کیفیت ترانسفورماتور غوطه ور در روغن & ترانسفورماتور نوع خشک کارخانه

چین در توسعه یک راکتور UHV کم‌صدا برای ترانسفورماتورها به یک موفقیت دست یافته است. این محصول آزمون نوع را با حضور کارشناسان مؤسسه تحقیقات برق کشور من با سطح نویز اندازه‌گیری شده تنها 61.6dB(A) با موفقیت پشت سر گذاشت. تخلیه جزئی نیز زیر 10pC نگه داشته شد، با حداقل دامنه پیک تا پیک 5 میکرون. این ارقام یک رکورد جهانی جدید برای فناوری کم‌صدا در راکتورهای UHV با ظرفیت بالا را نشان می‌دهد. این راکتور دارای طراحی دو بدنه با سیم‌های اتصال مستقیم و فناوری خود خنک‌کننده غوطه‌ور در روغن است. این محصول از فناوری‌های اصلی، از جمله نتایج تحقیق و توسعه در کاهش لرزش و نویز استفاده می‌کند. با سرکوب سیستماتیک منابع لرزش، جداسازی انتشار نویز و میرایی لرزش و امواج صوتی، به طور موثر به چالش‌های مهندسی دیرینه مرتبط با راکتورها، از جمله دامنه بالا، نویز بالا و گرمای بیش از حد موضعی، رسیدگی می‌کند. این موفقیت قابل توجه است زیرا راکتورها به عنوان تجهیزات اصلی در سیستم‌های انتقال ولتاژ بالا، به دلیل ساختار منحصر به فرد خود، مدت‌هاست که در سراسر جهان با چالش‌هایی از نظر لرزش، نویز و گرمای بیش از حد مواجه بوده‌اند. این چالش‌ها به ویژه در برآورده کردن الزامات حفاظت از محیط زیست کشور من اهمیت دارند. این موفقیت نیاز به محفظه‌های عایق صوتی خارجی برای تجهیزات UHV در حین عملیات واقعی را از بین برده است، مشکلات آلودگی صوتی را حل کرده و در عین حال در هزینه‌های تجهیزات و فضای نصب صرفه‌جویی می‌کند. این پیشرفت تکنولوژیکی در ترانسفورماتورها ناشی از یک روحیه نوآورانه است که جرات به چالش کشیدن استانداردهای موجود را دارد. در طول فاز تحقیق و توسعه برای آزمایش‌های پر کردن ماسه با قدرت بیشتر، کارشناسان عموماً معتقد بودند که ماسه ریزتر بهتر است، اما تکنسین‌های ما در آزمایش با ماسه‌هایی با اندازه‌های مختلف ذرات پافشاری کردند. پس از آزمایش‌های گسترده، آنها کشف کردند که ماسه با شکاف‌های مناسب در ماسه در واقع به کاهش نویز بیشتری دست یافته است. این رویکرد، مبتنی بر داده‌های تجربی و نه پایبندی کورکورانه به خرد متعارف، پایه و اساس پیشرفت تکنولوژیکی فعلی را بنا نهاد. راکتور UHV کم‌صدایی که این آزمایش را با موفقیت پشت سر گذاشت، در ساخت شبکه برق UHV کشور من مورد استفاده قرار خواهد گرفت. راکتورهای کم‌صدای مشابه که در اوایل سال 2025 وارد عملیات شدند، در حال حاضر در شبکه حلقوی UHV سیچوان غربی مورد استفاده قرار می‌گیرند و پشتیبانی حیاتی را برای استراتژی «انتقال برق از غرب به شرق» فراهم می‌کنند. در مقایسه با محصولات قبلی، راکتور جدید نه تنها سطح نویز را بیشتر کاهش می‌دهد، بلکه راه‌حل سیستماتیک و نوآورانه آن نیز پشتیبانی فنی کلیدی را برای تلاش‌های کشور من برای ساخت یک شبکه برق سبز و یک سیستم برق جدید فراهم می‌کند. این پیشرفت تکنولوژیکی نه تنها مشکلات مهندسی مانند لرزش، نویز و گرمای بیش از حد موضعی را که مدت‌هاست صنعت را آزار می‌دهد حل می‌کند، بلکه پشتیبانی کلیدی را برای کشور من برای ساخت یک شبکه برق سبز و سیستم برق جدید فراهم می‌کند.

