ट्रांसफॉर्मर बुशिंग के कार्य और कोर डिजाइन सिद्धांत
I. झाड़ियों के मुख्य कार्य
1। विद्युत कनेक्शन और वर्तमान वहन
बुशिंग्स प्रवाहकीय मार्ग के रूप में कार्य करते हैं, ट्रांसफार्मर वाइंडिंग को बाहरी बिजली नेटवर्क से जोड़ते हैं। उनका कम-प्रतिरोध डिजाइन निरंतर वर्तमान भार के तहत कुशल ऊर्जा हस्तांतरण और दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करता है।
2। उच्च-वोल्टेज इन्सुलेशन बाधा
ग्राउंडेड घटकों (जैसे, ट्रांसफार्मर टैंक) से लाइव कंडक्टरों (जैसे, तांबे की छड़) को अलग करके, झाड़ियाँ रिसाव धाराओं को रोकती हैं। उदाहरण के लिए, 500kV झाड़ियों को आंशिक डिस्चार्ज को दबाते हुए सैकड़ों किलोवोल्ट से अधिक परिचालन वोल्टेज का सामना करना होगा।
3। यांत्रिक समर्थन और कंपन प्रतिरोध
बाहरी ताकतों (जैसे, पवन भार) और ट्रांसफार्मर कंपन को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया, झाड़ियों में तनाव-एकाग्रता बिंदुओं पर क्रैकिंग को रोकने के लिए प्रबलित निकला हुआ किनारा संरचनाएं शामिल हैं।
4। पर्यावरण सीलिंग
मल्टी-लेयर सीलिंग सिस्टम (जैसे, ओ-रिंग वेल्डेड जोड़ों के साथ संयुक्त) तेल के रिसाव को रोकते हैं और नमी और नमक स्प्रे जैसे दूषित पदार्थों को ब्लॉक करते हैं, जिससे वे तटीय या औद्योगिक वातावरण के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।
Ii। इन्सुलेशन डिजाइन के लिए प्रमुख तकनीकी विचार
1। सामग्री चयन और संगतता
- प्राथमिक इन्सुलेशन सामग्री:
-चीनी मिट्टी के बरतन: उच्च तापमान प्रतिरोध (1000 डिग्री से अधिक) के साथ कम लागत, फिर भी इसमें सीमित लचीले ताकत (40-60 एमपीए) है और क्रैकिंग का खतरा है।
- रेजिन-इम्प्रूसेन्टेड पेपर (आरआईपी): कम ढांकता हुआ नुकसान (tan (कम से कम या 0। 5%) और आंशिक निर्वहन स्तर (<5 pC), ideal for 110kV+ applications.
- सिलिकॉन रबर कंपोजिट: हाइड्रोफोबिक सतहों ने चीनी मिट्टी के बरतन की तुलना में प्रदूषण फ्लैशओवर वोल्टेज को 30% से अधिक बढ़ा दिया।
- फिलिंग मीडिया:
- Oil-immersed designs use mineral oil (breakdown strength >30 केवी/मिमी) या एसएफ₆ गैस (एचवीडीसी बुशिंग्स के लिए)।
-ड्राई-टाइप डिज़ाइन हवा के अंतराल को खत्म करने के लिए वैक्यूम-कास्ट एपॉक्सी राल पर भरोसा करते हैं।
2। विद्युत क्षेत्र ग्रेडिंग तकनीक
- कैपेसिटिव ग्रेडिंग: मल्टी-लेयर एल्यूमीनियम फ़ॉइल ग्रेडिंग स्क्रीन अक्षीय विद्युत क्षेत्र ग्रेडिएंट्स को संशोधित करते हैं, जो कि 15 kV/mm से पीक फील्ड स्ट्रेंथ को कम कर देता है, 8 kV/mm से नीचे।
-टर्मिनल परिरक्षण: उच्च-वोल्टेज टर्मिनलों पर रोजोव्स्की-प्रोफाइल ग्रेडिंग रिंग 50%से एज फील्ड विरूपण को कम करते हैं।
