Artėjant didžiausioms vasaros dienoms, daugelyje regionų plinta aukšta temperatūra. Išėjus į lauką jaučiamasi tarsi patekus į karščio bangą, ir neilgai trukus užklumpa lipnumo pojūtis. Vasarą nuolat tvyranti aukšta temperatūra daro didelį spaudimą elektros energijos tiekimui ir saugumui. Atsižvelgiant į tai, kad transformatoriai yra pagrindiniai įtaisai, reguliuojantys įtampą ir perdavimo galią, kyla klausimas: ar jie perkais ir nesprogs ilgai trunkant karštam orui?
Transformatoriaus perkaitimo pavojai
Perkaitimas yra dažnas transformatoriaus veikimo reiškinys, dėl kurio gali kilti keletas problemų, tokių kaip izoliacijos senėjimas, apvijų perdegimas ir alyvos transformatorių alyvos degradacija. Šios problemos gali sukelti rimtų gedimų ar net sugadinti transformatorių.
Karštu oru transformatoriaus ritės yra labiau linkusios perkaisti, todėl gali sumažėti jo efektyvumas. Jei šiluma nebus išsklaidyta laiku, gyvatukai gali perdegti ir sukelti gaisrą. Tai ne tik turi įtakos normaliam transformatoriaus veikimui, bet ir kelia pavojų aplinkai bei įrangai.
Aukšta temperatūra taip pat pablogina transformatoriaus izoliacinių medžiagų veikimą, o tai turi įtakos jo elektriniam veikimui. Kylant temperatūrai, izoliacijos varža mažėja, todėl padidėja nuotėkio srovės, dėl kurių gali įvykti trumpasis jungimas. Be to, sutrumpėja izoliacinių medžiagų naudojimo trukmė, todėl padidėja transformatoriaus gedimo rizika.
Kaip atvėsinti transformatorius
Kaip žmonėms karštą vasarą reikia ventiliatorių ir oro kondicionierių, transformatoriams taip pat reikia vėsinimo. Taigi, kaip galime efektyviai vėsinti transformatorius?
Transformatoriai suprojektuoti su aušinimo sistemomis šilumai valdyti. Aušinimo sistemą sudaro dvi dalys: vidinė aušinimo sistema, užtikrinanti, kad šiluma iš šerdies ir apvijų būtų perduota į aplinkinę terpę, ir išorinė aušinimo sistema, skirta išsklaidyti šią šilumą iš terpės į transformatoriaus išorę. Išorinę aušinimo sistemą paprastai sudaro radiatoriai, ventiliatoriai ir vandens siurbliai.
Priklausomai nuo aušinimo terpės ir metodo, transformatorinės aušinimo sistemos gali būti skirstomos į įvairius tipus. Įprasti aušinimo būdai yra šie:
Natūralus vėsinimas: Naudoja oro konvekciją ir spinduliuotę, kad išsklaidytų šilumą į aplinką. Šis metodas yra paprastas ir ekonomiškas, tačiau jam didelę įtaką daro aplinkos temperatūra ir drėgmė, todėl jis tinka mažos talpos, mažos apkrovos transformatoriams. Tačiau karštu oru jo efektyvumas yra minimalus.
Aliejus panardinamas aušinimas: Naudoja izoliacinę alyvą transformatoriaus bako viduje kaip šilumos perdavimo terpę. Alyva cirkuliuoja, perduodama šilumą į rezervuaro išorę, kur radiatoriai išsklaido šilumą į orą. Šis metodas yra veiksmingas didelės talpos, didelės apkrovos transformatoriams, tačiau jį reikia reguliariai keisti ir prižiūrėti, o alyvos temperatūra taip pat kyla esant dideliam karščiui, todėl gali sumažėti aušinimo efektyvumas.
Priverstinis oro aušinimas (vėsinimas ventiliatoriumi): Naudoja ventiliatorius, kad pučia orą virš radiatorių, sumontuotų už transformatoriaus alyvos bako. Šis metodas tinka mažesniems transformatoriams ir jam įtakos turi aplinkos sąlygos, tačiau priežiūros kaštai yra maži.
Vandens aušinimas: Naudoja vandeniu aušinamus radiatorius už transformatoriaus alyvos bako. Šiluma perduodama vandeniui kontaktuojant su radiatoriais. Šis metodas yra labai efektyvus dideliems transformatoriams, tačiau sunaudoja vandens išteklius ir reikalauja aukštos kokybės vandens.
Transformatorių aušinimo metodai paprastai žymimi keturių kodų deriniu, atspindinčiu naudojamus aušinimo būdus. Kasdienėje veikloje elektros energijos sistemos darbuotojai turėtų reguliariai tikrinti transformatoriaus būklę, tikrinti aukščiausią alyvos temperatūrą ir užtikrinti, kad ji paprastai neviršytų 85 laipsnių, kad būtų išvengta pagreitinto izoliacijos pablogėjimo. Reguliarus apkrovos ir srovės stebėjimas yra būtinas, nes vasarą esant ilgalaikei perkrovai veikiantys transformatoriai yra labiau linkę perkaisti. Nesubalansuotos trifazės apkrovos turi būti laiku sureguliuotos, kad būtų išlaikytas subalansuotas maitinimo šaltinis.
Jei transformatoriaus įmontuota aušinimo sistema nepasiekia pageidaujamo vėsinimo efekto esant aukštai temperatūrai, elektros tinklo darbuotojams gali tekti naudoti pagalbines priemones, tokias kaip garuojantis aušinimas arba konvekcinis šilumos mainas.
Be to, aušinimo sistemos optimizavimas ir naujų aušinimo metodų taikymas gali padidinti efektyvumą.
Apibendrinant galima teigti, kad panaudojus paties transformatoriaus aušinimo sistemą, sustiprinus stebėjimą ir priežiūrą bei taikant inovatyvius vėsinimo metodus, galima efektyviai užtikrinti saugų transformatorių darbą karštu oru.