ترانسفورماتورها تخریب‌ناپذیر نیستند. زنگ‌زدگی در هسته و سیم‌پیچ‌ها—که شریان حیات آن‌هاست—می‌تواند منجر به افزایش تلفات آهن، اتلاف حرارت ضعیف از سیم‌پیچ‌ها، کاهش راندمان و افزایش پنهان مصرف برق شود. در موارد شدید، می‌تواند باعث گرم شدن موضعی شود و خطر ایمنی ایجاد کند. زنگ‌زدگی در بست‌ها و اجزای ساختاری می‌تواند باعث گیر کردن پیچ‌ها و کاهش استحکام محفظه شود، که نگهداری و عیب‌یابی روتین را پیچیده می‌کند و هزینه‌ها و زمان عملیاتی را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. خوردگی یک واکنش شیمیایی کند و برگشت‌ناپذیر است که به طور چشمگیری توسط چالش‌هایی مانند اسپری نمک در مناطق ساحلی، گازهای آلوده در مناطق صنعتی و رطوبت بالا در هنگام حمل و نقل و ذخیره‌سازی تسریع می‌شود. برای ترانسفورماتورها، پیشگیری از زنگ‌زدگی مسئله کوچکی نیست؛ برای اطمینان از ایمنی شبکه برق و بهبود راندمان اقتصادی بسیار مهم است. تکامل و پیشرفت‌های فناوری پیشگیری از زنگ‌زدگیمبارزه بشریت با زنگ‌زدگی طولانی است و روش‌ها دائماً در حال تکامل هستند. روش‌های سنتی، مانند استفاده از روغن یا کره ضد زنگ، دست و پا گیر هستند، به راحتی توسط گرد و غبار آلوده می‌شوند و قبل از استفاده نیاز به تمیز کردن کامل دارند، در غیر این صورت کیفیت روغن ترانسفورماتور تحت تأثیر قرار می‌گیرد. دوره محافظت آن‌ها کوتاه است و برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت و محیط‌های حمل و نقل خشن مناسب نیستند. ظهور فناوری VCI (بازدارنده خوردگی بخار) انقلابی است. این فناوری نیاز به تماس مستقیم فلز را از بین می‌برد. در یک فضای محدود، مواد ضد زنگ به طور مداوم تبخیر می‌شوند و روی سطح فلز جذب می‌شوند و یک لایه محافظ به ضخامت چند مولکول ایجاد می‌کنند که به طور موثر رطوبت و مواد خورنده را مسدود می‌کند. حتی در ساختارهای داخلی پیچیده، شکاف‌ها و سوراخ‌ها، این فناوری محافظت جامع و بدون نقطه کور را ارائه می‌دهد که سال‌ها دوام دارد. الزامات اصلی مواد ضد زنگ مدرنیک ماده بسته‌بندی ضد زنگ مدرن عالی باید یک راه‌حل سیستماتیک باشد که قابلیت‌های زیر را نشان دهد: راندمان بالا و ماندگاری طولانی: محافظت مداوم را برای سال‌ها فراهم می‌کند و با محیط‌های خشن مانند نوسانات دما و رطوبت سازگار است.پوشش کامل: از هر سطح هندسی محصول، از جمله شکاف‌ها و مناطق ظریف که دسترسی به آن‌ها دشوار است، محافظت می‌کند.تمیز و سازگار با محیط زیست: خود ماده هیچ باقیمانده یا آلودگی‌ای باقی نمی‌گذارد و امکان استفاده مستقیم پس از برداشتن بسته‌بندی را فراهم می‌کند.راحت و هوشمند: عملکرد ساده، از بین بردن نیاز به فرآیندهای رنگ‌آمیزی و تمیز کردن پیچیده.قابل تنظیم: راه‌حل‌های شخصی‌سازی شده را بر اساس اندازه، شکل و نیازهای خاص تجهیزات ارائه می‌دهد. انتخاب یک راه‌حل پیشرفته برای پیشگیری از زنگ‌زدگی فقط یک هزینه نیست؛ یک سرمایه‌گذاری حیاتی است. این یک سرمایه‌گذاری در پایداری ارزش تجهیزات، قابلیت اطمینان عملیاتی مطلق، کاهش هزینه‌های نگهداری و در نهایت، امنیت بلندمدت کل سیستم شبکه برق است. با پیشرفت‌های مداوم در علم و فناوری مواد، فناوری پیشگیری از زنگ‌زدگی به سمت یک رویکرد سازگارتر با محیط زیست، هوشمندانه و یکپارچه در حال تکامل است. در آینده، ممکن است «فیلم‌های ضد زنگ هوشمند» را ببینیم که با اینترنت اشیا (IoT) ادغام شده‌اند و دما، رطوبت و عوامل خوردگی را در داخل بسته‌بندی در زمان واقعی نظارت می‌کنند و امکان نگهداری پیش‌بینی‌کننده را فراهم می‌کنند.

استانداردهای صنعت و تجربیات عملی نشان می دهد که ترانسفورماتورهای خشک که به خوبی نگهداری می شوند، می توانند در شرایط بهینه تا 35 سال یا بیشتر به طور موثر کار کنند. در موارد استثنایی، حتی ممکن است تا 30 سال دوام داشته باشند. عمر مفید یک ترانسفورماتور خشک عمدتاً تحت تأثیر عوامل زیر است: دما: دما یک عامل مهم است که بر عمر مفید یک ترانسفورماتور خشک تأثیر می گذارد. دمای بالا می تواند باعث پیری مواد عایق شود، ظرفیت عایق آنها را تضعیف کرده و زوال عمر ترانسفورماتور را تسریع کند. بنابراین، حفظ دمای عملیاتی عادی ترانسفورماتور خشک برای افزایش عمر مفید آن ضروری است. بار: بار یک ترانسفورماتور خشک نیز بر عمر مفید آن تأثیر می گذارد. عملکرد اضافه بار طولانی مدت می تواند باعث گرم شدن بیش از حد ترانسفورماتور، آسیب به مواد عایق و کوتاه شدن عمر مفید آن شود. بنابراین، مدیریت صحیح بار هنگام استفاده از یک ترانسفورماتور خشک بسیار مهم است. رطوبت محیط: رطوبت نیز تأثیر قابل توجهی بر عمر مفید یک ترانسفورماتور خشک دارد. رطوبت بالا می تواند باعث رطوبت در مواد عایق شود و منجر به نشتی و حتی حوادث اتصال کوتاه شود. بنابراین، کنترل دقیق رطوبت محیط هنگام نصب یک ترانسفورماتور خشک مهم است. نگهداری: نگهداری منظم می تواند عمر مفید یک ترانسفورماتور خشک را افزایش دهد. به عنوان مثال، بازرسی های منظم از تخریب مواد عایق و تعویض به موقع قطعات آسیب دیده برای اطمینان از طول عمر یک ترانسفورماتور خشک ضروری است. به طور کلی، عمر مفید یک ترانسفورماتور خشک تقریباً 25 تا 30 سال است، اما طول عمر خاص به ترکیبی از عوامل فوق بستگی دارد. اگر ترانسفورماتورهای خشک به درستی کار و نگهداری شوند، می توان عمر مفید آنها را بیشتر افزایش داد.

