Transfoma ni uti wa mgongo usioimbwa wa mifumo ya kisasa ya nguvu za umeme. Zinawezesha upitishaji bora wa umbali mrefu wa nishati ya umeme kwa kuongeza viwango vya juu vya usambazaji na kuzishusha chini kwa usambazaji na matumizi. Bila transfoma zinazotegemewa, uthabiti wa gridi ya taifa, uwasilishaji bora wa nguvu na udhibiti wa voltage kwenye mitandao ya kizazi, usambazaji na usambazaji haungewezekana. Miongoni mwa aina za transfoma,  transfoma ya kuzama kwa mafuta  inabakia kuwa suluhisho linalotumiwa sana kwa matumizi ya kati na ya juu-voltage kwa sababu ya kuaminika kwake kuthibitishwa, uwezo wa juu wa joto na chaguzi za kubuni rahisi. Makala hii inachunguza ufafanuzi wa msingi na muundo wa  transfoma ya kuzama kwa mafuta , inaelezea kanuni zao za baridi na insulation, inalinganisha na mbadala za aina kavu, inachunguza matukio ya kawaida ya maombi. 

Transfoma iliyozamishwa na Mafuta ni nini?

Transformer ya kuzama kwa mafuta ni transformer ya umeme ambayo vilima na msingi huingizwa kwenye bwawa la mafuta ya madini ya kuhami (au maji mbadala ya kuhami). Mafuta hufanya kazi mbili muhimu: insulation ya umeme na uhamisho wa joto. Kwa kuzunguka vilima vya kondakta na msingi wa sumaku, mafuta huongeza nguvu ya dielectric kati ya vifaa na kuondosha joto linalozalishwa wakati wa operesheni kupitia convection na upitishaji kwa tank ya transformer na nyuso za nje za baridi. Vipimo vya kawaida vilivyozamishwa na mafuta huanzia kwa vibadilishaji vidogo vya usambazaji hadi vibadilishaji nguvu vikubwa vilivyokadiriwa katika mamia ya MVA kwa vituo vidogo vya gridi ya taifa.

Vipengele kuu vya muundo

Transfoma za kuzama kwa mafuta ni makusanyiko yaliyoundwa ya vipengele kadhaa vinavyotegemeana. Sehemu kuu ni pamoja na:

Msingi wa sumaku (msingi wa chuma)

Msingi hutoa njia ya sumaku ya kusita kidogo kwa uunganisho wa flux kati ya vilima vya msingi na vya upili. Kwa kawaida huundwa kutoka kwa lamination za chuma za umeme zinazoelekezwa kwa nafaka ili kupunguza upotevu wa mkondo wa eddy na hysteresis. Muundo wa msingi (aina ya msingi dhidi ya aina ya ganda) huathiri usambazaji wa mtiririko, athari ya uvujaji na tabia ya mzunguko mfupi.

Windings (msingi na sekondari)

Vilima ni coil za kondakta za shaba au alumini zilizopangwa ili kutoa uwiano unaohitajika wa zamu. Jiometri yao (layered, disc, helical) huchaguliwa kulingana na kiwango cha voltage, mahitaji ya baridi na uwezo wa kuhimili mzunguko mfupi. Insulation kati ya zamu, tabaka na vilima kwa msingi ni mafanikio kwa kutumia karatasi kuhami, pressboard na mafuta kuhami.

Tangi na kingo

Tangi ni chombo cha chuma kisichovuja ambacho huweka msingi na vilima na kina mafuta ya kuhami. Mizinga inaweza kuwa wazi au iliyowekwa na corrugations na radiators kuongeza eneo la nje kwa ajili ya baridi. Kwa transfoma ya usambazaji, mizinga ya compact ni ya kawaida; kwa transfoma kubwa ya nguvu, wahifadhi tofauti wa mafuta, radiators na mabomba ya mafuta hutumiwa.

Mafuta ya kuhami joto (mafuta ya transfoma)

Kijadi mafuta ya madini (mafuta ya petroli iliyosafishwa) hutumika kama njia ya kuhami joto na baridi. Maji mbadala (esta za kutengeneza, esta asili, vimiminika vya silikoni) wakati mwingine hutumiwa kuboresha usalama wa moto au uharibifu wa viumbe. Usafi wa mafuta, unyevu, na nguvu ya dielectric hudhibitiwa kwa ukali kupitia kuchujwa na kupima.