3। थर्मल प्रबंधन
- तापमान वृद्धि नियंत्रण: तेल नलिकाएं या कूलिंग फिन 75 डिग्री (IEC 60137 के अनुसार) से कम या बराबर हॉट-स्पॉट तापमान को सीमित करते हैं।
- थर्मल विस्तार संगतता: सामग्री युग्मन (जैसे, 50 पीपीएम/ डिग्री के सीटीई के साथ एपॉक्सी राल और 23 पीपीएम/ डिग्री पर एल्यूमीनियम कंडक्टरों) को इंटरफैसिअल तनाव को रोकने के लिए बफर परतों की आवश्यकता होती है।
4। पर्यावरण अनुकूलन
- भूकंपीय लचीलापन: लोचदार समर्थन (जैसे, धातु धौंकनी) 0 से अधिक या उसके बराबर या उससे अधिक पार्श्व भूकंपीय त्वरण को अवशोषित करता है।
- प्रदूषण प्रतिरोध: अनुकूलित शेड प्रोफाइल (जैसे, 4+ 35kV झाड़ियों के लिए शेड) 120-150 मिमी शेड रिक्ति के साथ संदूषण बिल्डअप को कम करते हैं।
Iii। सत्यापन और विफलता रोकथाम
1। परीक्षण आवश्यकताओं को टाइप करें
- पावर फ़्रीक्वेंसी वोल्टेज का सामना करना: 1.5 × 1 मिनट के लिए रेटेड वोल्टेज (जैसे, 500kV झाड़ियों के लिए 725kV)।
- बिजली आवेग का सामना करना पड़ा: ± 1800kV मानक तरंगें (1.2/50μs) बिना टूटने के।
- आंशिक डिस्चार्ज: 1.1 × रेटेड वोल्टेज (IEC 60270) पर 5 पीसी से कम या बराबर।
2। दीर्घकालिक विश्वसनीयता निगरानी
- ऑनलाइन डायग्नोस्टिक्स: कैपेसिटेंस टैप्स में ग्राउंड करंट सेंसर ट्रैक ट्रैक टैन the ट्रेंड्स फॉर अर्ली इंसुलेशन डिग्रेडेशन डिटेक्शन।
- विफलता की भविष्यवाणी: आवृत्ति डोमेन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफडीएस) ढांकता हुआ सामग्री में उम्र बढ़ने के पैटर्न का विश्लेषण करती है।
Iv। अभियांत्रिकी अनुप्रयोग
- यूएचवी कनवर्टर ट्रांसफार्मर बुशिंग्स: सिलिकॉन रबर शेड के साथ एसएफ of गैस इन्सुलेशन ± 800kV डीसी क्षेत्र वितरण चुनौतियों को हल करता है।
- अपतटीय पवन फार्म ट्रांसफॉर्मर: नाइट्रोजन-सील समग्र बुशिंग्स आईएसओ 9223 सी 5- स्तर नमक स्प्रे संक्षारण का सामना करते हैं।
- अर्बन अंडरग्राउंड सबस्टेशन: कॉम्पैक्ट ड्राई-टाइप बुशिंग्स (व्यास)<300mm) minimize spatial footprint.
सारांश
Bushing design requires multidisciplinary optimization of electrical, mechanical, and material parameters. For example, a 550kV oil-immersed bushing targeting >30- वर्ष सेवा जीवन प्राप्त करना चाहिए:
- वार्षिक विफलता दर<0.1 per 100 units
- रखरखाव की लागत<15% of initial capital
इलेक्ट्रिक फील्ड सिमुलेशन के लिए ANSYS मैक्सवेल जैसे उन्नत उपकरण, वास्तविक दुनिया के प्रदर्शन डेटा के साथ संयुक्त, डिजाइन सटीकता को बढ़ाते हैं और इन्सुलेशन विफलता जोखिमों को कम करते हैं।