به عنوان یک جزء کلیدی ضروری در سیستم‌های قدرت مدرن، ترانسفورماتورهای خشک به سرعت در حال جایگزینی ترانسفورماتورهای روغنی سنتی در سراسر جهان هستند، زیرا طراحی بدون روغن منحصربه‌فرد و عملکرد ایمنی برتری دارند. مفاهیم اساسی و اصول عملکرد ترانسفورماتورهای خشک ترانسفورماتورهای خشک، ترانسفورماتورهای قدرتی هستند که از یک محیط عایق مایع (مانند روغن ترانسفورماتور) استفاده نمی‌کنند. در عوض، سیم‌پیچ‌ها و هسته آن‌ها یا مستقیماً در معرض هوا قرار دارند یا با مواد عایق جامد محصور شده‌اند. در مقایسه با ترانسفورماتورهای روغنی سنتی، ترانسفورماتورهای خشک از مواد عایق جامد (مانند رزین اپوکسی و فایبرگلاس) برای دستیابی به جداسازی الکتریکی بین سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌کنند و خطر نشت روغن و آتش‌سوزی را به طور کامل از بین می‌برند. آن‌ها به ویژه برای کاربردهایی که به ایمنی و حفاظت از محیط زیست بالایی نیاز دارند، مناسب هستند. بر اساس روش عایق‌بندی، ترانسفورماتورهای خشک عمدتاً به دو دسته تقسیم می‌شوند: آغشته (VPI) و ریخته‌گری (CRT). اولی از یک فرآیند اشباع تحت فشار خلاء برای آغشته کردن سیم‌پیچ‌ها با لاک عایق استفاده می‌کند، در حالی که دومی از رزین اپوکسی ریخته‌گری شده در خلاء برای تشکیل یک لایه محافظ عایق جامد استفاده می‌کند. از نظر اصل عملکرد، ترانسفورماتورهای خشک همچنان به اصل فیزیکی اساسی القای الکترومغناطیسی پایبند هستند. هنگامی که جریان متناوب از سیم‌پیچ اولیه عبور می‌کند، شار مغناطیسی متناوب در هسته ایجاد می‌کند که به نوبه خود نیروی محرکه الکتریکی را در سیم‌پیچ ثانویه القا می‌کند و به تبدیل ولتاژ دست می‌یابد. با این حال، ترانسفورماتورهای خشک این اصل اساسی را از طریق طراحی ساختاری منحصربه‌فرد و انتخاب مواد برای بهینه‌سازی عملکرد اجرا می‌کنند. به عنوان مثال، فناوری ترانسفورماتور خشک ثبت شده جدید TBEA از سه پایه هسته موازی با محورهای عمود بر سطح زیرین استفاده می‌کند. این امر به طور موثر توزیع میدان مغناطیسی را بهینه می‌کند و تلفات جریان گردابی و گردشی را کاهش می‌دهد. این ساختار هسته نوآورانه، همراه با سیم‌پیچ‌های ولتاژ پایین و فویل‌های مخصوص سیم‌پیچی شده (با زاویه سیم‌پیچی کنترل شده بین 175 درجه و 185 درجه)، راندمان انرژی ترانسفورماتور را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. ترانسفورماتورهای خشک دارای طیف وسیعی از ظرفیت‌های نامی هستند که از ده‌ها kVA تا ده‌ها هزار kVA متغیر است و ترانسفورماتورهای خشک 1000 kVA محصولی اصلی در بازار هستند. این ترانسفورماتورها معمولاً از ورق‌های فولادی سیلیکونی با نفوذپذیری بالا برای هسته استفاده می‌کنند. سیم‌پیچ‌ها به صورت خلاء ریخته‌گری می‌شوند و اتلاف حرارت کارآمد از طریق سیستم‌های خنک‌کننده هوای طبیعی یا اجباری حاصل می‌شود. از نظر سطح ولتاژ، ترانسفورماتورهای خشک از 10 کیلو ولت و 35 کیلو ولت سنتی به 66 کیلو ولت امروزی و حتی بالاتر توسعه یافته‌اند. نام‌های ترانسفورماتورهای خشک عموماً ویژگی‌های فنی آن‌ها را منعکس می‌کند. در سری "SCB"، "S" مخفف سه فاز، "C" مخفف نوع ریخته‌گری و "B" مخفف سیم‌پیچ‌های فویلی است. عدد بعدی نشان دهنده سطح عملکرد است؛ به عنوان مثال، "SCB18" نشان دهنده راندمان انرژی است که با استاندارد نوع 18 مطابقت دارد. با پیشرفت‌های تکنولوژیکی، رتبه راندمان انرژی ترانسفورماتورهای خشک همچنان در حال بهبود است. استفاده از مواد جدیدی مانند آلیاژهای آمورف باعث کاهش تلفات بدون بار و بارگذاری شده به میزان تقریبی 15٪ تا 20٪ در مقایسه با ترانسفورماتورهای روغنی سنتی شده است. این پیشرفت‌های تکنولوژیکی باعث شده است که ترانسفورماتورهای خشک در ارتقای سیستم‌های قدرت و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر اهمیت فزاینده‌ای پیدا کنند. ساختار هسته و نوآوری‌های مواد در ترانسفورماتورهای خشک طراحی ساختاری ترانسفورماتورهای خشک مستقیماً عملکرد و عمر مفید آن‌ها را تعیین می‌کند. ترانسفورماتورهای خشک مدرن از طریق پیکربندی اجزای پیچیده و کاربرد مواد نوآورانه به عملکرد ایمن، کارآمد و قابل اعتماد دست می‌یابند. یک ترانسفورماتور