Struktur Asas Transformer Rendam Minyak 11kV: Pecahan Terperinci

11kVpengubah terendam minyakberfungsi sebagai salah satu peranti penukaran kuasa yang paling kritikal dalam grid kuasa pengagihan. Ia digunakan secara meluas dalam rangkaian kuasa bandar, taman perindustrian, tapak perlombongan, komuniti kediaman dan stesen tenaga baharu. Menggunakan minyak penebat sebagai medium penyejukan dan dielektrik, ia menurunkan voltan daripada bahagian voltan tinggi 11kV kepada voltan pengagihan voltan rendah 0.4kV untuk mencapai penghantaran dan pengagihan kuasa elektrik yang selamat. Berbanding dengan transformer jenis kering, transformer tenggelam minyak mempunyai kapasiti beban lampau yang kuat, kos modal yang lebih rendah, prestasi pelesapan haba yang sangat baik dan operasi yang stabil. Untuk memahami sepenuhnya prinsip operasi, menjalankan penyelenggaraan rutin dan meramalkan kemungkinan kerosakan, adalah penting untuk membiasakan diri dengan struktur dalaman dan luaran lengkap pengubah tenggelam minyak 11kV. Artikel ini menguraikan komponen terasnya satu demi satu, membantu pakar perolehan, jurutera operasi & penyelenggaraan serta kontraktor am untuk memahami pembinaan peralatan dengan cepat.

11kV lengkappengubah pengagihan terendam minyakterdiri daripada tujuh modul utama: pemasangan teras dan belitan, tangki minyak dan sistem penyejukan, sistem minyak penebat, penukar paip, pemasangan sesendal, komponen perlindungan dan aksesori asas. Semua teras besi bertenaga dan belitan terendam sepenuhnya di dalam minyak transformer. Minyak pengubah melakukan dua fungsi utama. Pertama, penebat elektrik: ia mengasingkan belitan pada tahap potensi yang berbeza, serta belitan dari teras dan cangkang tangki untuk mengelakkan kerosakan dan kerosakan litar pintas. Kedua, pelesapan haba: haba yang dijana oleh belitan bertenaga dan pemindahan teras ke medium minyak. Melalui perolakan semula jadi atau peredaran paksa minyak, haba dihantar ke dinding tangki dan radiator dan dihamburkan ke udara ambien. Keseluruhan unit menggunakan binaan tertutup untuk mengurangkan kemasukan udara dan lembapan ke dalam minyak, memperlahankan degradasi penebat.

3.1 Teras Besi
Teras besi membentuk litar magnet pengubah, menjalankan fluks magnet berselang-seli untuk merealisasikan aruhan elektromagnet. Lembaran keluli silikon gelek sejuk kebolehtelapan tinggi biasanya digunakan sebagai bahan mentah. Setiap kepingan keluli silikon disalut dengan varnis penebat dan disusun dalam corak berjalin. Reka bentuk susun mengurangkan kehilangan histerisis dan kehilangan arus pusar untuk meminimumkan penjanaan haba. Teras terdiri daripada kaki teras dan kuk. Belitan dipasang pada kaki teras, manakala kuk menyambungkan kaki teras atas dan bawah untuk membentuk gelung magnet tertutup. Teras besi dibumikan pada satu titik untuk mengelakkan potensi terapung yang boleh mencetuskan nyahcas separa dan merosakkan bahan penebat.
3.2 Penggulungan HV dan LV
Belitan membentuk litar elektrik pengubah, dibahagikan kepada belitan voltan tinggi (11kV) dan belitan voltan rendah (0.4kV). Mereka dipasang secara konsentrik pada kaki teras. Dalam kebanyakan reka bentuk, belitan LV diletakkan pada lapisan dalam dan belitan HV pada lapisan luar.
Belitan LV menggunakan konduktor dengan luas keratan rentas yang lebih besar dan lilitan yang lebih sedikit, manakala belitan HV mempunyai bilangan lilitan yang lebih besar dengan konduktor yang lebih nipis. Konduktor dibalut dengan kertas penebat. Blok jarak dan saluran minyak disusun antara lilitan dan lapisan. Saluran minyak menyimpan saluran aliran untuk minyak pengubah beredar dan membawa haba. Selepas fabrikasi penggulungan, impregnasi minyak vakum dijalankan untuk menghapuskan gelembung udara dalaman dan meningkatkan kekuatan dielektrik.
3.3 Sistem Penebat
Selain kertas penebat konduktor, komponen penebat termasuk jalur penyokong, pemisah, gelang sudut dan pengatur jarak, biasanya dihasilkan daripada papan akhbar penebat. Bahagian ini memisahkan belitan HV dan LV, menyokong dan membetulkan pemasangan belitan, dan sementara itu membentuk saluran minyak penyejuk. Sistem penebat adalah asas operasi pengubah yang selamat. Sebaik sahaja penebat menjadi lembap atau rosak, litar pintas antara pusingan atau kerosakan bumi mungkin berlaku dan membawa kepada kemalangan yang teruk.