Vifaa na ulinzi

Vipengee vya usaidizi ni pamoja na viunga vya miunganisho ya voltage ya juu, tanki za kihifadhi (kwa upanuzi wa mafuta), vitengo vya kupumua kudhibiti uingizaji wa unyevu, vifaa vya kupunguza shinikizo, pampu za mafuta (katika mifumo ya mafuta ya kulazimishwa), radiators au feni za ONAN/ONAF, vibadilishaji bomba kwa ajili ya upakiaji au urekebishaji wa voltage isiyopakia, na vifaa vya ufuatiliaji (vipimo vya kupima joto, gati za kuyeyusha joto). (DGA) bandari).

Kanuni za kupoeza na kusambaza joto katika transfoma za mafuta

Udhibiti wa joto ni jambo la msingi la kuzingatia kwa sababu hasara za transfoma (hasara kuu na hasara za mzigo) hubadilisha nishati ya umeme kuwa joto. Utawanyishaji unaofaa hudumisha halijoto ya vilima na insulation ndani ya mipaka salama ili kuzuia kuzeeka kwa kasi.

Uzalishaji wa joto

Hasara za msingi:  husababishwa na hysteresis ya magnetic na mikondo ya eddy katika msingi wa laminated; kwa kiasi kikubwa mzigo-kujitegemea na sawia na kutumika voltage na frequency.

Hasara za shaba (mzigo):  hasara za I²R katika vilima ambavyo huongezeka kwa mkondo wa mzigo.

Taratibu za kuhamisha joto

Upitishaji:  joto husogea kutoka sehemu zenye vilima vya moto hadi kwenye mafuta yanayozunguka kupitia mguso wa moja kwa moja.

Convection ya asili:  mafuta ya joto huwa chini ya mnene na huinuka, inapita kuelekea nyuso za baridi (kuta za tank, radiators); mafuta ya baridi huzama na kuzunguka nyuma karibu na vilima. Mzunguko huu husafirisha joto kutoka kwa eneo la vilima.

Upitishaji wa kulazimishwa:  feni au pampu (katika mifumo ya ONAF/OFWF) huharakisha mtiririko wa mafuta ili kuongeza uhamisho wa joto wakati upitishaji wa asili hautoshi kwa mizigo ya juu.

Mionzi na upitishaji kwenye uso wa tanki:  joto hatimaye hutolewa kwa hewa iliyoko kutoka kwa tangi na radiators.

Uainishaji wa baridi

Viwango vya sekta hufafanua njia za kupoeza kama vile ONAN (Oil Natural Air Natural), ONAF (Oil Natural Air Forced), OFAF (Oil Forced Air Forced) na OFWF (Oil Forced Water Forced). Uteuzi hutegemea nguvu iliyokadiriwa, hali ya mazingira na uwezo unaohitajika wa upakiaji.

Uingiliano wa insulation na joto

Matarajio ya maisha ya nyenzo za kuhami joto hutegemea sana hali ya joto; kanuni ya kawaida ya kidole gumba ni kwamba kila ongezeko la 6-10 ° C katika halijoto ya kufanya kazi hupunguza maisha ya insulation. Kwa hivyo, upoaji unaotegemea mafuta ni muhimu ili kurefusha maisha ya huduma ya transfoma kwa kudhibiti halijoto ya mtandao-hewa.

Faida ikilinganishwa na transfoma ya aina kavu

Transfoma ya kuzama kwa mafuta mara nyingi hupendezwa katika matukio mengi kwa sababu ya mchanganyiko wao wa utendaji wa umeme, usimamizi wa joto na ufanisi wa gharama. Faida kuu ni pamoja na:

Uwezo wa juu wa baridi

Mafuta yaliyozamishwa hutoa uondoaji wa joto kwa ufanisi zaidi kuliko hewa, kuruhusu uwezo wa juu wa mzigo unaoendelea na uvumilivu wa juu wa upakiaji wa muda mfupi.

Nguvu ya juu ya dielectric

Mafuta hujaza tupu na kuboresha mazingira ya dielectri karibu na vilima na mikusanyiko ya msingi, kuongeza ukingo wa voltage ya kuvunjika na kupunguza hatari ya kutokwa kwa sehemu.