خشک معمولی از چهار جزء اصلی تشکیل شده است: هسته، سیم‌پیچ‌ها، سیستم عایق و سیستم خنک‌کننده. هر جزء با دقت طراحی و بهینه شده است تا الزامات سختگیرانه سناریوهای مختلف کاربردی را برآورده کند. ساختار هسته آهنی، پایه مدار مغناطیسی یک ترانسفورماتور خشک را تشکیل می‌دهد. این معمولاً با لایه‌بندی ورق‌های فولادی سیلیکونی نورد سرد با نفوذپذیری بالا ساخته می‌شود. ضخامت و فرآیند لایه‌بندی ورق‌های فولادی سیلیکونی مستقیماً بر تلفات بدون بار ترانسفورماتور تأثیر می‌گذارد. آخرین فناوری ثبت شده TBEA یک رویکرد نوآورانه برای طراحی هسته آهنی نشان می‌دهد: ساختاری با سه پایه هسته موازی که محورهای آن‌ها عمود بر پایه است، به طور موثر توزیع میدان مغناطیسی را بهینه می‌کند و تلفات انرژی را کاهش می‌دهد. حتی پیشرفته‌تر، هسته‌های آهنی ساخته شده از آلیاژهای آمورف هستند که می‌توانند تلفات بدون بار را بیش از 30٪ در مقایسه با ورق‌های فولادی سیلیکونی سنتی کاهش دهند و آن‌ها را به ویژه برای کاربردهایی با نوسانات بار زیاد مناسب می‌سازد. آلیاژهای آمورف در حالی که گران هستند، مزایای قابل توجهی در صرفه‌جویی در انرژی در طول چرخه عمر خود ارائه می‌دهند و به یک ویژگی استاندارد ترانسفورماتورهای خشک رده بالا تبدیل می‌شوند. سیستم سیم‌پیچ، به عنوان جزء مدار یک ترانسفورماتور خشک، تأثیر مستقیمی بر تلفات بار و مقاومت اتصال کوتاه آن دارد. سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور خشک مدرن عمدتاً از مس و آلومینیوم هستند. مس رسانایی برتر اما هزینه بالاتری دارد، در حالی که آلومینیوم قیمت رقابتی‌تری ارائه می‌دهد. در طراحی ثبت شده TBEA، هر پایه هسته مجهز به یک سیم‌پیچ ولتاژ پایین است که در چندین لایه فویل در اطراف محیط بیرونی پایه هسته پیچیده شده است. این ساختار نه تنها راندمان را بهبود می‌بخشد، بلکه تلفات انرژی ناشی از جریان‌های گردابی را نیز کاهش می‌دهد. عایق سیم‌پیچ با رزین اپوکسی ریخته‌گری یا آغشته می‌شود و یک لایه محافظ عایق قوی ایجاد می‌کند که می‌تواند در برابر جهش‌های ولتاژ بالا مقاومت کند و گرما را به طور موثر دفع کند. سیستم عایق یک ویژگی کلیدی است که ترانسفورماتورهای خشک را از ترانسفورماتورهای روغنی متمایز می‌کند و یک عامل مهم در ایمنی آن‌ها است. ترانسفورماتورهای خشک مدرن در درجه اول از روش‌های عایق‌بندی ریخته‌گری رزین اپوکسی یا اشباع تحت فشار خلاء (VPI) استفاده می‌کنند. ریخته‌گری رزین اپوکسی سیم‌پیچ‌ها را به طور کامل در ماده عایق آب‌بندی می‌کند و مقاومت عالی در برابر رطوبت و گرد و غبار ایجاد می‌کند. به عنوان مثال، Shunte Electric از این فناوری برای حفظ نویز ترانسفورماتور در مراکز داده زیر 50 دسی‌بل استفاده می‌کند. از طرف دیگر، فناوری VPI از چندین اشباع تحت فشار خلاء برای تزریق عمیق لاک عایق به داخل سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌کند و یک لایه عایق یکنواخت ایجاد می‌کند. ترانسفورماتورهای خشک جدید Jingquanhua دارای طراحی سیستم عایق بهینه شده هستند و یک راه‌حل منبع تغذیه ایمن‌تر و قابل اطمینان‌تر برای مراکز داده ارائه می‌دهند. سیستم خنک‌کننده تأثیر تعیین‌کننده‌ای بر ظرفیت بار و عمر ترانسفورماتورهای خشک دارد. از آنجایی که هیچ روغنی به عنوان محیط خنک‌کننده وجود ندارد، ترانسفورماتورهای خشک عمدتاً به همرفت هوا برای دفع گرما متکی هستند. روش‌های خنک‌کننده رایج شامل خنک‌کننده هوای طبیعی (AN) و خنک‌کننده هوای اجباری (AF) است. ترانسفورماتورهای خشک با ظرفیت بالا معمولاً در حالت ترکیبی AN/AF طراحی می‌شوند که تحت بار معمولی به طور طبیعی خنک می‌شود و فن‌ها را برای خنک‌کننده اجباری در هنگام اضافه بار راه‌اندازی می‌کند. با بهینه‌سازی طراحی مجرای هوا و ناحیه اتلاف حرارت، ترانسفورماتورهای خشک 1000kVA می‌توانند افزایش دما را حتی تحت بار زیاد در محدوده معقولی نگه دارند. ترانسفورماتورهای خشک 66 کیلو ولت Envision Energy برای توربین‌های بادی دریایی، طراحی فوق‌العاده فشرده‌ای را اتخاذ می‌کنند و به اتلاف حرارت کارآمد در فضای محدود دست می‌یابند و الزامات عملیاتی را در محیط‌های دریایی خشن برآورده می‌کنند.

