Нова ера безпаперових, безмасляних, просочених смолою синтетичних матеріалів
Прогнозується, що до 2030 року темпи зростання світового ринку трансформаторів становитимуть близько 7% на рік. Такі високі темпи зростання свідчать, що багато галузей промисловості залежить від трансформаторів. Крім того, це свідчить про універсальність трансформаторів завдяки їх численним застосуванням.
Незважаючи на те, що для проектування та виготовлення трансформаторів потрібні значні технічні знання, загальне уявлення про їх використання є загальновідомим. Однак усередині цього електромагнітного дива знаходиться безліч маловідомих компонентів, які роблять його роботу можливою та ефективною. Одним з таких компонентів є введення трансформатора, який використовується для з'єднання обмоток трансформатора із зовнішньою електричною мережею та незамінний у будь-якій системі електропостачання.
Сьогодні на світовому ринку основну частку займають такі технології виробництва трансформаторних вводів:
Папір, просочений маслом (OIP): Традиційна технологія виготовлення маслонаповнених вводів, яка є основною на ринку трансформаторів вже понад 100 років.
Традиційні введення OIP мають переваги по тепловому навантаженню, габаритам та здатності працювати у всьому діапазоні потужностей, який потрібен у трансформаторній промисловості.
Папір, просочений смолою (RIP). Технологія сухих вводів, що набула поширення з 1970-х років.
Технологія "сухого" (безмасляного) типу дає такі переваги, як висока безпека експлуатації, екологічність завдяки відсутності олії, значне зниження трудомісткості технічного обслуговування та зниження інтенсивності відмов за рахунок виключення всіх рідин та супутніх елементів, а також пов'язаних з ними потенційних проблем та технічного обслуговування . Все це дає незаперечну перевагу за сукупною вартістю володіння (TCO) у порівнянні з введенням OIP.
Синтетика просочена смолою (RIS). Щодо нової безпаперової технології виготовлення сухих вводів, яка почала застосовуватися в трансформаторній галузі з 2010 року.
Hitachi Energy винайшла першу у світі технологію безпаперового введення, яка у 2010 році була випущена під флагманським брендом EasyDry.®
Введення трансформатора - це, по суті, компонент, який використовується для з'єднання обмоток трансформатора із зовнішньою електричною системою.
Це нове покоління безпаперових трансформаторів із сухими вводами дозволяє нам розширити межі можливостей:
• Номінальна напруга до 550 кВ та 5000 А.
• Скорочення обсягу технічного обслуговування при одночасному підвищенні надійності.
• Підвищення експлуатаційної готовності, надійності та безпеки.
• Простий перехід на роз'ємне введення, що забезпечується системою QuickConnect.
• Підвищена продуктивність завдяки онлайн-конфігуратору COMPAS та миттєвому завантаженню всієї документації по виробу.
• Збільшення терміну служби введення за рахунок більш однорідного розподілу електричного поля.
Компанія Hitachi Energy розширила свої можливості виробництва безпаперових трансформаторних вводів і представила: EasyDry® до 550 кВ. Це революційна конфігурована платформа, що включає безпаперові, безмасляні/сухі, роз'ємні (з підтримкою QuickConnect) і найбільш сейсмостійкі трансформаторні вводи. Дане трансформаторне введення являє собою портфель, що повністю конфігурується, з широким вибором виконань практично для всіх інтерфейсів трансформатора, що відкриває перед замовниками безпрецедентні можливості по створенню індивідуальних безпаперових трансформаторних вводів.
Безліч проблем.
Промисловість трансформаторних вводів стикається з різними проблемами, кожна з яких потенційно може вплинути на загальну продуктивність та надійність. Для галузі виробництва компонентів трансформаторів це постійна гонка та розробка рішень з доданою вартістю для виробників трансформаторів, операторів та постачальників послуг.
Безумовно, безпечна передача та розподіл енергії – це центральне завдання галузі. Незважаючи на те, що трансформатори є одним із найнадійніших пристроїв в електроенергетиці, будь-який внесок у запобігання та мінімізацію інцидентів та аварій, а також їх наслідків для людей та обладнання приносить величезну користь усім учасникам процесу.
Надійність та доступність завжди є предметом занепокоєння. Витрати на ремонт трансформаторів і, як наслідок, втрата доходу призводять до потенційних затримок у ланцюжку створення вартості.
Нарешті, одна з проблем, яка стосується всіх нас, пов'язана з викидами газу CO2, який все більше впливає на клімат. Всі учасники ланцюжка створення вартості у цій галузі повинні прагнути до скорочення свого вуглецевого сліду. Досягнення амбітних цілей, поставлених урядами, є справжнім викликом для операторів трансформаторів і може бути ть досягнуто тільки шляхом змін та інновацій.
