EN
ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن که مجهز به مخزن ذخیرهسازی هستند، باید تغییرات حجم روغن عایقی را در پاسخ به تغییرات بار و دمای ترانسفورماتور جبران کنند. وقتی روغن گرمتر میشود، منبسط میگردد؛ و وقتی سرد میشود، منقبض میشود.
این چرخهٔ حرارتی باعث میشود فضای هوایی داخل مخزن ذخیرهسازی با جو تبادل هوایی داشته باشد. در صورت عدم کنترل مناسب رطوبت، هوای مرطوب، گرد و غبار و سایر آلایندهها ممکن است وارد مخزن ذخیرهسازی شوند و بر وضعیت روغن عایقی تأثیر بگذارند.
تنفسکنندهٔ ترانسفورماتور — که به آن تنفسکنندهٔ خشککننده یا تنفسکنندهٔ ژل سیلیکا نیز گفته میشود — هوای ورودی به مخزن ذخیرهسازی را خشک و فیلتر میکند. این قطعه مانند «ماسک تنفسی خشک» برای ترانسفورماتور عمل میکند و به محافظت از سیستم عایقی و پشتیبانی از عملکرد قابل اعتماد آن کمک مینماید.
چه چیزی یک ترانسفورماتور تنفسکننده؟
تنفسکنندهٔ ترانسفورماتور قطعهای جانبی است که معمولاً به فضای هوایی مخزن ذخیرهسازی ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن متصل میشود. همچنین میتوان تنفسکنندهٔ جداگانهای را نیز روی مخزن ذخیرهسازی تغییردهندهٔ دستی بار (OLTC) نصب کرد.
تنفسکننده مسیری کنترلشده برای جریان هوا به داخل و خارج از مخزن ذخیره فراهم میکند. در زمان استنشاق، هواي ورودي از ماده رطوبتگیر—معمولاً ژل سیلیکا—عبور میکند تا پیش از رسیدن به مخزن ذخیره، رطوبت آن جذب شود.
تنفسکنندههای رطوبتگیر معمولی معمولاً شامل یک محفظه شفاف پر از ژل سیلیکا هستند و ممکن است در قسمت پایین آن ظرفی حاوی روغن نیز وجود داشته باشد. مستندات سازندگان صنعتی تنفسکننده تأیید میکنند که هواي ورودي ناشی از انقباض حرارتی از ژل سیلیکا عبور میکند، درحالیکه یک شیر هیدرولیکی میتواند جریان هوا را در هر دو جهت کنترل کند.
چرا روغن ترانسفورماتور «تنفس» میکند؟
حجم روغن ترانسفورماتور با تغییر دما تغییر میکند.
هنگام افزایش دمای روغن
با افزایش بار ترانسفورماتور یا دمای محیط، روغن عایق گرمتر شده و منبسط میشود. افزایش حجم روغن فضای هوایی موجود در مخزن ذخیره را کاهش داده و باعث خروج هوا از طریق تنفسکننده میشود.
هنگام کاهش دمای روغن
هنگامی که ترانسفورماتور خنک میشود، روغن منقبض میشود. فضای هوا در مخزن انبساط افزایش یافته و هوای بیرون را از طریق دمکش به داخل میکشد.
این فرآیند اغلب به عنوان «تنفس» ترانسفورماتور توصیف میشود. دمکش جریان هوا را متوقف نمیکند؛ بلکه آن را کنترل و شرایطدهی میکند.
چرا رطوبت برای ترانسفورماتور مضر است؟
سیستم عایقبندی ترانسفورماتور غوطهور در روغن معمولاً شامل هم مایع عایق و هم عایق سلولزی جامد است. ورود رطوبت به این سیستم میتواند عملکرد دیالکتریک را بهطور منفی تحت تأثیر قرار دهد و به پیرشدن عایقبندی کمک کند.
راهنمای IEC عملکرد دیالکتریک، پیرشدن، پایداری و تعامل مایع-جامد را بهعنوان ملاحظات کارکردی مهمی برای مایعات عایق ترانسفورماتور در نظر میگیرد.
دمکشی که بهدرستی نگهداری شده باشد، مقدار رطوبت جوی واردشده از طریق مخزن انبساط را کاهش میدهد. این امر به موارد زیر کمک میکند:
- عملکرد دیالکتریک روغن عایق
- محافظت از عایق جامد ترانسفورماتور
- شرایط عایقبندی پایدارتر
- کاهش آلودگی ناشی از هواي مرطوب
- افزایش عمر مفید روغن و سیستم عایقبندی
- عملکرد قابلاطمینانتر ترانسفورماتور
تنفسکننده تنها یکی از بخشهای مدیریت رطوبت در ترانسفورماتور است. واشرها، آببندیها، دیافراگمها یا کیسههای هوای مخزن انبساط، پردازش روغن، کیفیت نصب و روشهای نگهداری نیز باید در نظر گرفته شوند.