دانش برق. تفاوت های کلیدی بین ایستگاه های فرعی، ایستگاه های سوئیچ، ایستگاه های فرعی ترانسفورم، اتاق های توزیع و ترانسفورم های جعبه ای ایستگاه فرعی یک ایستگاه فرعی جایی است که سطوح ولتاژ برای تضمین انتقال و توزیع پایدار انرژی الکتریکی تغییر می کنند.ایستگاه های فرعی ولتاژ را معمولاً زیر 110 کیلو ولت کنترل می کنند و اغلب شامل تنظیم ولتاژ هستندسیستم های کنترل و محافظت از جریان ایستگاه سوئیچینگ یک ایستگاه سوئیچینگ (همچنین به عنوان یک ایستگاه سوئیچینگ شناخته می شود) مجهز به تجهیزات ولتاژ بالا است که به طور انحصاری برای سوئیچینگ و توزیع برق استفاده می شود. این شامل یک ترانسفورماتور اصلی نیست،که آن را از ایستگاه های فرعی ترانسفورماتور متمایز می کند.. ایستگاه فرعی ترانسفورم این نوع ایستگاه شامل یک یا چند ترانسفورماتور قدرت است و مسئول افزایش یا کاهش سطح ولتاژ است.نقش کلیدی در تبدیل ولتاژ و توزیع بار بین شبکه های انتقال و توزیع دارد. اتاق توزیع این تاسیسات که ایستگاه توزیع نیز نامیده می شود، بر توزیع برق در ولتاژ پایین تر برای مصرف مصرف کننده نهایی متمرکز است.این شامل عمدتاً قطعات ولتاژ پایین و متوسط است و از تجهیزات پایین رودخانه محافظت می کند. ترانسفورماتور نوع جعبه (پایگاه فرعی جعبه) یک ترانسفورماتور نوع جعبه یک ترانسفورماتور، قطعات ولتاژ بالا، پانل توزیع ولتاژ پایین، اندازه گیری و واحدهای جبران را در یک محفظه فشرده ادغام می کند.این اساسا یک ایستگاه فرعی کوچک است که برای استفاده سریع در شبکه های برق شهری یا روستایی استفاده می شود.. هرکدام از این دستگاه ها نقش منحصر به فردی در زنجیره تامین برق دارند، از تبدیل ولتاژ در مقیاس بزرگ تا تحویل برق محلی.