Зокрема, при обговоренні того, як технологія введення може вирішити ці проблеми, необхідно враховувати деякі ключові фактори:
Щоб уникнути виходу з ладу вводів трансформаторів, необхідно постійно контролювати попадання вологи. Це пов'язано з тим, що волога може проникати у введення через ущільнення і з часом викликати безперервну руйнацію основної ізоляції.
Другий важливий фактор, який необхідно враховувати, – це старіння компонентів. Оскільки введення піддаються електричним та тепловим навантаженням, вони згодом старіють і руйнуються, що призводить до зниження характеристик ізоляції та підвищення ризику відмов.
Регулярне технічне обслуговування та правильне зберігання можуть мати вирішальне значення для забезпечення безвідмовної роботи та зниження ймовірності поломок.
Однак слід зазначити, що обслуговування введення зазвичай потребує великих витрат і часу.
Крім того, трансформаторні вводи часто проектуються та виробляються на замовлення, тому їх доступність на ринку обмежена та їх неможливо просто придбати у будь-який час. Це може призвести до збільшення термінів виготовлення нових трансформаторів та проектів щодо їх заміни.
Зрештою, щоб гарантувати загальну безпеку та надійність роботи трансформаторів, навіть якщо вони працюють під високою напругою, необхідно ретельно підходити до оцінки можливих ризиків. Для запобігання нещасним випадкам у процесі експлуатації, монтажу, обслуговування та ремонту трансформаторів та їх вводів необхідно чітко та дисципліновано дотримуватись відповідних правил техніки безпеки. Для зниження ризику галузі застосовуються такі методи, як сухі введення.
Незважаючи на те, що перелічені вище фактори є найбільш поширеними і складними проблемами, з якими стикається промисловість трансформаторних вводів, необхідно також знати про найбільш ймовірні результати, які виникають в результаті цих проблем. Такі чинники, як тріщини, витоку, втрата діелектричних властивостей, призводять до виходу з ладу і, зрештою, неможливості забезпечення повної функціональності. Ця обставина робить вирішення цих проблем першочерговим завданням, яке може бути вирішено за допомогою нових технологій.
RIS: ключ до перспективних трансформаторів
Фахівці галузі знають про переваги, які компанія OIP привнесла в індустрію вводів за останні десять років. Це функціональність, розміри та номінальні характеристики, які відповідають всьому діапазону потужностей, потрібних трансформаторною промисловістю. Можна сказати, що ці переваги та характеристики стали основоположними для створення трансформаторів у тому вигляді, в якому вони існують сьогодні.
Однак папір з масляним просоченням (БМП) також має низку обмежень, які сприяють виникненню та погіршують існуючі проблеми в трансформаторній промисловості, включаючи ризик витоку масла, часте та трудомістке обслуговування, підвищену займистість та знижену вибухостійкість при виникненні внутрішньої дуги, а також ризик виникнення пов'язаних із вологістю.
Деякі з цих проблем можуть бути вирішені за рахунок використання технології просоченого смолого паперу (RIP), проте потенційне поглинання вологи, пов'язане зі специфічними процедурами зберігання вводів, все ж таки вимагає особливої уваги.
Саме тут першому плані виходять синтетичні матеріали, просочені смолою (RIS). Суха безпаперова технологія RIS має такі переваги, як дуже висока експлуатаційна безпека, екологічна чистота, зумовлена відсутністю олії та паперу, значне зниження трудомісткості зберігання та обслуговування, а також зменшення ризику відмови.
Порівняно з традиційними введеннями введення RIS мають низку переваг, у тому числі:
• Відсутність ризику поглинання та проникнення вологи у найважчих умовах експлуатації;
• Чудовий коефіцієнт діелектричних втрат;
• Спрощені можливості тривалого зберігання;
• Поліпшені характеристики старіння – збільшений термін служби;
• Зниження вимог щодо технічного обслуговування.
Нова парадигма для введення.
Hitachi Energy винайшла першу в світі безпаперову технологію введення, випущену в 2010 році під назвою EasyDry®. Розроблена з використанням вперше застосованої інноваційної технології RIS - синтетичного матеріалу, EasyDry® має герметичність, стійкість до вологи, простоту монтажу та експлуатації, а використання безпаперової, негігроскопічної ізоляції забезпечує низькі діелектричні втрати протягом усього терміну служби. Зовнішня зовнішня ізоляція із чудової силіконової гуми самоочищується та надійно працює при екстремально низьких температурах – до -55 °C. У поєднанні з рішеннями Hitachi щодо цифрового онлайн-моніторингу сімейство продуктів EasyDry® завжди сприяє оптимальній стійкості енергосистеми. З моменту свого першого випуску пропозиція безпаперових прохідних ізоляторів розвивалося і досягло останньої версії - 550 кВ - відповідно до наших глобальних стандартів, таких як стандарти IEC та IEEE, а також різних регіональних стандартів.