اجزای اصلی یک تنفسکنندهٔ معمولی ترانسفورماتور دیش
هرچند ساختار آن بسته به سازنده و مدل متفاوت است، اما یک تنفسکنندهٔ معمولی ممکن است شامل اجزای زیر باشد.
۱. محفظهٔ شفاف جاذب رطوبت
محفظهٔ شیشهای یا پلیمری شفاف اجازه میدهد که پرسنل نگهداری وضعیت ژل سیلیکا را بدون بازکردن تنفسکننده مشاهده کنند.
این محفظه باید تمیز، سالم و بهدرستی آببندیشده باقی بماند. ترکها، اتصالهای شل یا نشتی هوا ممکن است اجازه دهند که هواي تصفیهنشده از جاذب رطوبت عبور کند.
۲. نشاندهندهٔ ژل سیلیکا
ژل سیلیکا رطوبت هواي ورودي را جذب ميكند. يك عامل نشاندهنده رنگ خود را هنگامي كه جاذب اشباع ميشود تغيير ميدهد.
رنگ اصلي و رنگ اشباعشده بستگي به تركيب ژل سیلیکا دارد. براي مثال، برخي محصولات از نارنجي به سبز تغيير رنگ ميدهند، در حالي كه انواع ديگري ممكن است از تركيبهاي رنگي متفاوتي استفاده كنند. پرسنل نگهداري بايد طبق نمودار رنگ و دستورالعملهاي ارائهشده براي آن جاذب خاص عمل كنند و نبايد بر اساس يك قاعدهٔ رنگي عمومي اقدام نمايند.
۳. فيلترها و صفحههاي نگهدارنده
صفحهها يا فيلترها ذرات ژل سیلیکا را در داخل محفظه نگه ميدارند و به جلوگيري از ورود يا مسدود شدن مسير تنفسي توسط غبار جاذب كمك ميكنند.
۴. فنجان آببندي روغن يا شير هيدروليكي
بسیاري از جاذبهاي معمولي شامل فنجان پاييني پر از روغن هستند. اين فنجان يك آببندي هيدروليكي ايجاد ميكند، تماس مستمر بين ژل سیلیکا و هواي بيرون را محدود ميسازد و ميتواند به جلوگيري از ورود غبار و آلایندهها به جاذب کمک کند.
سطح روغن باید مطابق دستورالعملهای سازندهی تنفسکننده نگهداری شود. کمبود روغن میتواند باعث آسیب به درزبندی شود، در حالی که پرکردن نادرست ممکن است جریان عادی هوا را محدود کند.
۵. لولهی اتصال و فلنج
لولهی اتصال، فضای هوایی حفاظتکننده را به تنفسکننده وصل میکند. لوله، واشر و فلنج باید همواره در حالت دربسته و بدون مانع باشند تا هوا از طریق تنفسکننده و نه از طریق نقطهی نشت غیرکنترلشده عبور کند.
تنفسکنندهی ترانسفورماتور چگونه کار میکند؟
در زمان دمکشی ترانسفورماتور، هوا از بیرون از بخش پایینی تنفسکننده وارد میشود. بسته به طراحی، این هوا از مهر و موم روغنی یا شیر هیدرولیکی عبور کرده و سپس از ژل سیلیکا میگذرد.
ژل سیلیکا بخار آب موجود در هوای ورودی را جذب میکند. هوای خشکشده سپس از طریق لولهی اتصال وارد فضای هوایی حفاظتکننده میشود.
در زمان بازدم، هوا در جهت معکوس جریان یافته و از مجموعهی تنفسکننده به اتمسفر بازمیگردد. مسیر دقیق جریان هوا و نحوهی عملکرد شیر بستگی به طراحی تنفسکننده دارد.
اصول کارکرد به این صورت خلاصه میشود:
- روغن ترانسفورماتور با تغییر دما حجمش تغییر میکند.
- منبع ذخیرهسازی هوا را با جو تبادل میکند.
- هواي ورودي از طريق دستگاه خشککن هدایت میشود.
- ژل سیلیکا رطوبت هوا را حذف میکند.
- درزگیر روغنی یا شیر، جریان هوا و آلودگی را کنترل میکند.
- هواي خشک وارد منبع ذخیرهسازی میشود.
اگر دستگاه خشککن نگهداری نشود چه اتفاقی میافتد؟
دستگاه خشککن اشباعشده، نشتیدار، خالی یا مسدود نمیتواند عملکرد موردانتظار خود را بهطور مؤثر انجام دهد.
ژل سیلیکا اشباعشده
زمانی که جاذب رطوبت به ظرفیت حداکثری خود در جذب رطوبت میرسد، دیگر نمیتواند هوای ورودی را بهطور مؤثر خشک کند. ادامهٔ کار در این شرایط، خطر ورود هوای مرطوب به مخزن ذخیرهساز را افزایش میدهد.