هنگامی که یک ترانسفورماتور قدرت شکست می خورد، وضعیت می تواند بسیار جدی باشد، با عواقب از آسیب به خود تجهیزات تا فلج کل شبکه برق،و حتی حوادث ایمنی مانند آتش سوزی یا انفجاردقیقاً چه اتفاقی می افتد بستگی به نوع نقص، شدت آن، طراحی ترانسفورماتور و سرعت کار دستگاه های محافظتی دارد. در اینجا چند سناریوی احتمالی وجود دارد: پدیده های غیرطبیعی (نشانه های قابل مشاهده): گرم شدن بیش از حد: مقدار زیادی از گرما در محل خطا تولید می شود و باعث می شود دمای روغن یا دمای پیچیدگی به شدت افزایش یابد. ترموتر یا تصویرگر حرارتی هشدار می دهد. صداهای غیرطبیعی: صداهای شدید "زوزه زدن"، "شکک زدن"، "پراکیدن" یا حتی "زرگ زدن" در داخل شنیده می شود. این ناشی از ارتعاشات الکترومغناطیسی قوی ناشی از تخلیه قوس است.شکستن مواد عایق، هسته گشاده یا جریان زیاد شدید. تغییر غیرطبیعی در سطح روغن Gas generated by internal faults or large amounts of gas generated by high-temperature decomposition of insulating oil by arcs may cause abnormal oil level increase (increased pressure) or decrease (leakage). اسپری یا نشت روغن: افزایش شدید فشار داخلی ممکن است باعث شود که شیر کاهش فشار روغن یا مخازن روغن، لوله ها،رادیاتورها و سایر قطعات ممکن است به دلیل گرم شدن بیش از حد پاره شوند و روغن نشت کند.، فشار یا فشار مکانیکی. دود و آتش: دمای بالا و قوس می تواند روغن عایق یا مواد عایق جامد را روشن کند و باعث شود ترانسفورماتور دود کند یا حتی آتش بگیرد. تولید گاز: روغن عایق در دمای بالا تجزیه می شود و به تولید گاز هایی مانند هیدروژن، متان، اتان، اتیلن، استیلن، مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و غیره منجر می شود.(تحلیل گاز محلول شده/DGA یک روش تشخیص خطای مهم است)مقدار زیادی گاز جمع شده می تواند باعث افزایش ناگهانی فشار شود. تغییر شکل یا شکستن پوسته: در موارد شدید، فشار داخلی بزرگ یا انرژی قوس می تواند باعث شود که مخزن ترانسفورم تورم کند، تغییر شکل دهد یا حتی شکسته شود. آسیب داخلی: خرابی پیچ و تاب: مدار کوتاه چرخش به چرخش: عایق بین چرخش های مجاور در همان پیچ آسیب می بیند و یک حلقه مدار کوتاه ایجاد می کند و باعث گرم شدن بیش از حد محلی می شود. مدار کوتاه بین لایه ها: عایق بین لایه های پیچ و تاب آسیب دیده است. مدار کوتاه فاز به فاز: عایق بین پیچ های مختلف فاز شکسته شده است. اتصال کوتاه به زمین: عایق بین پیچ و هسته یا مخزن (زمین) شکسته است. مدار باز پیچ: سیم شکسته است یا نقطه اتصال بدون جوش است. تغییر شکل / جابجایی پیچ: نیروی الکتروموتوری بزرگ مدار کوتاه باعث می شود که پیچ به طور مکانیکی تغییر شکل دهد ، گشاده شود یا حتی سقوط کند. شکست هسته: زمین گیری چند نقطه ای هسته: هسته باید به گونه ای طراحی شود که فقط یک نقطه قابل اعتماد زمین گیری داشته باشد. اگر یک نقطه زمین گیری اضافی وجود داشته باشد، یک جریان گردش تشکیل می شود،باعث گرم شدن محلی یا حتی ذوب شدن هسته می شود.. مدار کوتاه بین قطعات اصلی: آسیب به رنگ عایق کننده منجر به مدار کوتاه بین قطعات می شود که منجر به افزایش از دست دادن جریان گردشی و گرم شدن بیش از حد می شود. خرابی سیستم عایق بندی: پیری، رطوبت و خراب شدن عایق جامد (کارتون، باقیمانده و غیره). پیری، رطوبت، آلودگی، کربن و کاهش قدرت تجزیه روغن عایق. شکست سوئیچ نل: تماس ضعیف، فرسایش تماس، خرابی عایق بندی، مزاحمت مکانیکی یا خرابی مکانیسم محرک. خرابی بوچینگ: فلش اوور، تخلیه کثیف، رطوبت داخلی یا ترکیدن منجر به خرابی یا خرابی مهر و نشت روغن می شود. خرابی سیستم خنک کننده: انسداد رادیاتور، توقف فن / پمپ روغن، نشت لوله خنک کننده، که منجر به از بین رفتن گرما ضعیف، افزایش درجه حرارت، پیری یا خرابی عایق سریع می شود. تاثیر بر سیستم الکتریکی: اقدامات حفاظت از رله: ترانسفورماتورها با حفاظت های متعدد مجهز هستند (حفظ دیفرانسیل، حفاظت از گاز، حفاظت از جریان بیش از حد، حفاظت از انتشار فشار، حفاظت از دمای، و غیره).) در صورت بروز نقص ، دستگاه های حفاظت مربوطه به سرعت ناهنجاری (ناتوازن جریان ، تولید گاز ، افزایش فشار ، دمای بیش از حد) را تشخیص می دهند و اقدام می کنند: اين مهم ترين پيوند است و در اين صورت بايد از اين پيوند جدا بشيمهدف از آن جلوگیری از گسترش حادثه. هشدار: ارسال سیگنال های صوتی و نوری یا اطلاعات هشدار از راه دور. نوسان یا افت ولتاژ: خود خطای یا ضربه محافظت باعث می شود که ولتاژ بس متصل به ترانسفورماتور بلافاصله کاهش یا نوسان یابد.تاثیر بر کیفیت تامین برق مصرف کنندگان پایینی. قطع منبع برق: اگر ترانسفورماتور معیوب یک گره کلیدی در زنجیره تامین برق باشد، ضربه زدن به آن باعث قطع برق در مقیاس بزرگ در منطقه ای می شود که برق را تامین می کند. مسائل مربوط به ثبات سیستم: ایجاد یک مشکل بزرگ در ترانسفورماتور اصلی ممکن است تعادل قدرت و ثبات شبکه برق را مختل کند.و در موارد شدید ممکن است باعث قطع برق در مقیاس بزرگ تر یا حتی سقوط سیستم شود (شکست زنجیره ای). ضربه ی جریان کوتاه: یک خطای جریان کوتاه در داخل ترانسفورماتور باعث ایجاد یک جریان کوتاه بزرگ می شود که نه تنها باعث آسیب های ویرانگر به خود ترانسفورماتور می شود،اما همچنین باعث می شود نیروی الکتروموتوری بزرگ و شوک استرس حرارتی به busbars، دستگاه های اتصال، خطوط و غیره متصل به آن. خطرات ایمنی: آتش سوزی و انفجار: روغن عایق قابل اشتعال با دمای بالا که به صورت اسپری شده است، به احتمال زیاد هنگام برخورد با هوا یا قوس الکتریکی باعث ایجاد آتش سوزی می شود. در یک فضای محدود، مخلوط نفت و گاز ممکن است منفجر شود.اين خطرناک ترين وضعيت است. انتشار مواد سمی: سوزاندن روغن عایق و مواد عایق باعث آزاد شدن دود و گاز سمی می شود. پاشیدن آسیب به تجهیزات: انفجار یا شکستن مخزن روغن ممکن است باعث شود روغن با دمای بالا، زباله ها و قطعات به آب برسند و باعث آسیب به پرسنل و تجهیزات اطراف شود. آلودگی محیط زیست: مقدار زیادی از نشت روغن عایق کننده خاک و منابع آب را آلوده می کند.

