Olíu-spennar, sem eru lykilbúnaður í orkudreifingarkerfum fyrir iðnaðar- og námufyrirtæki og borgaralegar byggingar, taka að sér það mikilvæga verkefni að minnka spennu 10(6)kV eða 35kV háspennukerfis í 230/400V strætóspennu til að mæta orkuþörf notenda. Þessi tegund spenni hentar fyrir AC 50(60)Hz aflgjafa, með hámarks þriggja-hlutfallsgetu upp á 2500kVA og hámarks einfasa 833kVA afkastagetu (en einfasa spenni er almennt ekki mælt með). Það er hægt að nota innandyra eða setja upp utandyra. Fyrir spennubreyta með afkastagetu 315kVA og lægri er jafnvel hægt að setja það beint á stöng. Ennfremur hefur það ákveðnar kröfur varðandi umhverfisaðstæður, þar á meðal umhverfishitasvið, hámarksdagsmeðalhita, hámarks ársmeðalhita, hlutfallslegan raka og hæð. Ef raunveruleg notkunarskilyrði eru ekki í samræmi við þessar reglur, verður að gera viðeigandi kvótaleiðréttingar í samræmi við staðalinn GB6450-86.
1. Fasa aðgreiningarolíu-sökkva spennum má skipta í þrjá-fasa spenna og einfasa spennubreyta. Í þriggja-fasa raforkukerfum eru þriggja-fasa spennir venjulegur kostur. Hins vegar, þegar afkastagetan er of mikil eða flutningsskilyrði eru takmörkuð, er hægt að nota þrjá einfasa spenni til að mynda spennibanka til að mæta eftirspurninni.
2. Vindaflokkun
Hægt er að flokka straumbreyta í tvo-vindaspenna og þrjá-vindaspenna miðað við fjölda vinda. Tveir-vindaspennar eru algeng tegund, með tvær vafningar á kjarna sínum: önnur sem aðalvinda og hin sem aukavinda. Þrír-vindaspennar henta venjulega fyrir stærri afkastagetu (yfir 5600 kVA) og þessir spennar geta tengst þremur mismunandi spennuflutningslínum. Ennfremur, í sumum sérstökum forritum, eru jafnvel Satons spennar með fleiri vafningum notaðir.
3. Skipulagsflokkun
Hægt er að flokka straumbreyta í kjarna-gerð spennubreyta og skel-gerð spennubreyta á grundvelli byggingareiginleika þeirra. Í kjarnaspennum-gerð eru vafningarnar venjulega vafðar utan um kjarnann, en í skel-tegundarspennum er kjarninn staðsettur utan um vafningarnar. Þessar tvær gerðir spennubreyta hafa smámun á uppbyggingu, en vinnureglur þeirra eru ekki í grundvallaratriðum ólíkar. Í reynd eru langflestir spennir sem almennt eru notaðir í raforkukerfum kjarna-gerð.
Að auki innihalda spennar einnig aðra lykilþætti, svo sem kjarna, vafningar, olíutank, olíusparnað, einangrunarhlaup, kranaskiptara og gasliða, sem saman mynda heildarbygging spennisins.
4. Kjarni Sem kjarni segulrásar spennisins gegnir kjarninn mikilvægu hlutverki. Við notkun spennisins myndar kjarninn hita vegna hysteresis og hringstraumstapa. Til að draga á áhrifaríkan hátt úr þessu varmatapi og lágmarka stærð og þyngd spennisins eru kald-valsaðar korna-stillingar kísilstálplötur með mikla gegndræpi og þykkt minni en 0,35 mm venjulega notuð til að smíða kjarnann. Ennfremur, byggt á fyrirkomulagi vindanna innan kjarnans, er hægt að flokka spennubreyta í tvær gerðir: kjarna-gerð og skel-gerð.
Í stórum-spennubreytum, til að tryggja að hitinn sem myndast vegna kjarnataps berist á áhrifaríkan hátt af einangrunarolíu í hringrásinni, og nái þannig góðri kælingu, er kjarninn venjulega hannaður með sérstökum kæliolíurásum.
