Sebagai pembekal pengubah kuasa pengagihan, saya telah menemui banyak pertanyaan tentang isu pemanasan berlebihan peranti elektrik penting ini. Pemanasan berlebihan dalam pengubah kuasa pengagihan adalah kebimbangan yang ketara kerana ia boleh menyebabkan pengurangan kecekapan, penuaan pramatang, dan juga kegagalan bencana. Dalam blog ini, saya akan meneroka pelbagai faktor yang menyebabkan pengubah kuasa pengagihan menjadi terlalu panas.
1. Beban berlebihan
Salah satu punca paling biasa pemanasan berlebihan dalam pengubah kuasa pengagihan ialah beban berlebihan. Apabila transformer dikenakan beban yang melebihi kapasiti terkadarnya, ia perlu bekerja lebih keras untuk memindahkan tenaga elektrik. Peningkatan beban kerja ini mengakibatkan arus lebih tinggi mengalir melalui belitan. Mengikut undang-undang Joule, kuasa yang terlesap sebagai haba dalam konduktor diberikan oleh (P = I^{2}R), di mana (I) ialah arus dan (R) ialah rintangan konduktor. Apabila arus (I) meningkat akibat beban lampau, haba yang dijana (P) meningkat secara eksponen.
Sebagai contoh, jika pengubah dinilai untuk beban maksimum 1000 kVA dan ia secara tiba-tiba dikenakan beban 1200 kVA, arus dalam belitan akan meningkat dengan ketara. Haba tambahan ini boleh menyebabkan suhu pengubah melambung melebihi julat operasi normalnya. Dari masa ke masa, beban berlebihan berterusan boleh merosakkan penebat belitan, membawa kepada litar pintas dan akhirnya, kegagalan pengubah.
2. Sistem Penyejukan yang Lemah
Sistem penyejukan pengubah kuasa pengagihan adalah penting untuk mengekalkan suhunya dalam had yang selamat. Terdapat pelbagai jenis sistem penyejukan, seperti sistem penyejukan terendam minyak dan penyejukan udara. Jika sistem penyejukan tidak berfungsi dengan baik, haba yang dijana dalam pengubah tidak dapat dilesapkan dengan berkesan, mengakibatkan pemanasan berlebihan.
Dalam transformer terendam minyak, minyak bertindak sebagai penyejuk dan dielektrik. Jika paras minyak rendah, ia mungkin tidak dapat membawa haba dengan cekap. Juga, jika minyak tercemar atau telah merosot dari masa ke masa, sifat penyejukannya boleh terjejas teruk. Sebagai contoh, kehadiran lembapan dalam minyak boleh mengurangkan kekuatan dielektrik dan keupayaan pemindahan haba.
Dalam transformer yang disejukkan udara, bolong udara tersumbat atau kipas yang tidak berfungsi boleh menghalang peredaran udara yang betul. Jika udara tidak dapat mengalir dengan bebas di sekeliling transformer, haba akan terkumpul, menyebabkan suhu meningkat. Penyelenggaraan tetap sistem penyejukan, termasuk memeriksa paras minyak, kualiti, dan kefungsian kipas dan lubang udara, adalah penting untuk mengelakkan terlalu panas.
3. Penebat rosak
Penebat dalam pengubah kuasa pengagihan digunakan untuk memisahkan konduktor elektrik dan mengelakkan litar pintas. Walau bagaimanapun, dari masa ke masa, penebat boleh merosot disebabkan oleh pelbagai faktor seperti suhu tinggi, kelembapan, dan tekanan elektrik. Apabila penebat merosot, ia boleh menyebabkan pelepasan separa.
Nyahcas separa ialah nyahcas elektrik kecil yang berlaku dalam bahan penebat. Pelepasan ini menjana haba, yang boleh mempercepatkan lagi kemerosotan penebat. Apabila penebat terus rosak, risiko kerosakan elektrik lengkap dan litar pintas meningkat. Ini bukan sahaja menyebabkan pemanasan berlebihan tetapi juga menimbulkan bahaya keselamatan yang serius.
Sebagai contoh, jika penebat antara belitan primer dan sekunder pengubah rosak, mungkin terdapat arus bocor yang mengalir melalui penebat. Arus kebocoran ini menjana haba, menyumbang kepada pemanasan berlebihan keseluruhan pengubah.
4. Suhu Ambien Tinggi
Suhu ambien di mana pengubah kuasa pengagihan beroperasi memainkan peranan penting dalam kenaikan suhunya. Jika pengubah dipasang di kawasan yang mempunyai suhu ambien yang tinggi, seperti dalam iklim panas atau berhampiran sumber penjana haba, ia akan mempunyai masa yang lebih sukar untuk menghilangkan haba.
