كيفية إزالة الرطوبة من المحولات المغمورة في زيت -المراحل الثلاثة-؟

كمعدات أساسية لنقل وتوزيع الطاقة في أنظمة الطاقة، فإن التشغيل الآمن والمستقر لـمحولات مغمورة بثلاثة-أطوار زيتية-يحدد بشكل مباشر موثوقية إمدادات الطاقة لشبكة الكهرباء.يعتبر زيت المحولات، باعتباره وسيلة العزل والتبريد للمعدات، أمرًا بالغ الأهمية لأدائها.

 

يعد التلوث بالرطوبة هو الخطر الخفي الرئيسي الذي يؤدي إلى تدهور أداء زيت المحولات-فحتى الكميات الضئيلة من الرطوبة (جزء في المليون) يمكن أن تقلل بشكل كبير من قوة العزل الكهربائي للزيت، وتسرع من تقادم المواد العازلة السليلوز (الورق)، وتؤدي إلى تفريغ جزئي، وتفريغ قوسي وأخطاء أخرى، وتتسبب في النهاية في انهيار العزل، وقصر الدائرة الكهربية، وحتى التخريب المبكر للمعدات، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة وانقطاع إمدادات الطاقة.

 

لذلك، يعد التحديد الدقيق للتلوث بالرطوبة واعتماد الأساليب العلمية لإزالته من الروابط الرئيسية في الصيانة اليومية والتخلص من الأعطال للمحولات المغمورة في -زيت الطور-.

 

بالإضافة إلى ممارسات الصناعة، تتناول هذه المقالة بالتفصيل المخاطر وطرق الكشف وتقنيات الإزالة الفعالة للرطوبة في زيت المحولات المغمور في -زيت المراحل-.

 

 

تتميز المحولات المغمورة في الزيت-ثلاثية الطور- بقدرة عالية، وحمل تشغيل مرتفع، وبنية عزل معقدة. تعتبر مخاطر الرطوبة في الزيت أكثر وضوحا من تلك الموجودة في المحولات العادية، مما يؤثر على دورة حياة المعدات بأكملها، وهو ما ينعكس بشكل رئيسي في الجوانب الأربعة التالية:

 

انخفاض حاد في قوة العزل الكهربائي

تعمل محولات الطور الثلاثة-بجهود عالية. ستؤدي الرطوبة الموجودة في الزيت إلى الإضرار بأداء العزل للزيت. حتى مع وجود 30-50 جزء في المليون فقط من الرطوبة، يمكن أن ينخفض ​​جهد انهيار الزيت العازل من أكثر من 60 كيلو فولت إلى أقل من 30 كيلو فولت، مما يزيد بشكل كبير من خطر تفريغ القوس الداخلي ويتسبب بسهولة في حدوث دوائر قصيرة من الطور -من الطور إلى الطور.

 

تسارع شيخوخة العزل

يكون عزل السليلوز (الورق) الموجود داخل المحول على اتصال مباشر بزيت المحول. تعمل الرطوبة كمحفز لتسريع عملية التحلل المائي والأكسدة للورق، مما يقلل من قوته الميكانيكية. عندما يتجاوز محتوى الرطوبة في الورق 2.0%، فإنه سيصبح هشًا ويفقد في النهاية وظيفة العزل، مما يؤدي إلى ظهور أخطاء في اللف.

 

خطأ داخلي بارز أخطار خفية

الجيوب المائية التي تتكون بسبب الرطوبة في الزيت سوف تسبب نشاط الهالة وتوليد الغازات. ستنتج التدفئة المحلية أيضًا فقاعات بخار، مما يؤدي إلى انهيار العزل الكهربائي؛ وفي الوقت نفسه، ستعزز الرطوبة توليد المواد الحمضية، وتسبب تآكل الأجزاء المعدنية وترسب حمأة الزيت، وتزيد من تفاقم تآكل المعدات.

 

زيادة خطر الهروب الحراري

تتميز محولات الطور الثلاثة-بتقلبات حمل كبيرة. ستبقى الرطوبة في المواد العازلة، مما يقلل من كفاءة تبديد الحرارة، ويسرع من تدهور الأداء الحراري للعزل، وقد يتسبب في الهروب الحراري أثناء التشغيل على المدى الطويل-، مما يؤدي إلى ارتفاع غير طبيعي في درجة حرارة المحول وتفعيل الحماية من التعثر.