5.Vindingar Vafningarnar eru lykilþáttur spennisins, sem bera ábyrgð á að breyta raforku í segulorku og síðan aftur í raforku. Í spennum eru vafningar venjulega smíðaðir úr einangruðum kopar- eða álvír til að draga úr leiðandi tapi. Samtímis eru einangrunarefni notuð til að vefja og einangra vafningarnar til að tryggja einangrunarafköst og hitaleiðni. Byggt á uppröðun vindanna innan kjarnans er hægt að flokka spennubreyta í tvær gerðir: kjarna-gerð og skel-gerð.
Vafningar og kjarni mynda saman kjarnaþætti spenni. Við notkun spenni mynda vafningarnar hita vegna eigin viðnáms eða snertiviðnáms við samskeytin; þetta fyrirbæri má útskýra með lögum Joule.
Vafningarnar eru mikilvægir þættir í spenni og réttur gangur þeirra er nauðsynlegur fyrir frammistöðu spennisins. Hins vegar geta vafningar lent í ýmsum vandamálum við notkun. Í fyrsta lagi myndast hiti vegna eigin viðnáms vafninganna eða snertiviðnáms við samskeytin, eðlisfræðilegt fyrirbæri sem kemur fram í lögmáli Joule. Þess vegna verða vafningarnar að forðast að bera strauma sem fara yfir málstraum þeirra í langan tíma til að koma í veg fyrir ofhitnun. Ennfremur, þegar stutt-straumur fer í gegnum, myndar hann umtalsverðan rafsegulkraft á vafningunum, sem getur hugsanlega valdið alvarlegum skemmdum á spenni.
Það eru til ýmsar gerðir af spennivafningum, þær helstu eru sammiðja og fléttaðar vafningar. Helstu gallarnir sem þessar vafningar kunna að standa frammi fyrir eru meðal-skammhlaup og skammhlaup í hlífina. Milli-skammhlaup í beygju geta stafað af öldrun einangrunar, ofhleðslu eða vélrænni skemmdum meðan á-skammhlaupi stendur. Milli-skammhlaup getur einnig átt sér stað þegar olíuborðið í spenni lækkar, sem veldur því að hlutar vafninganna verða fyrir ofan olíuyfirborðið. Jafnframt getur ofstraumurinn við skammhlaup í gegnum-straumrás afmyndað vafningarnar, skaðað einangrunina enn frekar og þannig komið af stað milli-skammhlaupi.
Þegar skammhlaup á milli-beygju á sér stað gæti straumurinn í skammhlaupsvindunni farið yfir nafngildið, en straumur allrar vafningarinnar gæti samt verið innan marka. Í þessu tilviki getur gasvarnarbúnaðurinn virkjast og í alvarlegum tilfellum getur mismunadrifsvörnin einnig gripið inn í. Skammhlaup í hlífinni geta einnig stafað af öldrun einangrunar, olíu raka, olíuhæðarfalls eða eldinga og ofspennu í rekstri. Ennfremur getur ofstraumur í gegnum-skammhlaup einnig valdið aflögun vinda, sem leiðir til skammhlaups í hlífina. Þessi tegund skammhlaups kallar venjulega á notkun gasvarnarbúnaðarins og jarðtengingarvarnarbúnaðarins.
6. Olíutankur. Kjarnahlutir olíu-dýfðs spenni-vafningar og kjarni-eru í olíutanki fylltum með spenniolíu. Þessi tegund af olíutanki er venjulega soðin úr stálplötum og er hannaður til að veita öfluga vélrænni vernd og framúrskarandi kælingu. Fyrir meðalstóra og litla spennubreyta samanstendur tankurinn venjulega af tveimur hlutum: tankskel og tanklokið. Spennihlutinn er hýstur inni í skelinni, en opnun tankloksins auðveldar skoðun og viðhald yfirbyggingarinnar.
