یک GIT چیست؟ مزایا، چالش ها و روند آینده در سیستم های برق مدرن

همانطور که شبکه های برق مدرن به تکامل خود ادامه می دهند، شرکت های آب و برق و کاربران صنعتی تقاضاهای بیشتری را در مورد ایمنی الکتریکی، پیشگیری از آتش سوزی، طراحی پست فشرده و سازگاری محیطی دارند. تحت این روند،GIT (ترانسفورماتور عایق گاز)به تدریج به موضوع مهمی در صنعت برق فشار قوی تبدیل شده است.

در مقایسه با ترانسفورماتورهای سنتی غوطه ور در روغن، الفترانسفورماتور عایق گاز (GIT)از گاز عایق به جای روغن ترانسفورماتور برای عایق کاری و خنک کننده استفاده می کند. این طراحی به طور قابل توجهی خطرات آتش سوزی را کاهش می دهد و انعطاف پذیری نصب را به ویژه در پست های زیرزمینی، نیروگاه های هسته ای، سیستم های برق شهری و سایر محیط های حیاتی ایمنی بهبود می بخشد.

برای شرکت های درگیر درتجهیزات انتقال گاز SF6،تشخیص نشت گاز، وسیستم های الکتریکی عایق گاز، توسعهترانسفورماتورهای عایق گازهمچنین تقاضای فزاینده ای را برای فناوری های نظارت و نگهداری گاز قابل اعتماد ایجاد می کند.

الفترانسفورماتور عایق گاز (GIT)نوعی ترانسفورماتور قدرت است که روغن عایق سنتی را با گاز عایق در داخل یک محفظه مهر و موم شده جایگزین می کند.

در یک ترانسفورماتور معمولی غوطه ور در روغن:

• روغن ترانسفورماتور عایق الکتریکی را فراهم می کند

• روغن ترانسفورماتور همچنین عملکرد خنک کننده را انجام می دهد

در یکترانسفورماتور عایق گاز:

• عایق کاری از طریق گاز عایق حاصل می شود

• خنک سازی عمدتاً از طریق سیستم های گردش گاز حاصل می شود

به زبان ساده، الفترانسفورماتور GITیک ترانسفورماتور سنتی مبتنی بر روغن را به یک دستگاه الکتریکی عایق گاز تبدیل می کند.

این مفهوم از همان تکامل فنی پیروی می کند که در:

• GIS (سوئیچگیر عایق گاز)

• GIL (خطوط انتقال عایق گاز)

• GIT (ترانسفورماتورهای عایق گاز)

این نشان دهنده روند گسترده تر صنعت به سمت استتجهیزات برق عایق گازبا ایمنی، فشردگی و سازگاری محیطی بالاتر.

بزرگترین مزیت الفترانسفورماتور عایق گازایمنی است.

ترانسفورماتورهای سنتی پر از روغن حاوی مقادیر زیادی روغن عایق قابل اشتعال هستند. در حالت عادی، این مشکلی نیست. با این حال، در هنگام خطاهای داخلی شدید مانند:

• اتصال کوتاه بین چرخشی

• تخلیه قوس

• خرابی عایق داخلی

• تخلیه جزئی

روغن ترانسفورماتور ممکن است تحت شرایط دمای بالا و قوس الکتریکی به سرعت تجزیه شود و گازهای قابل احتراق تولید کند و به طور بالقوه باعث آتش سوزی یا انفجار شود.

برای مکان هایی که خطرات آتش سوزی باید به حداقل برسد، این یک نگرانی بزرگ است.

چون الفترانسفورماتور عایق گازحاوی حجم زیادی روغن قابل اشتعال نیست، خطر آتش سوزی فاجعه بار به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

به همین دلیل استترانسفورماتورهای عایق گازبه طور فزاینده ای در موارد زیر استفاده می شوند:

• پست های زیرزمینی

• پست های شهری مرکز شهر

• نیروگاه های هسته ای

• تونل ها و مراکز حمل و نقل

• سیستم های برق شهری با چگالی بالا

• تاسیسات زیرساختی حیاتی

عدم وجود روغن قابل اشتعال ترانسفورماتور ایمنی عملیاتی را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

این یکی از دلایل اصلی استترانسفورماتورهای عایق گازدر پست های زیرزمینی و سرپوشیده ترجیح داده می شوند.

الفترانسفورماتور عایق گازمعمولاً یک ساختار کاملاً محصور را اتخاذ می کند که در مقایسه با ترانسفورماتورهای روغنی معمولی امکان طرح بندی فشرده تر را فراهم می کند.

این در شهرهایی که فضای نصب محدود است بسیار مهم است.

چون ترانسفورماتور کاملا آب بندی شده است:

• آلودگی خارجی تأثیر کمتری دارد

• محافظت از رطوبت و گرد و غبار بهبود یافته است

• فرکانس تعمیر و نگهداری را می توان کاهش داد

این باعث می شودترانسفورماتورهای عایق گازمناسب برای محیط های سخت و پروژه های زیرساختی حیاتی.

نشت روغن یک نگرانی زیست محیطی طولانی مدت برای ترانسفورماتورهای معمولی است.

الفترانسفورماتور عایق گازخطرات نشت روغن در مقیاس بزرگ را حذف می کند و از طرح های تمیزتر پست پشتیبانی می کند.

یکی از بزرگترین مشکلات فنی برای یکترانسفورماتور عایق گازمدیریت حرارتی است.