 

تأثير الرطوبة بالأرقام

 

محتوى الرطوبة في الزيت (جزء في المليون)	فقدان القوة العازلة	مستوى مخاطر المحولات
<10 ppm	الحد الأدنى	آمن (في-زيت الخدمة)
20-30 جزء في المليون	تخفيض 20-30%	البدء في تدهور السليلوز
40-50 جزء في المليون	تخفيض يصل إلى 50%	مخاطر عالية لمرض باركنسون، احتمال حدوث وميض
>60 جزء في المليون	شديد الأهمية	من المحتمل حدوث عطل شديد في العزل

عادة ما ينخفض ​​جهد انهيار الزيوت المعدنيةfrom >60 كيلو فولت إلى<30 kVحيث يزيد الماء من 10 إلى 50 جزء في المليون.

 

دراسة حالة – ​​الرطوبة-الفشل المستحث

 

استنادًا إلى حالات الصناعة، تعطل محول مغمور بقدرة 20 ميجا فولت أمبير، 132/33 كيلو فولت ثلاثي الطور-زيتي-أثناء الحمل الثقيل في موسم الأمطار بسبب فشل جهاز التنفس، مما أدى إلى تجاوز محتوى الرطوبة في الزيت 65 جزء في المليون. وفي النهاية، تفحمت الطبقة العازلة للورق وقصرت دائرة الملف-، مما أدى إلى التخلص المبكر من المعدات بتكاليف صيانة تجاوزت 80000 دولار أمريكي. وهذا يدل على الطبيعة الخفية والمدمرة للتلوث بالرطوبة.

 

 

تتميز الرطوبة في زيت المحولات-ثلاث مراحل-المغمور في زيت المحولات بخصائص الاختراق البطيء والإدراك غير الواضح. ومن الضروري اعتماد مزيج من الاكتشاف المنتظم والمراقبة في الوقت الفعلي- لتحقيق الاكتشاف والتخلص المبكر. تنقسم طرق الكشف الشائعة إلى اختبارات دقة معملية واختبارات سريعة في الموقع-. الأساليب الأساسية هي كما يلي:

 

طريقة	الوصف والدقة	حالة الاستخدام
معايرة كارل فيشر	الاختبار الكيميائي القياسي الذهبي- لدقة جزء من المليون في الماء	يعتمد على المختبر-، ودقيق للغاية (±1 جزء في المليون)
اختبار انهيار العزل الكهربائي (IEC 60156)	يختبر قدرة تحمل جهد الزيت	يشير إلى التأثير الوظيفي للرطوبة
التفتيش البصري	يكتشف التعكر أو الغيوم أو قطرات الماء الحرة	فحص ميداني سريع
مستشعر الرطوبة (متصل-متصل)	-الرطوبة الرقمية في الوقت الفعلي-في-مراقبة الزيت	مثبتة في الأصول الهامة
التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء	يكتشف البقع الباردة التي تشير إلى التكثيف أو جيوب الماء	في-فحص الخدمة
تحليل الغاز المذاب (DGA)	العلامات غير المباشرة: ارتفاع ثاني أكسيد الكربون، وأول أكسيد الكربون، والهيدروجين نتيجة للتدهور الناتج عن الماء-.	فحص شامل-أو الكشف المبكر عن الفشل

 

 

تنقسم الرطوبة في زيت المحولات-ثلاث مراحل-المغمور في زيت المحولات إلى ثلاثة أنواع: الماء المذاب، والماء المستحلب، والماء الحر. وفقًا لمحتوى الرطوبة ودرجة التلوث وحالة تشغيل المعدات، حدد طرق الإزالة المستهدفة.