Ennfremur er hægt að skipta spennum í tvo meginflokka eftir einangrunar- og kæliaðferðum: olíu-í kafi og þurr-gerð. Í olíu-sökkuðum spennum er kjarni og vafningum sökkt saman í spenniolíu og eykur þar með einangrunarafköst og hámarkar kæliskilyrði. Engu að síður eru þurr-spennir einnig notaðir í ákveðnum sérstökum forritum, eins og götulýsingu og námulýsingu.
1. Ó-lokaðir olíu-spennir, eins og S8, S9 og S10 röðin, eru almennt notaðir í iðnaðar- og námufyrirtækjum, landbúnaði og mannvirkjagerð.
2. Lokaðir olíu-spennir, þar á meðal gerðir eins og S9, S9-M og S10-M, henta sérstaklega vel fyrir flókið umhverfi með miklu magni af olíu og efnafræðilegum efnum, eins og í jarðolíu- og efnaiðnaði.
3. Innsiglaðir olíu-spennir, eins og BS9, S9-, S10-, S11-MR, SH og SH12-M röðin, eru mikið notaðir til orkudreifingar á ýmsum stöðum, þar á meðal iðnaðar- og námufyrirtækjum, landbúnaði og borgarbyggingum.
Að auki eru til spennar sem eru hannaðir í sérstökum tilgangi, svo sem háspennuspennar til prófunar, spennar fyrir rafofna, spennar til suðu og spennar sem notaðir eru í tyristorrásum. Spennuspennar og straumspennar fyrir mælitæki eru líka ómissandi.
a. Lág-spennuvinda olíu-spennisbreytis, nema koparleiðari sé notaður í líkaninu með lítilli-getu, notar venjulega sívala hönnun með koparþynnuvinda. Háspennuvindan notar marglaga-sívala uppbyggingu. Þessi hönnun hjálpar til við að viðhalda jafnvægi í ampera-beygjudreifingu, dregur úr lekaflæði og eykur vélrænan styrk og skammhlaupsþol.
b. Til að tryggja stöðugleika eru bæði kjarni og vafningar festir með sjálf-læsandi hnetum til að standast högg við flutning. Ennfremur gerir kjarnalausa uppbyggingin spenninum kleift að standast meiri flutningsáföll.
c. Við framleiðslu fara bæði spólurnar og kjarninn undir lofttæmandi þurrkun og lofttæmi olíusíun og inndælingarferli eru notuð til að tryggja að innra rakastig sé lágmarkað.
d. Olíutankurinn er með sniðugri hönnun með bylgjupappa, sem hafa öndunaraðgerð til að jafna upp olíurúmmálsbreytingar af völdum hitabreytinga, þannig að þörf er á olíuskjóli og minnkar hæð spennisins.
e. Vegna notkunar á bylgjupappa er spenniolía einangruð frá utanaðkomandi lofti, sem kemur í veg fyrir innrás súrefnis og raka og viðheldur þar með framúrskarandi einangrun.
f. Í stuttu máli þá tryggja þessir hönnunareiginleikar sameiginlega að olíu-spennir í kafi þurfi ekki olíuskipti við venjulegar álagsaðstæður, sem dregur verulega úr viðhaldskostnaði og lengir endingartíma þeirra verulega.
Í aðstæðum með mikinn fjölda aðal- eða aukaálags er mælt með því að stilla tvo eða fleiri spenna. Á þennan hátt, jafnvel þótt einn spennir aftengi, getur afkastageta spennanna sem eftir eru mætt aflþörf aðal- og aukaálags. Samtímis ætti að einbeita aðal- og aukaálagi eins mikið og mögulegt er til að forðast of mikla dreifingu.
Þegar árstíðabundin burðargeta er mikil er mælt með sérstökum spennum. Sem dæmi má nefna kæliálag fyrir loftkælingu og upphitun rafhitunarálags í stórum borgarbyggingum. Í forritum með mikið einbeitt álag er mælt með sérstökum spennum. Þetta felur í sér stóran hitabúnað, stórar röntgenvélar og ljósbogaofna.
Ef ljósaálagið er mikið, eða ef samnýting spenni fyrir orku og lýsingu hefur veruleg áhrif á lýsingargæði og endingu ljósaperunnar, er hægt að setja sérstakan lýsingarspennir. Venjulega deila kraftur og lýsing einum spenni.