کپسول روغن خالی یا آلوده
اگر کپسول آببندی روغنی خالی باشد، نشتی داشته باشد، کثیف یا امولسیون شده باشد، ممکن است دیگر عملکرد مورد انتظار خود در آببندی و فیلتر کردن را انجام ندهد.
مسدود شدن جریان هوا
ژل سیلیکا پودری، گرد و غبار، صافیهای آسیبدیده یا لولهٔ اتصال انسداد یافته ممکن است جریان هوا را محدود کنند. مسدود بودن مسیر میتواند بر تعادل فشار طبیعی مخزن ذخیرهساز تأثیر بگذارد و باید بهسرعت بررسی شود.
نشت هوا
اتصالهای شل، واشرهای معیوب یا محفظههای شفاف ترکخورده ممکن است اجازه دهند هوای اتمسفری بدون عبور از ژل سیلیکا وارد مخزن ذخیرهساز شود.
نصب نادرست
نصب تنفسکننده با زاویهای نادرست، استفاده از مقدار نامناسب روغن، عدم برداشتن درپوشهای حملونقل یا اتصال آن به لولهای مسدود، میتواند مانع عملکرد صحیح آن شود.
چکلیست بازرسی تنفسکنندهٔ ترانسفورماتور
باید بازرسی تنفسکننده بخشی از برنامهٔ روتین نظارت بر وضعیت ترانسفورماتور باشد.
وضعیت خارجی
مطمئن شوید که:
- تنفسکننده بهصورت محکم و عمودی نصب شده است.
- محفظهٔ شفاف ترکخورده یا آسیبدیده نیست.
- هیچ نشت روغن یا هوا قابل مشاهده نیست.
- پنجرهٔ بازرسی بهاندازهٔ کافی تمیز است تا ژل سیلیکا قابل مشاهده باشد.
- فلنجها، اتصالات و پیچبندیها محکم باقی ماندهاند.
وضعیت ژل سیلیکا
تأیید کنید که:
- رنگ ژل سیلیکا با شرایط «خشک» تعیینشده توسط سازنده مطابقت دارد.
- تغییر رنگ هنوز به حد مجاز تعویض یا بازیابی تعیینشده توسط سازنده نرسیده است.
- جوذهکننده بهصورت پودری، فشرده یا آلوده تبدیل نشده است.
- گذرگاههای هوا و صفحات نگهدارنده مسدود نیستند.
گاهی اوقات تغییر رنگ در حدود نیمی تا دو سوم بستر جوذهکننده بهعنوان سیگنال نگهداری برای واحدهای معمولی استفاده میشود. با این حال، این روش نباید دستورالعملهای مربوط به تنفسکنندهٔ نصبشده را جایگزین کند. ترکیبات ژل سیلیکا و رنگهای نشانگر متفاوت هستند.
کپسول آببند روغنی
تأیید کنید که:
- سطح روغن در حد مشخصشده باشد.
- روغن تمیز باشد و فاقد آب یا امولسیون قابلمشاهده باشد.
- کپسول ترکخورده یا نشتی نداشته باشد.
- درزبند و قطعات نگهدارنده در شرایط خوبی باشند.
اتصالات و گذرگاه تنفسی
بررسی:
- لولهٔ اتصال محافظ
- درزبندهای فلنجی و اتصالات رزوهای
- صفحههای صافکننده و مسیرهای جریان هوای داخلی
- نشانههای انسداد، خوردگی یا آسیب فیزیکی
وضعیت عملکردی
رفتار غیرمنتظرهٔ فشار، حبابزدن غیرعادی، جریان هوای یکطرفهٔ پایدار یا نشانههای غیرمعمول محافظ باید مطابق دستورالعملهای ترانسفورماتور و دستگاه تنفسی بررسی شوند.
ژل سیلیکا هنگامی جایگزین میشود که چه زمانی؟
ژل سیلیکا باید زمانی جایگزین یا بازیابی شود که به شرایط تعیینشده توسط سازندهٔ دستگاه تنفسی برسد.
فراوانی نگهداری به عوامل زیر بستگی دارد:
- حجم روغن ترانسفورماتور
- ظرفیت دستگاه تنفسی
- رطوبت محیط
- دمای محیط
- بارگیری ترانسفورماتور
- تغییرات دمای روغن
- فرکانس چرخههای حرارتی
- وضعیت مخزن انبساط و درزبندیها
دادههای سازنده نشان میدهد که این متغیرها بهطور مستقیم بر اندازهگیری تنفسگر و بازههای نگهداری آن تأثیر میگذارند. بنابراین، بازرسی مبتنی بر وضعیت عموماً قابلاطمینانتر از استفاده از یک برنامهٔ یکسان برای تعویض در تمام ترانسفورماتورها است.