 

التكنولوجيا الأساسية هي التجفيف الفراغي، جنبًا إلى جنب مع الطرق المساعدة الأخرى، لضمان تقليل محتوى الرطوبة إلى نطاق آمن (<30 ppm). The details are as follows:

 

طريقة	تمت إزالة شكل الماء	مستوى الرطوبة النموذجي يمكن تحقيقه	استخدم سيناريو الحالة
الجفاف بالفراغ	مذاب + مجاني	أقل من أو يساوي 10 جزء في المليون	الأكثر فعالية للمحولات الكبيرة
التجفيف بالفراغ الحراري	الماء + الغازات من النفط والورق	أقل من أو يساوي 5 جزء في المليون + تجفيف الورق	الطريقة غير المتصلة بالإنترنت المستخدمة أثناء الإصلاحات الرئيسية
تداول الزيت الساخن + الترشيح	حر / مستحلب	~30-50 جزء في المليون	تستخدم للتلوث المعتدل
تجفيف المنخل الجزيئي	الرطوبة المذابة	أقل من أو يساوي 15 جزء في المليون	نظام على-الخط أو عن طريق-التجفيف البطيء
الفصل بالطرد المركزي	مياه مجانية فقط	لا يزيل الماء المذاب	ما قبل-خطوة الترشيح لارتفاع نسبة الماء

 

 

بالنسبة للمحولات المغمورة في زيت -الأطوار-ثلاثية الأطوار، يعد منع التلوث بالرطوبة أكثر أهمية من الإزالة. إن إنشاء نظام صيانة كامل يمكن أن يقلل بشكل كبير من تسرب الرطوبة، ويطيل عمر المعدات ودورة خدمة الزيت. تدابير الوقاية الأساسية هي كما يلي:

 

تعزيز حماية الختم

التحقق بانتظام من حشيات حواف المحولات والصمامات وبطانات الكابلات، واستبدال الحشيات القديمة كل 5-7 سنوات، وتثبيت شرائط وأغطية مانعة للتسرب لمنع تسرب مياه الأمطار والرطوبة البيئية من خلال فجوات السد؛ اعتماد خزانات الزيت ذات أداء الختم الممتاز لتجنب الاتصال المباشر بين الزيت والهواء.

 

الحفاظ على وظيفة التنفس

إن جهاز تنفس هلام السيليكا هو المفتاح لمنع الهواء الرطب من دخول المحول. تحقق من لون هلام السيليكا شهريًا (يشير تغير لون هلام السيليكا المتغير إلى اللون الوردي إلى التشبع)، وقم باستبداله أو تجديده في الوقت المناسب. بالنسبة للمناطق ذات-الرطوبة العالية، استخدم نظام تنفس على مرحلتين-لتحسين تأثير إزالة الرطوبة.

 

تثبيت أنظمة الحماية

يمكن تجهيز محولات الطور الثلاث-ذات الأحمال الحرجة بأنظمة حماية المثانة أو أنظمة منع تسرب النيتروجين. من خلال الحجاب الحاجز المطاطي المحكم أو ضغط الغاز الخامل، يتم التخلص من دورة تنفس الخزان، ويتم حظر تسرب الهواء الرطب تمامًا؛ بالنسبة للوحدات الخاملة، قم بتركيب سخانات كهربائية لمنع تراكم الماء المتكثف أثناء التبريد.

 

توحيد التعامل مع النفط

عند أخذ العينات أو التزود بالوقود، استخدم الأدوات والحاويات الجافة لتجنب العمليات الرطبة؛ تخزين الزيت الجديد بطريقة محكمة الغلق لمنع امتصاص الرطوبة، والكشف عن محتوى الرطوبة قبل إعادة التزود بالوقود، واستخدامه فقط إذا كان مؤهلاً؛ تجنب فتح براميل الزيت أثناء المطر، ونقل الزيت في بيئة مغلقة وثابتة الحرارة.

 

وضع خطة صيانة دورية

افحص هلام السيليكا الخاص بالتنفس شهريًا، واكتشف محتوى الرطوبة في الزيت كل 6-12 شهرًا، وتحقق من إحكام الحشية كل 6 أشهر، وافحص ضغط نظام النيتروجين كل ثلاثة أشهر، وقم بإجراء -فحص إغلاق الموقع بعد هطول أمطار غزيرة أو انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة لتشكيل حلقة مغلقة لصيانة العملية الكاملة.

