ഓയിൽ-ഇമ്മേഴ്‌സ്ഡ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ വൈൻഡിംഗ്: സാങ്കേതിക ഉൾക്കാഴ്ചകളും ഡിസൈൻ സവിശേഷതകളും

ഓയിൽ ഇമ്മേഴ്‌സ്ഡ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ വൈദ്യുതി വിതരണ സംവിധാനങ്ങളിലെ നിർണായക ഘടകങ്ങളാണ് വൈൻഡിംഗുകൾ, വിശ്വാസ്യതയും ഈടും ഉറപ്പാക്കിക്കൊണ്ട് വൈദ്യുതോർജ്ജം കാര്യക്ഷമമായി കൈമാറാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു. വ്യവസായ മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ നിന്നും സാങ്കേതിക സവിശേഷതകളിൽ നിന്നും സംയോജിപ്പിച്ച് അവയുടെ ഘടന, വസ്തുക്കൾ, പ്രവർത്തന തത്വങ്ങൾ എന്നിവയുടെ വിശദമായ വിശകലനം ചുവടെയുണ്ട്.

എണ്ണയിൽ മുക്കിയ ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ മുകളിലെ താപനില 95°C കവിയുന്നത് നിരോധിച്ചിരിക്കുന്നു, സാധാരണയായി 85°C കവിയുന്നത് നിരോധിച്ചിരിക്കുന്നു, ക്ലാസ് എ ഇൻസുലേഷൻ ലെയർ മെറ്റീരിയലിന്റെ പൊതുവായ ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ വൈൻഡിംഗ് തിരഞ്ഞെടുക്കൽ, ഇൻസുലേഷൻ മെറ്റീരിയലിന്റെ പരമാവധി അനുവദനീയമായ താപനില 95~105°C ആണ്, ചൈനയിലെ ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ തപീകരണ സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളിൽ സ്റ്റാൻഡേർഡായി 40°C പ്രവർത്തന താപനിലയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, 65°C-ൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന വാതകത്തിന്റെ ശരാശരി താപനിലയുടെ വൈൻഡിംഗ്, മുകളിലെ എണ്ണയുടെ വാതകത്തിലേക്കുള്ള താപനില വർദ്ധനവ് 55°C-ൽ കൃത്യമായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ കോർ അടങ്ങിയ വൈൻഡിംഗ് 10°C-ൽ എണ്ണയുടെ താപനില വർദ്ധനവിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ മുകളിലെ താപനില 85°C ആണെങ്കിൽ, വൈൻഡിംഗ് താപനില 95°C ആണ്; മുകളിലെ താപനില 95°C ആണെങ്കിൽ, വൈൻഡിംഗ് താപനില 105°C ൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു, ഇത് വൈൻഡിംഗ് ഇൻസുലേഷൻ പാളി മെറ്റീരിയലിന്റെ അനുവദനീയമായ പരമാവധി താപനിലയിൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു. വളരെ ഉയർന്ന താപനില ഇൻസുലേറ്റിംഗ് പാളി വസ്തുക്കളുടെ വാർദ്ധക്യത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തും, ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ ഓയിൽ ശോഷണം ത്വരിതപ്പെടുത്തും, സേവന ജീവിതത്തെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കും. ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ട്രാൻസ്ഫോർമർകൂടാതെ സുരക്ഷാ അപകടങ്ങൾക്ക് പോലും കാരണമാകുന്നു.

ശക്തമായ എണ്ണ വിതരണ സംവിധാനം, ഉയർന്ന താപനില 75 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്, ഉയർന്ന താപനില 35 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്; എണ്ണ സ്വാഭാവിക രക്തചംക്രമണ സംവിധാനം, അമിത താപനില സംരക്ഷണം, എയർ-കൂൾഡ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ, ഉയർന്ന താപനില സാധാരണയായി 85 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കൂടുതലാകുന്നതിന് അനുയോജ്യമല്ല, ഉയർന്ന താപനില 95 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കൂടുതലാകാൻ പാടില്ല, പരിധി മൂല്യം പ്രവർത്തനത്തിൽ കണ്ടെത്തിയാൽ, ലോഡ് പരിധി പ്രതിരോധ നടപടികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഉടനടി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യണം.

1. നിർവചനവും കോർ ഫംഗ്ഷനും

എണ്ണയിൽ മുക്കിയ ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ വൈൻഡിംഗുകളിൽ ലാമിനേറ്റഡ് സിലിക്കൺ സ്റ്റീൽ കോറിന് ചുറ്റും പൊതിഞ്ഞ ചെമ്പ് അല്ലെങ്കിൽ അലുമിനിയം കോയിലുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ വൈൻഡിംഗുകൾ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് ഓയിലിൽ പൂർണ്ണമായും മുക്കിയിരിക്കും, ഇത് ഇരട്ട ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നു: വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ, താപ മാനേജ്മെന്റ്. വൈൻഡിംഗുകൾ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വഴി ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഇൻപുട്ടിനെ താഴ്ന്ന വോൾട്ടേജ് ഔട്ട്‌പുട്ടാക്കി മാറ്റുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ തിരിച്ചും), ഗ്രിഡുകളിലുടനീളം സുരക്ഷിതമായ വൈദ്യുതി പ്രക്ഷേപണം സാധ്യമാക്കുന്നു.