7. Rekstrarumhverfi:
Við venjulegar umhverfisaðstæður eru bæði olíu-sýktir og þurrir-spennir raunhæfir valkostir. Þessir spennar henta fyrir iðnaðar- og námufyrirtæki, sjálfstæðar eða tengdar aðveitustöðvar í landbúnaði og sjálfstæðar aðveitustöðvar í íbúðarhverfum. Tiltækar spennigerðir eru S8, S9, S10, SC(B)9 og SC(B)10. Ennfremur þarf að huga að áhrifum hitastigs á spennival.
① Þessir spennar geta viðhaldið stöðugri-langtímavirkni við 220 gráður.
② Þeir geta auðveldlega staðist skammtíma-há-hitaáfall upp á 350 gráður.
③ Þessir spennar halda framúrskarandi afköstum óháð miklum hitabreytingum eða sveiflum í rakastigi.
④ Við 250 gráður munu þau ekki bráðna, flæða eða styðja við bruna.
⑤ Jafnvel meira merkilegt, þessir spennar munu ekki gefa frá sér eitraðar eða ætandi lofttegundir jafnvel við mikla hitastig allt að 750 gráður.
Ennfremur hafa þessir spennar framúrskarandi burðargetu, sem geta mætt aflþörfum við ýmsar flóknar rekstraraðstæður.
Við ákvörðun á afkastagetu dreifispenna þarf að huga vel að afkastagetu ýmissa rafbúnaðar og reikna út álagið (venjulega án eldvarnarálags). Jöfnuð sýnileg afkastageta er aðalgrundvöllurinn fyrir vali á afkastagetu og fjölda spenni. Venjulega er álagsstuðull spenni haldið í um það bil 85%. Þessi aðferð er tiltölulega einföld og hentug til að meta afkastagetu.
Samkvæmt ráðleggingum GB/T17468-1998 "Valviðmiðunarreglur fyrir kraftspenna" ætti að sameina afkastagetuval dreifispenna við GB/T15164-94 "Leiðbeiningar um hleðslu fyrir olíudælda aflspenna" eða GB/T17211-1998, byggt á Dry-Type Guidelines fyrir Power Transformere, reiknað álag. Leiðbeiningarnar tvær sem nefnd eru hér að ofan veita tölvuforrit og venjulega hringrásarhleðslurit til að ákvarða afkastagetu dreifispenna með nákvæmari hætti.
Transformer olía er vinsæl fyrir framúrskarandi einangrun og hitaleiðni og verð hennar er tiltölulega hagkvæmt.
Spennuolía leysir í raun vandamál með hitaleiðni og háspennueinangrun í stórum-spennuspennum.
Hins vegar hefur það einnig nokkra galla:
Transformer olía er eldfimt; snerting við loga getur hugsanlega valdið bruna eða jafnvel sprengingu, sem krefst varkárrar meðhöndlunar.
Þessi olía hefur í för með sér hugsanlega heilsuhættu, sem krefst viðeigandi verndarráðstafana meðan á notkun stendur.
Transformer olía krefst reglulegrar faglegrar skoðunar til að tryggja stöðuga og örugga frammistöðu.
Olíu-spennir einkennast af lélegri þéttingargetu og næmni fyrir öldrun, sem getur leitt til alvarlegs olíuleka á vinnustaðnum. Þetta hefur ekki aðeins áhrif á eðlilega notkun búnaðarins heldur getur það einnig haft skaðleg áhrif á umhverfið í kring.
Olíu-straumbreytar hafa tiltölulega lága einangrunarflokka, venjulega hannaðir og framleiddir í samræmi við A Class A einangrunarstaðla. Því þarf að huga sérstaklega að líftímamati þeirra við val og notkun.