برخی از ژل سیلیکا سنتی را میتوان با گرمایش کنترلشده بازیابی کرد، اما دمای مجاز و روش انجام این کار بستگی به محصول دارد. جاذب آلوده یا بهشدت پودری نباید بدون بررسی دقیق مجدداً استفاده شود.
تنفسگرهای خودبازیاب نیز موجود هستند. این دستگاهها بهصورت خودکار ژل سیلیکا را خشک میکنند و چرخههای تنفس را پایش میکنند و نیاز به تعویض دستی جاذب را کاهش میدهند.
الزامات مهم ایمنی
نگهداری تنفسگر ترانسفورماتور باید توسط افراد صلاحیتدار و مطابق با رویههای ایمنی تأییدشدهٔ محل انجام شود.
پیش از باز کردن، برداشتن یا تعمیر تنفسگر:
- دستورالعملهای سازنده ترانسفورماتور را دنبال کنید.
- تأیید کنید که آیا ترانسفورماتور باید از برق خارج یا جدا شود.
- از بهکارافتادن ناخواسته یا آزادشدن فشار جلوگیری کنید.
- از تجهیزات حفاظت فردی مناسب استفاده کنید.
- خطرات ناشی از روغن داغ، برق و کار در ارتفاع را در نظر بگیرید.
- دریچه مخزن ذخیرهساز را در برابر آلودگی هوا محافظت کنید.
- لوله تنفسی را بیش از مقدار لازم باز نگذارید.
- تنها از جاذب رطوبت، روغن، واشرها و قطعات یدکی تأییدشده استفاده کنید.
دستورالعملهای بهرهبرداری لوازم جانبی ترانسفورماتور به پرسنل هشدار میدهد که تجهیزات مرتبط را از برق خارج کنند و قبل از تعمیرات الکتریکی از اتصال مجدد جلوگیری کنند.
اهمیت نگهداری دستگاه تنفسی
تنفسکننده ترانسفورماتور قطعهای نسبتاً کوچک است، اما عملکرد محافظتی مهمی ایفا میکند. با خشک کردن هوای ورودی و جلوگیری از نفوذ آلایندهها به داخل مخزن انبساط، وضعیت روغن عایقی و سیستم عایقی کلی ترانسفورماتور را حفظ میکند.
به زبان ساده، تنفسکننده ماسک تنفس خشک ترانسفورماتور است:
- اجازه میدهد مخزن انبساط هوای خود را با محیط تبادل کند.
- رطوبت موجود در هوای ورودی را حذف میکند.
- در فیلتر کردن گرد و غبار و سایر آلایندهها کمک میکند.
- در همسانسازی فشار کمک میکند.
- در محافظت از روغن عایقی کمک میکند.
- خطرات نگهداری غیرضروری را کاهش میدهد.
بنابراین بازرسی منظم ژل سیلیکا، ظرف روغن، آببندیها و مسیر جریان هوا بخشی ضروری از نگهداری ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن است.
راهحلهای ترانسفورماتور از دینگشین الکتریک
دینگشین الکتریک ترانسفورماتورهای توزیع و توان غوطهور در روغن را بهصورت سفارشی برای پروژههای برقرسانی، صنعتی، انرژیهای تجدیدپذیر، تجاری و زیرساخت تولید میکند.
ظرفیت ترانسفورماتور، نسبت ولتاژ، فرکانس، گروه برداری، امپدانس، محدوده تنظیم (تَپ)، روش خنککنندگی، لوازم جانبی و قابلیتهای نظارتی را میتوان مطابق با مشخصات فنی سفارشدهنده پیکربندی کرد.
برای انتخاب ترانسفورماتور یا دریافت اطلاعات مربوط به نگهداری، با دینگشین الکتریک تماس بگیرید و ظرفیت مورد نیاز، ولتاژ اولیه و ثانویه، فرکانس، محیط نصب و استاندارد قابل اعمال را ارائه دهید.
فهرست مطالب
- چه چیزی یک ترانسفورماتور تنفسکننده؟
- چرا روغن ترانسفورماتور «تنفس» میکند؟
- چرا رطوبت برای ترانسفورماتور مضر است؟
- اجزای اصلی یک تنفسکنندهٔ معمولی ترانسفورماتور دیش
- تنفسکنندهی ترانسفورماتور چگونه کار میکند؟
- اگر دستگاه خشککن نگهداری نشود چه اتفاقی میافتد؟
- چکلیست بازرسی تنفسکنندهٔ ترانسفورماتور
- ژل سیلیکا هنگامی جایگزین میشود که چه زمانی؟
- الزامات مهم ایمنی
- اهمیت نگهداری دستگاه تنفسی
- راهحلهای ترانسفورماتور از دینگشین الکتریک