4.1 Tangki Minyak
Tangki minyak ialah kapal keluli dikimpal yang direka untuk memegang minyak pengubah dan menampung pemasangan teras dan penggulungan. Ia juga bertindak sebagai struktur sokongan mekanikal untuk membawa radiator, sesendal, konservator dan kelengkapan luaran yang lain. Tangki minyak dikelaskan kepada tangki atas rata dan tangki beralun. Tangki beralun bergantung pada dinding beralun anjal untuk mengimbangi perubahan isipadu minyak yang disebabkan oleh pengembangan dan pengecutan haba, dan konservator boleh ditinggalkan untuk transformer pengedaran kecil. Unit berkapasiti lebih besar menggunakan tangki atas rata yang dipadankan dengan konservator. Injap saliran minyak dipasang di bahagian bawah tangki untuk pensampelan minyak dan penyaliran semasa penyelenggaraan. Bolt pembumian dipasang pada bahagian tangki untuk pembumian yang boleh dipercayai semasa operasi untuk melindungi keselamatan kakitangan.
4.2 Konservator (Tangki Pengembangan Minyak)
Konservator dipasang di atas tangki minyak dan disambungkan ke badan tangki melalui paip penyambung. Minyak pengubah mengembang apabila suhu meningkat dan mengecut apabila suhu menurun. Konservator menampung variasi volum sedemikian, memastikan tangki sentiasa diisi sepenuhnya dengan minyak dan menghalang pendedahan teras dan belitan ke udara. Alat pernafasan dilengkapi pada konservator, diisi dengan gel silika yang boleh berubah warna untuk menyerap lembapan daripada udara ambien dan menghalang udara lembap memasuki minyak transformer. Penunjuk aras minyak dipasang pada sisi konservator untuk memaparkan aras minyak secara visual untuk pemeriksaan rutin.
4.3 Komponen Penyejukan
Mod penyejukan biasa untuk 11kVtransformer tenggelam minyaktermasuk ONAN (Oil Natural Air Natural) dan ONAF (Oil Natural Air Forced). Transformer pengedaran kecil menghilangkan haba secara semula jadi melalui dinding tangki atau panel beralun. Model kapasiti yang lebih besar dipasang dengan radiator panel. Radiator bersambung ke tangki melalui saluran paip. Minyak panas mengalir ke atas ke dalam radiator untuk penyejukan, dan minyak yang disejukkan kembali ke bahagian bawah tangki untuk mewujudkan peredaran perolakan semula jadi. Unit yang dilengkapi dengan kipas penyejuk boleh mengaktifkan peniup di bawah beban berat untuk meningkatkan pelesapan haba dan meningkatkan keupayaan beban lampau jangka pendek.
4.4 Sesendal HV dan LV
Sesendal ialah komponen penebat yang membawa belitan bertenaga keluar dari tangki minyak. Satu hujung bersambung ke belitan dalaman manakala hujung satu lagi terdedah kepada atmosfera untuk sambungan kabel luaran atau bar bas. 11sesendal voltan tinggi kV biasanya adalah sesendal porselin atau komposit. Bahagian voltan rendah berfungsi di bawah voltan yang lebih rendah dan secara amnya menggunakan sesendal porselin atau resin. Batang konduktif berjalan melalui sesendal dan cangkerang penebat luar menahan voltan bumi. Sesendal adalah antara komponen yang paling terdedah kepada kegagalan. Pencemaran permukaan, rekahan atau kemasukan lembapan boleh mengakibatkan pelepasan kilat.
4.5 Ketik Penukar
Penukar paip melaraskan bilangan lilitan belitan HV dan mengubah suai nisbah pengubah untuk mengimbangi turun naik voltan grid. Ia boleh dikategorikan kepada penukar pili di luar litar dan penukar pili semasa beban. Kebanyakan pengubah pengedaran 11kV dilengkapi dengan penukar pili luar litar, yang mesti dikendalikan hanya selepas pengubah dinyahtenaga sepenuhnya. Penukar paip dipasang pada bahagian atas tangki dan dilaraskan melalui pemegang operasi luaran. Julat paip biasa ialah ±2×2.5%. Jurutera penyelenggaraan melaraskan kedudukan pili mengikut voltan tapak sebenar untuk menjamin voltan keluaran LV yang stabil dalam julat terkadar.