Fjölliðunarstig (DP) spennieinangrunarefna er lykilvísir til að mæla hversu einangrunarstig öldrun er og nákvæmni hennar og áreiðanleiki eru víða viðurkennd. Til að ákvarða öldrunarstig spennubreyta notum við venjulega meðalfjölliðunarstig (DP) einangrunarpappans sem staðal. Eftirfarandi eru viðmiðin okkar: Að meðaltali DP minna en 450 gefur til kynna líftíma einkunn; meðal DP minna en 250 gefur til kynna hættulega einkunn.
1) Togstyrksstaðlar fyrir líftíma og hættustig
Í líftímaflokki heldur einangrunarpappír 60% af upphaflegum hámarks togstyrk sínum við ytri skammhlaupsskilyrði.- Þegar hættustiginu er náð lækkar þessi afgangsstyrkur í 15%.
2) Staðlar um DP-bilun á japönskum einangrunarpappírstrefjum
Þegar DP gildið er stærra en eða jafnt og 450, eru bilunarlíkur einangrunarpappírstrefjanna 0; þegar DP gildi er á milli 450 og 250, eru bilunarlíkur í öfugu hlutfalli við DP gildi, nánar tiltekið (450 - DP) / 200; og þegar DP gildi er minna en 250 eru bilunarlíkur 1.
3) Formúla til að áætla eftirstandandi endingartíma spenni með því að nota meðal DP
Við getum áætlað eftirstandandi endingartíma spenni með því að nota upphaflegt meðaltal DP gildi hans (n0), meðaltal DP eftir L ár (nL), og fjölda ára L. Sérstök formúla er: Eftirstöðvar líftíma (nL/n0)=(1 - r)L, þar sem r er hraði minnkunar á meðaltali DP.
Meðan á olíu-aflspenni er í notkun er hitinn sem myndast af vafningum og kjarna fyrst fluttur yfir í spenniolíuna og síðan í gegnum olíuna yfir í kælimiðilinn. Það fer eftir getu spenni, það eru nokkrar kæliaðferðir:
1. Náttúruleg olíuhringrásarkæling, þ.e. olíu-sjálfskæling-.
2. Náttúruleg olíuhringrás loftkæling, þ.e. olíu-dælt loftkæling.
3. Þvinguð olíuhringrás vatnskæling.
4. Þvinguð olíuhringrás loftkæling.
Þetta eru algengar kæliaðferðir fyrir olíu-aflstraumbreyta. Það skiptir sköpum að velja viðeigandi kæliaðferð út frá raunverulegri notkun.
1. Gildandi umfang: Hentar fyrir hæð sem er ekki meiri en 1000 metrar, inni eða úti.
2. Umhverfisaðstæður: Stöðugt starfræksla við aðstæður þar sem hámarks umhverfishiti er +40 gráður og hámarksdagsmeðalhiti +30 gráður.
3. Hitastig: Ársmeðalhiti +20 gráður, lágmarkshiti -25 gráður.
4. Customization: Transformer lausnir fyrir sérstök rekstrarskilyrði er hægt að veita í samræmi við þarfir notenda.
Næst munum við kafa ofan í bilanagreiningu þessara kæliaðferða í hagnýtum notkunum.
Transformerar geta lent í ýmsum bilunum meðan á notkun stendur, þar á meðal bilanir í vafningum, hlaupum, kranaskiptum og fylgihlutum eins og kjarna og tanki. Vindabilanir koma aðallega fram sem milli-snúningsskammhlaup, vinda jarðtengingu, fasa-til-fasa skammhlaup, opnar rafrásir og suðubilanir. Bilun í hlaupi stafa venjulega af uppsöfnun á kalki, sem getur auðveldlega kallað fram blikka í mikilli þoku eða lítilli rigningu, sem leiðir til einfasa jarðtengingar eða fasa-til-fasa skammhlaups á há-hlið spennisins. Ennfremur er mikill leki einnig verulegt vandamál, sem getur stafað af suðusprungum, bilun í innsigli, titringi við notkun, ytri áhrifum á tankinn og tæringarskemmdum. Ef leki greinist ætti að slökkva strax á spenni til viðgerðar og smurningar. Á sama tíma þarf einnig að fylgjast vel með bilunum í kranaskipti.