት።
• የቫኩም ማድረቅ እና የዘይት ማጣበቂያከፊል ፈሳሽ ሊጀምሩ የሚችሉ እርጥበት እና ጋዞችን ሙሉ በሙሉ ማስወገድን የሚያረጋግጡ ሂደቶች።
• ከፊል የመልቀቂያ ካርታ ስራማንኛውንም የማምረቻ ጉድለቶችን ለመለየት እና ለማስተካከል በግፊት ሙከራዎች ወቅት።

ለ220kV ትራንስፎርመሮች፣ በመጠምዘዝ እና በታንክ ስራዎች ወቅት ጥብቅ የንፅህና ፕሮቶኮሎችን እንተገብራለን፣ ምክንያቱም ጥቃቅን ብክለቶች እንኳን በከፍተኛ የኤሌክትሪክ መስኮች ስር የኢንሱሌሽን ጥንካሬን በእጅጉ ሊቀንሱ ይችላሉ።

በኢንሱሌሽን ቴክኖሎጂ የወደፊት አዝማሚያዎች

የትራንስፎርመር ኢንሱሌሽን ዝግመተ ለውጥ በርካታ ተስፋ ሰጪ እድገቶችን ቀጥሏል፡

• ዲጂታል መንትያ ቴክኖሎጂበእውነተኛ ጊዜ የአፈጻጸም ክትትል እና ትንበያ ጥገና ለማድረግ የኢንሱሌሽን ስርዓቶችን ምናባዊ ቅጂዎች መፍጠር።
• የላቀ የሁኔታ ክትትልበትራንስፎርመሩ የስራ ዘመን ውስጥ ከፊል የመልቀቂያ እንቅስቃሴን እና የሙቀት ነጥቦችን ለመከታተል የተካተቱ የፋይበር ኦፕቲክ ዳሳሾችን በመጠቀም።
• ለአካባቢ ተስማሚ የሆኑ የኢንሱሌሽን ፈሳሾችእንደ የተፈጥሮ ኤስተርስ ያሉ ከፍተኛ የእሳት ነጥቦችን እና የተሻሻለ የአካባቢ ተኳሃኝነትን የሚያቀርቡ ሲሆን የዲኤሌክትሪክ አፈጻጸምን ይጠብቃሉ።

ለ220kV አፕሊኬሽኖች፣ በተለይ በዚህ በጣም ጓጉተናል የማሽን መማሪያ መተግበሪያዎችበኢንሱሌሽን ዲዛይን ማመቻቸት ውስጥ፣ ስልተ ቀመሮች የኤሌክትሪክ፣ የሙቀት እና የኢኮኖሚ ጉዳዮችን የሚያመዛዝኑ ምርጥ ውቅሮችን ለመለየት በሺዎች የሚቆጠሩ የዲዛይን ልዩነቶችን በፍጥነት መገምገም የሚችሉበት።

መደምደሚያ

የ220kV ትራንስፎርመር ኢንተር-ኮይል ዋና የኢንሱሌሽን ክፍተቶችን ማመቻቸት የዲኤሌክትሪክ ቲዎሪ፣ የላቁ የማስመሰል ችሎታዎች እና ተግባራዊ የማኑፋክቸሪንግ እውቀትን የሚጠይቅ የተራቀቀ የምህንድስና ፈተና ነው። ሁሉን አቀፍ የኤሌክትሪክ መስክ ትንተና እና የታለሙ የማሻሻያ ስልቶችን በመጠቀም የትራንስፎርመር አስተማማኝነትን እና ረጅም ዕድሜን በእጅጉ ማሻሻል እንችላለን።

የእኛ አካሄድ ስትራቴጂካዊ የኢንሱሌሽን ዲዛይን የዲኤሌክትሪክ አፈጻጸምን ከማሻሻል ባለፈ የበለጠ የተጣበቁ እና ወጪ ቆጣቢ ትራንስፎርመሮችን እንደሚያመቻች ያሳያል። እነዚህን የላቁ ቴክኒኮችን በመተግበር፣ ለደንበኞቻችን የላቀ የአሠራር አስተማማኝነት እና አጠቃላይ የባለቤትነት ዋጋ ጥቅሞችን በመስጠት የኢንዱስትሪ ደረጃዎችን የሚያሟሉ ትራንስፎርመሮችን እናቀርባለን።

ቴክኖሎጂ እያደገ ሲሄድ፣ ደንበኞቻችን በገበያ ላይ ከሚገኙት በጣም አስተማማኝ እና ቀልጣፋ የትራንስፎርመር መፍትሄዎች ተጠቃሚ እንዲሆኑ በማረጋገጥ፣ በኢንሱሌሽን ዲዛይን ውስጥ የቅርብ ጊዜ እድገቶችን ለማዋሃድ ቁርጠኛ ነን።

ዛሬውኑ የምህንድስና ቡድናችንን ያግኙየእኛ ልዩ የኢንሱሌሽን ዲዛይን እውቀት የ220kV ትራንስፎርመር ፕሮጀክቶችዎን አፈጻጸም እና አስተማማኝነት እንዴት እንደሚያሻሽል ለመወያየት።