ترانسفورماتورها در حین کار به طور مداوم گرما تولید می کنند به دلیل:

• تلفات مس

• تلفات آهن

• تلفات مغناطیسی

روغن ترانسفورماتور عملکرد خنک کنندگی بسیار خوبی دارد، که یکی از دلایلی است که ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن در سراسر جهان غالب هستند.

با این حال، گاز قابلیت انتقال حرارت بسیار کمتری در مقایسه با نفت دارد.

در نتیجه،ترانسفورماتورهای عایق گازنیاز دارند:

• سیستم های گردش گاز پیشرفته تر

• طرح های مبدل حرارتی کارآمد

• سازه های حرارتی بهینه شده

بدون طراحی مناسب خنک کننده، افزایش دما می تواند به یک محدودیت بزرگ تبدیل شود.

الفترانسفورماتور عایق گازبه شدت به عملکرد آب بندی گاز طولانی مدت متکی است.

اگر نشت گاز رخ دهد:

• عملکرد عایق کاهش می یابد

• قابلیت اطمینان ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد

• هزینه های نگهداری افزایش می یابد

بنابراین، تولیدکنندگان باید به استانداردهای بسیار بالایی دست پیدا کنند:

• ساخت تانک

• تکنولوژی جوشکاری

• قابلیت اطمینان آب بندی طولانی مدت

• طراحی محفظه ضد گاز

این نیز دلیل آن را توضیح می دهدترانسفورماتورهای عایق گازمعمولاً گرانتر از ترانسفورماتورهای روغنی سنتی هستند.

ژاپن یکی از اولین کشورهایی بود که توسعه و تجاری سازی کردترانسفورماتورهای عایق گاز.

شرکت هایی مانند:

• توشیبا

• میتسوبیشی الکتریک

سال‌ها در فناوری GIT سرمایه‌گذاری کرده‌اند.

دلیل آن ارتباط نزدیکی با ویژگی های زیرساخت ژاپن دارد:

• محیط های شهری متراکم

• تعداد زیادی پست زیرزمینی

• الزامات ایمنی آتش سوزی بسیار سخت

تحت این شرایط، ویژگی های فشرده و غیر قابل اشتعالترانسفورماتورهای عایق گازمزایای قابل توجهی را ارائه دهد.

امروزه تولید کنندگان در:

• ژاپن

• کره جنوبی

• تایوان

• سرزمین اصلی چین

همه به طور فعال در حال توسعه هستندترانسفورماتور عایق گازفن آوری ها و راه حل های مربوط به تجهیزات برق عایق گاز.

از دیدگاه بلندمدت، صنعت ترانسفورماتور به تدریج به سمت کاهش وابستگی به نفت حرکت می کند.

این لزوما به این معنی نیست که هر ترانسفورماتور عایق گاز می شود، اما صنعت به وضوح در حال بررسی چندین جایگزین است، از جمله:

• تکنولوژی عایق گاز

• سیستم های عایق جامد

• رسانه های عایق سازگار با محیط زیست

• محلول های دی الکتریک کم کربن

با ادامه شهرنشینی و افزایش استانداردهای ایمنی شبکه، تقاضا برایترانسفورماتورهای عایق گازانتظار می رود به طور پیوسته رشد کند، به ویژه در برنامه هایی که ایمنی و طراحی جمع و جور حیاتی هستند.

به عنوان استفاده ازترانسفورماتورهای عایق گازگسترش می یابد، نظارت و نگهداری قابل اعتماد گاز اهمیت فزاینده ای پیدا می کند.

تجهیزات عایق گاز نیاز به:

• تشخیص دقیق نشت گاز

• تجزیه و تحلیل خلوص گاز

• نظارت بر رطوبت

• بازیابی و جابجایی ایمن گاز

• تأیید آب بندی طولانی مدت

اینجاست که تجهیزات حرفه ای سرویس گاز SF6 ضروری می شود.

کستون

محصولات Kstone به طور گسترده در موارد زیر استفاده می شود:

• نگهداری GIS

• پروژه های GIL

• پست های عایق گاز

• تشخیص نشت SF6

• سیستم های بازیابی گاز

• سیستم های پمپاژ خلاء

• کاربردهای آنالیز چند گازی

طیف محصولات Kstone شامل:

• نشتی یاب های قابل حمل SF6

• سیستم‌های تشخیص نشت SF6 کمی

• تجهیزات بازیابی گاز SF6

• واحدهای پمپاژ خلاء

• نقطه شبنم و آنالایزرهای رطوبت

• آنالایزرهای گاز چند جزئی

با توسعه مستمرترانسفورماتورهای عایق گازانتظار می رود تقاضا برای نظارت بر گاز با دقت بالا و فن آوری های انتقال گاز به طور قابل توجهی در سراسر صنعت برق جهانی افزایش یابد.

اینترانسفورماتور عایق گاز (GIT)نشان دهنده یک جهت مهم در تکامل تجهیزات قدرت مدرن است.

با جایگزینی روغن عایق قابل اشتعال با گاز عایق،ترانسفورماتورهای عایق گازارائه کنید:

• ایمنی بالاتر در برابر آتش

• مزایای نصب فشرده

• سازگاری محیطی بهتر

• مناسب بودن بهبود یافته برای سیستم های برق شهری

در عین حال، چالش های فنی مانند اتلاف گرما و آب بندی طولانی مدت همچنان ملاحظات مهندسی حیاتی هستند.

با ادامه حرکت سیستم های قدرت به سمت زیرساخت های ایمن تر، تمیزتر و فشرده تر،ترانسفورماتورهای عایق گازبه احتمال زیاد نقش مهمی را در شبکه های برق آینده در سراسر جهان ایفا خواهند کرد.