Buchholz Relay: Dipasang pada saluran paip yang menyambungkan tangki dan konservator, ia adalah peranti perlindungan utama untuktransformer tenggelam minyak. Kerosakan dalaman menghasilkan kesan aliran gas atau minyak. Geganti Buchholz mencetuskan isyarat penggera atau arahan tersandung. Perlindungan gas ringan bertindak balas kepada kerosakan dalaman kecil yang menghasilkan gas, manakala perlindungan gas berat bertindak balas kepada kejadian litar pintas yang teruk.
Injap Pelega Tekanan: Dipasang pada penutup tangki. Litar pintas dalaman secara tiba-tiba menghasilkan gas besar dalam masa yang singkat dan secara mendadak meningkatkan tekanan tangki. Injap pelega tekanan terbuka dengan cepat untuk melepaskan tekanan dan mengelakkan ubah bentuk tangki atau letupan.
Termometer: Termasuk termometer permukaan minyak dan termometer belitan, memantau suhu atas minyak dan suhu belitan. Penggera lebih suhu akan diaktifkan apabila bacaan melebihi ambang.
Injap Pensampelan Minyak: Digunakan untuk pensampelan minyak berkala untuk menjalankan kromatografi gas, kehilangan dielektrik dan ujian lembapan, menilai status penuaan minyak penebat.

Setiap komponen struktur 11kVpengubah terendam minyakmelaksanakan fungsi khususnya. Litar magnetik, litar elektrik, sistem penebat, sistem penyejukan dan sistem perlindungan berfungsi secara kooperatif untuk menjamin penukaran kuasa yang stabil. Teras dan belitan melengkapkan penukaran tenaga elektromagnet; minyak pengubah menyampaikan kedua-dua penebat dan pelesapan haba; tangki minyak dan konservator mengekalkan persekitaran minyak yang tertutup; sesendal mengeksport kuasa elektrik; penukar paip menstabilkan voltan keluaran; pelbagai peranti perlindungan memantau status peralatan dalam masa nyata dan bertindak balas dengan pantas apabila berlaku kerosakan.
Kebiasaan dengan struktur transformer membolehkan pasukan perolehan dan penyelenggaraan menilai kualiti produk semasa peringkat tender dan pemilihan, mengenal pasti potensi kecacatan dalam pemeriksaan rutin, merumuskan jadual penyelenggaraan yang dioptimumkan, memanjangkan hayat perkhidmatan transformer dan mengurangkan risiko gangguan bekalan kuasa rangkaian pengedaran.