Kenaikan suhu pengubah dikira berdasarkan suhu ambien standard (biasanya 40°C). Apabila suhu ambien sebenar lebih tinggi daripada piawaian ini, keupayaan pengubah untuk memindahkan haba ke persekitaran sekeliling berkurangan. Sebagai contoh, jika pengubah direka bentuk untuk beroperasi dengan kenaikan suhu maksimum 60°C melebihi suhu ambien 40°C, dalam persekitaran di mana suhu ambien ialah 50°C, pengubah mungkin mencapai suhu maksimum yang dibenarkan dengan lebih cepat.
5. Kerugian Teras
Teras pengubah kuasa pengedaran diperbuat daripada bahan feromagnetik, seperti keluli silikon. Apabila arus ulang alik mengalir melalui belitan primer, ia mewujudkan medan magnet yang berubah-ubah dalam teras. Medan magnet yang berubah ini mendorong arus pusar dan kehilangan histerisis dalam teras.
Arus pusar ialah arus edaran teraruh dalam bahan teras. Arus ini mengalir melalui rintangan teras, menghasilkan haba mengikut hukum Joule. Kehilangan histerisis berlaku disebabkan oleh kemagnetan berulang dan penyahmagnetan bahan teras apabila medan magnet berubah. Tenaga yang diperlukan untuk membalikkan arah kemagnetan dilesapkan sebagai haba.
Jika bahan teras tidak berkualiti atau jika teras rosak, kehilangan teras boleh menjadi lebih tinggi daripada biasa. Penjanaan haba tambahan ini boleh menyumbang kepada pemanasan berlebihan pengubah.
6. Sambungan Longgar
Sambungan longgar dalam pengubah kuasa pengagihan boleh menyebabkan pemanasan berlebihan. Apabila sambungan antara belitan, busbar atau komponen lain longgar, rintangan sentuhan pada titik ini meningkat. Mengikut undang-undang Joule ((P = I^{2}R)), rintangan yang lebih tinggi pada titik sambungan akan menyebabkan lebih banyak haba dijana apabila arus mengalir melaluinya.
Sebagai contoh, jika sambungan antara belitan utama dan terminal input longgar, rintangan yang meningkat pada ketika ini boleh menyebabkan pemanasan berlebihan setempat. Lama kelamaan, haba boleh melonggarkan lagi sambungan, mewujudkan kitaran ganas yang boleh membawa kepada kegagalan sepenuhnya sambungan dan berpotensi merosakkan pengubah.
Cara Mengurangkan Berlebihan - Pemanasan
Untuk mengelakkan pemanasan berlebihan dalam pengubah kuasa pengagihan, beberapa langkah boleh diambil. Pertama, pengurusan beban yang betul adalah penting. Pelanggan harus memastikan bahawa beban pada pengubah tidak melebihi kapasiti terkadarnya. Pemantauan beban yang kerap boleh membantu mengesan sebarang kemungkinan situasi lebihan beban lebih awal.
Kedua, sistem penyejukan perlu diselenggara dengan kerap. Untuk transformer terendam minyak, minyak perlu diuji secara berkala untuk kandungan lembapan, kekuatan dielektrik dan sifat lain. Paras minyak perlu diperiksa dan ditambah jika perlu. Dalam transformer yang disejukkan udara, kipas dan lubang udara hendaklah dibersihkan dan diperiksa dengan kerap.
Ketiga, penebat pengubah perlu dipantau. Teknik seperti ujian rintangan penebat dan ujian nyahcas separa boleh digunakan untuk mengesan sebarang tanda awal kemerosotan penebat. Jika sebarang isu dikesan, penebat hendaklah dibaiki atau diganti dengan segera.
Akhir sekali, pengubah hendaklah dipasang di lokasi yang sesuai dengan pengudaraan yang betul dan jauh dari sumber penjanaan haba. Suhu ambien harus dipantau, dan jika perlu, langkah penyejukan tambahan seperti penyaman udara atau sink haba boleh dipasang.
Di syarikat kami, kami menawarkan pelbagai jenis transformer kuasa pengagihan berkualiti tinggi, termasuk50 - 2500kVA/10kV Super Rendah - Pengubah Rendam Minyak kehilangan,YB Pengubah Kuasa Angin, dan50 - 2500kVA/35kV Minyak Rendam Pengubah Belitan Berganda. Transformer kami direka bentuk dengan teknologi canggih untuk meminimumkan kerugian dan memastikan operasi yang cekap.
Jika anda berminat untuk membeli transformer kuasa pengagihan atau mempunyai sebarang pertanyaan tentang isu pemanasan berlebihan, sila hubungi kami untuk perbincangan lanjut dan rundingan perolehan. Kami komited untuk memberikan anda penyelesaian terbaik untuk keperluan kuasa elektrik anda.
Rujukan
- Kejuruteraan Pencawang Kuasa Elektrik oleh Turan Gonen
- Kejuruteraan Transformer: Reka Bentuk, Teknologi dan Diagnostik oleh George Karady dan Gurbux Singh