2. ​മെറ്റീരിയൽ കോമ്പോസിഷൻ​

ചാലക വസ്തുക്കൾ:

​ചെമ്പ്: ഉയർന്ന ചാലകതയും മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും കാരണം ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വൈൻഡിംഗുകൾക്ക് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലോ-വോൾട്ടേജ് വൈൻഡിംഗുകൾ (≤500 kVA) പലപ്പോഴും ഇരട്ട-പാളി സിലിണ്ടർ ഘടന സ്വീകരിക്കുന്നു, അതേസമയം വലിയ ശേഷികൾ (≥630 kVA) വൈദ്യുത വിതരണം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഇരട്ട-ഹെലിക്സ് അല്ലെങ്കിൽ ക്വാഡ്രപ്പിൾ-ഹെലിക്സ് കോൺഫിഗറേഷനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അലൂമിനിയം: ചിലപ്പോഴൊക്കെ ചെലവ് കുറഞ്ഞ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും ചെമ്പിനേക്കാൾ കാര്യക്ഷമത കുറവാണ്.
ഇൻസുലേഷൻ:

ഉയർന്ന പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള വസ്തുക്കൾ (ഉദാ: എപ്പോക്സി റെസിനുകൾ, സെല്ലുലോസ് അധിഷ്ഠിത പേപ്പർ) കാമ്പിൽ നിന്നും പരസ്പരം വൈൻഡിംഗുകളെ വേർതിരിക്കുന്നു.

മൾട്ടി-ലെയർ ഇൻസുലേഷൻ താപ സമ്മർദ്ദത്തിലോ മെക്കാനിക്കൽ രൂപഭേദത്തിലോ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകളെ തടയുന്നു.

3. ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പന

വൈൻഡിംഗ് ക്രമീകരണം:

​കോൺസെൻട്രിക് (സിലിണ്ടർ) വൈൻഡിംഗ്: ത്രീ-ഫേസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകളിൽ സാധാരണമാണ്, അവിടെ ചോർച്ച ഫ്ലക്സ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വൈൻഡിംഗ്സിനുള്ളിൽ ലോ-വോൾട്ടേജ് വൈൻഡിംഗ്സുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നു.

​ലെയർ-വൗണ്ട് (ഹെലിക്കൽ) വൈൻഡിംഗ്: ഉയർന്ന കറന്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ചുഴി കറന്റ് നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇന്റർലീവഡ് ലെയറുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

കൂളിംഗ് ഇന്റഗ്രേഷൻ:

സ്വാഭാവികമോ നിർബന്ധിതമോ ആയ സം‌വഹനം വഴി താപ വിസർജ്ജനം വഴിതിരിച്ചുവിടുന്നതിനായി വൈൻഡിംഗുകളിൽ എണ്ണ നാളങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

പരമ്പരാഗത കൺസർവേറ്ററുകളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്ന കോറഗേറ്റഡ് ഓയിൽ ടാങ്കുകൾ, സീൽ ചെയ്ത അന്തരീക്ഷം നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് എണ്ണയുടെ താപ വികാസം അനുവദിക്കുന്നു.

4. പ്രകടന ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ

കുറഞ്ഞ നഷ്ട രൂപകൽപ്പന:

​അമോർഫസ് അലോയ് കോറുകൾ: ഹിസ്റ്റെറിസിസും എഡ്ഡി കറന്റ് നഷ്ടങ്ങളും കുറയ്ക്കുക (ഉദാഹരണത്തിന്, S11-M സീരീസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ പഴയ മോഡലുകളെ അപേക്ഷിച്ച് 30% കുറവ് നഷ്ടം കൈവരിക്കുന്നു)

​Dyn11 കണക്ഷൻ ഗ്രൂപ്പ്: തേർഡ്-ഹാർമോണിക് കറന്റുകൾ ഓഫ്‌സെറ്റ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഹാർമോണിക് വികലത കുറയ്ക്കുകയും പവർ ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് പ്രതിരോധം:

തകരാറുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ മെക്കാനിക്കൽ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് വൈൻഡിംഗ് ക്ലാമ്പുകളും സ്പൈറൽ വൈൻഡിംഗ് ടെക്നിക്കുകളും സഹായിക്കുന്നു.

സിലിക്ക ജെൽ ബ്രീത്തറുകളും ബുച്ചോൾസ് റിലേകളും ഈർപ്പം, എണ്ണ പ്രവാഹത്തിലെ അപാകതകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

5. ആപ്ലിക്കേഷനും പരിപാലനവും

​വിന്യാസ സാഹചര്യങ്ങൾ:

വ്യാവസായിക സബ്സ്റ്റേഷനുകൾ, നഗര വൈദ്യുതി ഗ്രിഡുകൾ, പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സംവിധാനങ്ങൾ (ഉദാ: കാറ്റാടിപ്പാടങ്ങൾ).

റേറ്റുചെയ്ത ശേഷി 50 kVA മുതൽ 25,000 kVA വരെയാണ്, വോൾട്ടേജ് 35 kV വരെ

പരിപാലന രീതികൾ:

ഇൻസുലേഷൻ ഡീഗ്രഡേഷൻ കണ്ടെത്തുന്നതിന് പതിവായി എണ്ണ സാമ്പിൾ എടുക്കലും ലയിച്ച വാതക വിശകലനവും (DGA).

വൈൻഡിംഗുകളിലെ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ഹോട്ട്‌സ്‌പോട്ടുകൾ തിരിച്ചറിയുന്നതിനുള്ള തെർമൽ ഇമേജിംഗ്.

6. ​വൈൻഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ നൂതനാശയങ്ങൾ​

​വാക്വം ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ: നിർമ്മാണ സമയത്ത് എയർ പോക്കറ്റുകൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നു, ഇൻസുലേഷൻ സമഗ്രത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

​സ്മാർട്ട് മോണിറ്ററിംഗ്: IoT- പ്രാപ്തമാക്കിയ സെൻസറുകൾ വൈൻഡിംഗ് താപനിലയും ലോഡ് ഡൈനാമിക്സും തത്സമയം ട്രാക്ക് ചെയ്യുന്നു.