درک ساختار ترانسفورم: اجزای کلیدی و طراحی توضیح داده شده است بدن:ترانسفورماتورها نقش حیاتی در توزیع برق دارند و ساختار داخلی آنها عملکرد و قابلیت اطمینان آنها را تعیین می کند. یک ترانسفورماتور استاندارد شامل اجزای اصلی زیر است: هسته: ساخته شده از ورق های فولادی سیلیکون لایه دار برای کاهش از دست دادن انرژی و ارائه یک مسیر مغناطیسی. پیچ و تاب (اولی و ثانویه): اسپری های مس یا آلومینیومی که انرژی را از طریق محرک الکترومغناطیسی انتقال می دهند. عایق بندی: از نقص های الکتریکی جلوگیری می کند و عملکرد ایمن را تضمین می کند. مخزن روغن: معمولاً حاوی روغن (ترانسفورماتورهای غرق شده در روغن) برای از بین بردن گرما و محافظت از قسمت های داخلی است. نگهدارنده روغن و تهویه (ترانسفارمرهای غرق شده در روغن): سطح روغن را حفظ می کند و از نفوذ رطوبت جلوگیری می کند. سیستم خنک کننده: سیستم مبتنی بر هوا یا روغن که برای کنترل گرما استفاده می شود. بوشینگ: ترمینال های عایق شده برای اتصالات الکتریکی خارجی. درک این اجزا به مهندسان و تیم های تعمیر و نگهداری کمک می کند تا عملکرد و عمر بهینه ترانسفورماتور را تضمین کنند.

1. سطح ولتاژ: بر اساس الزامات ولتاژ ورودی و خروجی سناریوی کاربردی واقعی تعیین می‌شود، باید با ولتاژ شبکه و ولتاژ نامی تجهیزات الکتریکی مطابقت داشته باشد، از جمله مقادیر ولتاژ سمت اولیه و ثانویه، مانند 10 کیلو ولت/400 ولت رایج و غیره.2. ظرفیت: بر اساس تقاضای توان بار انتخاب می‌شود، با در نظر گرفتن توان اکتیو و توان راکتیو بار، معمولاً بر حسب کیلو ولت آمپر (kVA)، و باید حداکثر تقاضای توان بار را برآورده کند و به طور مناسب حاشیه ای را برای مقابله با رشد احتمالی بار در نظر بگیرد.3. فرم سیم‌پیچی: معمولاً از سیم‌پیچی تک فاز و سه فاز استفاده می‌شود. تک فاز برای مواقعی با توان کم و بارهای تک فاز مناسب است و سه فاز برای منبع تغذیه سه فاز و بارهای با توان بالا استفاده می‌شود. علاوه بر این، ترانسفورماتورهای چند سیم‌پیچی خاصی وجود دارند که می‌توانند سیستم‌هایی با الزامات خروجی ولتاژ متعدد را برآورده کنند.4. جنس هسته: عمدتاً ورق فولاد سیلیکونی و مواد آلیاژ آمورف. هسته ورق فولاد سیلیکونی به طور گسترده استفاده می‌شود و هدایت مغناطیسی و عملکرد هزینه خوبی دارد. هسته آلیاژ آمورف تلفات آهن کمتری دارد، می‌تواند مصرف انرژی را به طور موثر کاهش دهد و برای مواقعی با الزامات صرفه جویی در انرژی بالا مناسب است.5. روش خنک‌کننده: شامل خنک‌کننده خودکار غوطه‌ور در روغن، خنک‌کننده هوای غوطه‌ور در روغن، خنک‌کننده خودکار خشک، خنک‌کننده هوای خشک و غیره. نوع غوطه‌ور در روغن اثر اتلاف حرارت خوبی دارد و ظرفیت زیادی دارد، اما نگهداری آن نسبتاً پیچیده است. نوع خشک سازگارتر با محیط زیست، ایمن و ساده برای نگهداری است. اغلب در مکان‌هایی با الزامات بالا برای پیشگیری از آتش سوزی و انفجار استفاده می‌شود.6. امپدانس اتصال کوتاه: امپدانس اتصال کوتاه بر جریان اتصال کوتاه و نوسانات ولتاژ ترانسفورماتور تأثیر می‌گذارد. به طور کلی، امپدانس اتصال کوتاه زیاد است و جریان اتصال کوتاه کم است، اما نرخ تغییر ولتاژ ممکن است زیاد باشد. لازم است یک مقدار امپدانس اتصال کوتاه مناسب با توجه به پایداری سیستم و الزامات ظرفیت اتصال کوتاه انتخاب شود.7. سطح عایق: بر اساس محیط استفاده و سطح ولتاژ تعیین می‌شود، باید بتواند تحت تأثیر عواملی مانند اضافه ولتاژ و پیری عایق در سیستم مقاومت کند تا از عملکرد ایمن ترانسفورماتور اطمینان حاصل شود، از