Compactness na gharama ufanisi

Kwa ukadiriaji fulani, transfoma zilizozamishwa na mafuta kwa ujumla zina ukubwa mdogo wa kimwili na gharama ya chini ya utengenezaji ikilinganishwa na vitengo sawa vya aina kavu, hasa katika viwango vya kati na vya juu.

Maisha marefu ya huduma yanapotunzwa vizuri

Utunzaji sahihi wa mafuta, uchujaji na ufuatiliaji (kwa mfano, DGA) husaidia kugundua hitilafu za mwanzo mapema na kuongeza muda wa huduma.

Kubadilika katika kubuni

Vipimo vilivyozamishwa na mafuta vinaweza kutengenezwa kwa ajili ya vibadilishaji bomba vinavyopakia, ukadiriaji mkubwa wa uwezo na mifumo maalum ya kuhami kwa programu zinazohitaji gridi ya taifa.

Hata hivyo, ni muhimu kukiri mabadiliko: transfoma zilizozamishwa na mafuta husababisha hatari kubwa ya moto ikiwa mafuta ya madini yatatumika, yanahitaji utunzaji wa mafuta na ulinzi wa mazingira, na inaweza kuhitaji miundombinu ya tovuti ngumu zaidi. Katika mazingira yenye mahitaji madhubuti ya usalama wa moto—kama vile maeneo ya ndani ya nyumba, migodi au majengo ya juu—transfoma ya aina kavu au vimiminiko mbadala (kama vile esta asili) vinaweza kupendekezwa.

Matukio ya kawaida ya maombi

Transfoma zilizozamishwa na mafuta husambazwa katika sekta mbalimbali ambapo kutegemewa kwa hali ya juu na usimamizi bora wa mafuta unahitajika. Maombi ya uwakilishi ni pamoja na:

Vituo vidogo vya usambazaji na usambazaji

Transfoma kubwa za nguvu (HV/MV) katika vituo vidogo karibu kila mara huzamishwa na mafuta kutokana na uwezo wao wa juu na hitaji la upoezaji bora na udhibiti wa voltage.

Mifumo ya nguvu ya viwanda

Viwanda nzito (chuma, petrochemical, saruji, madini) zinahitaji transfoma imara kwa motors kubwa na mizigo ya mchakato; miundo ya kuzama kwa mafuta hushughulikia mizigo ya juu na mikazo ya muda mfupi kwa ufanisi.

Ujumuishaji unaoweza kufanywa upya na muunganisho wa gridi ya taifa

Mashamba ya upepo na mitambo ya nishati ya jua hutumia transfoma iliyozamishwa na mafuta katika sehemu kuu za kukusanya na vituo vya kupanda ili kuunganisha kwenye gridi ya upitishaji.

Mitandao ya usambazaji wa huduma

Transfoma za usambazaji wa nguzo au pedi ambazo hutumikia maeneo ya makazi na biashara mara nyingi hutumia mafuta kwa kuunganishwa na utendaji wa joto.

Majukwaa ya baharini na nje ya nchi

Transfoma iliyoundwa mahsusi iliyozamishwa na mafuta (yenye vimiminika vinavyostahimili moto inapohitajika) hutumiwa kwa nguvu za ubao wa meli na uwekaji wa pwani.

Kituo cha data na kampasi kubwa za kibiashara

Ambapo nafasi, ufanisi na kutegemewa ni muhimu, vitengo vya kuzamishwa kwa mafuta hutumiwa-wakati fulani na hatua za ziada za usalama wa moto au vimiminiko mbadala ili kukidhi misimbo ya ndani.

Hitimisho na mapendekezo

Transfoma zilizozamishwa na mafuta zinaendelea kuwa msingi wa usambazaji wa nguvu wa kuaminika katika sekta za matumizi, viwanda na biashara. Udhibiti wao mzuri wa mafuta, tabia dhabiti ya dielectri na chaguzi za muundo rahisi huwafanya kuwa chaguo-msingi kwa programu za nguvu za kati na za juu. Usambazaji uliofanikiwa hautegemei tu muundo wa awali bali udumishaji wa nidhamu, ufuatiliaji wa hali na, inapofaa, uteuzi wa vimiminika vya kisasa vya kuhami joto na teknolojia za ufuatiliaji wa kidijitali.