 

مثال حقيقي

وحدة: 25 ميجا فولت أمبير، زيت 66/11 كيلو فولت -محول مغمور

القضية الأولية: الرطوبة 62 جزء في المليون في الزيت، 1.9% في الورق

الإجراء التصحيحي:

• تم تركيب حافظ المثانة
• تم استبدال جهاز التنفس بمادة السيليكا ذات المرحلتين + محبس الزيت
• جوانات شفة متجددة

المتابعة-:رُطُوبَة<15 ppm sustained for 3 years

نتيجة:لا مزيد من فقدان الجهد انهيار. الحفاظ على حياة العزل
الوجبات الجاهزة الرئيسية: الوقاية تؤتي ثمارها بشكل كبير في الحياة الممتدة وتقليل المخاطر.

 

 

يجب أن يتوافق التحكم في الرطوبة في زيت المحولات-المرحلة الثلاثة-المغموس مع معايير الصناعة التالية: IEC 60422 (صيانة الزيت وحدود الرطوبة أثناء الخدمة)، IEEE C57.106 (دليل استلام وصيانة السوائل العازلة)، IS 1866 (معايير صيانة الزيت الهندية)، ASTM D1533 (طريقة الاختبار القياسية للرطوبة في سوائل العزل الكهربائي). من بينها، يجب التحكم في محتوى الرطوبة في زيت الخدمة - بأقل من 30 جزء في المليون، ويجب أن يكون محتوى الرطوبة لعزل السليلوز أقل من 0.5%.

 

بالإضافة إلى ممارسات التشغيل والصيانة الصناعية، تم طرح الاقتراحات التالية بشأن المحولات المغمورة في ثلاث-زيت الطور-:

 

• بالنسبة للمحولات الرئيسية، استخدم طريقة -مراقبة الرطوبة عبر الإنترنت + الكشف المعملي المنتظم لالتقاط اتجاه التغير في الرطوبة في الوقت المناسب وتجنب المخاطر الخفية للخطأ.
• إعطاء الأولوية للتجفيف الفراغي للتخلص من الجفاف، والتوافق مع الطرق المساعدة المناسبة وفقًا لمحتوى الرطوبة وحالة المعدات لضمان تأثير الجفاف.
• وضع خطة للتخلص في حالات الطوارئ من التلوث بالرطوبة. اكتشف على الفور محتوى الرطوبة في الزيت بعد هطول أمطار غزيرة أو فشل في التنفس، وابدأ عملية التجفيف الطارئة إذا لزم الأمر لمنع توسع الصدع.
• إجراء تدريب منتظم لموظفي التشغيل والصيانة لتوحيد عملية الكشف والجفاف، وتجنب التلوث الثانوي الناجم عن التشغيل غير السليم.

 

 

إن جوهر إزالة الرطوبة من المحولات المغمورة في -ثلاث مراحل زيتية-هو "الكشف الدقيق والتخلص العلمي والوقاية الفعالة".

 

باعتبارها تكنولوجيا التجفيف الأكثر فعالية، يمكن للتجفيف الفراغي استعادة جودة الزيت بسرعة، وبالاشتراك مع التجفيف الفراغي الحراري، وتجفيف المنخل الجزيئي وطرق أخرى، فإنه يمكن أن يلبي احتياجات التخلص من درجات التلوث المختلفة؛ وحماية الختم المثالية والصيانة الدورية يمكن أن تقلل من تسرب الرطوبة من المصدر وتقلل من مخاطر أعطال المعدات.

طلب عرض أسعار

 

باعتبارها معدات أساسية لأنظمة الطاقة، فإن إدارة جودة الزيت للمحولات المغمورة-ثلاثية الأطوار-ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالتشغيل الآمن والمستقر لشبكة الطاقة. فقط من خلال إيلاء أهمية لمنع تلوث الرطوبة واعتماد تقنيات الكشف والجفاف العلمية، يمكننا إطالة عمر خدمة المعدات، وضمان سلامة نقل وتوزيع الطاقة، وتوفير دعم موثوق للتشغيل الفعال لأنظمة الطاقة.

 

إذا كنت تخطط لمشروع محولات،اتصل بـ GNEE اليوم للحصول على دعم فني متخصص وحلول مخصصة وعروض أسعار تنافسية لمحولك المغمور بالزيت بقدرة 630 كيلو فولت أمبير.