جمله انتخاب مواد عایق و طراحی ساختار عایق.8. ظرفیت اضافه بار: اضافه بار احتمالی کوتاه مدت بار را در نظر بگیرید و یک ترانسفورماتور با ظرفیت اضافه بار مناسب انتخاب کنید تا اطمینان حاصل شود که در هنگام اضافه بار به سرعت آسیب نمی‌بیند. ترانسفورماتورهای انواع و طرح‌های مختلف دارای ظرفیت اضافه بار متفاوتی هستند.9. حجم و وزن: با توجه به محدودیت‌های فضای نصب و شرایط حمل و نقل، در مکان‌هایی با فضای محدود، مانند پست‌های فرعی جعبه‌ای، اتاق‌های توزیع کوچک و غیره، لازم است ترانسفورماتورهایی با اندازه کوچک و وزن سبک انتخاب شود، مانند ترانسفورماتورهای خشک یا برخی از ترانسفورماتورهای فشرده با طراحی ویژه.10. قیمت و هزینه نگهداری: با در نظر گرفتن هزینه خرید و هزینه نگهداری بلندمدت، قیمت ترانسفورماتورهای برندها، مشخصات و پارامترهای فنی مختلف بسیار متفاوت است. در عین حال، هزینه‌های نگهداری ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن و ترانسفورماتورهای خشک نیز متفاوت است و یک ارزیابی اقتصادی جامع مورد نیاز است.

دانش پایه در مورد برق: تحلیل چهار نوع ترانسفورماتور رایج و سناریوهای کاربردی آنها ترانسفورماتورها تجهیزات اصلی و ضروری در سیستم‌های قدرت مدرن هستند که برای تنظیم ولتاژ، انتقال انرژی و اطمینان از پایداری منبع تغذیه استفاده می‌شوند. بر اساس عملکردهای مختلف و کاربردها، ترانسفورماتورها عمدتاً به چهار نوع زیر تقسیم می‌شوند: ترانسفورماتورهای قدرت: در سیستم‌های انتقال ولتاژ بالا برای اتصال نیروگاه‌ها و خطوط انتقال استفاده می‌شوند. ترانسفورماتورهای توزیع: در مناطق مسکونی یا صنعتی نصب می‌شوند و مسئول کاهش ولتاژ بالا به ولتاژ پایین قابل استفاده هستند. اتوترانسفورماتور: ساختاری دارد که برخی از سیم‌پیچ‌ها مشترک هستند، اندازه کوچک، راندمان بالا، مناسب برای موقعیت‌های با فضای محدود. ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری: شامل ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ، که برای سیستم‌های اندازه‌گیری و حفاظت استفاده می‌شوند. تسلط بر این دانش پایه به انتخاب و استفاده منطقی‌تر از ترانسفورماتورها و بهبود راندمان و ایمنی سیستم‌های قدرت کمک می‌کند.

هر تجهیزات الکتریکی در طول عملیات طولانی مدت دچار تلفات می شود و ترانسفورماتورهای قدرت نیز از این قاعده مستثنی نیستند. تلفات ترانسفورماتورهای قدرت عمدتاً به تلفات مسی و تلفات آهنی تقسیم می شوند. تعریف و اصل مس نقش مهمی در ترانسفورماتورها دارد. سیم های مسی معمولاً در سیم پیچ های ترانسفورماتور استفاده می شوند. "تلفات مسی" در ترانسفورماتور، تلفاتی است که توسط سیم های مسی ایجاد می شود. به "تلفات مسی" ترانسفورماتور، تلفات بار نیز گفته می شود. به اصطلاح تلفات بار، یک تلفات متغیر است که متغیر است. هنگامی که ترانسفورماتور تحت بار کار می کند، هنگام عبور جریان از سیم، مقاومت وجود خواهد داشت که منجر به تلفات مقاومتی می شود. طبق قانون ژول، این مقاومت هنگام عبور جریان از آن، گرمای ژول تولید می کند و هرچه جریان بیشتر باشد، تلفات توان بیشتر است. بنابراین، تلفات مقاومتی متناسب با مربع جریان است و هیچ ارتباطی با ولتاژ ندارد. دقیقاً به این دلیل که با جریان تغییر می کند، تلفات مسی (تلفات بار) یک تلفات متغیر است و همچنین تلفات اصلی در عملکرد ترانسفورماتور است. عوامل موثر اندازه جریان: همانطور که در بالا ذکر شد، تلفات مسی متناسب با مربع جریان است، بنابراین اندازه جریان عامل کلیدی است که بر تلفات مسی تأثیر می گذارد.مقاومت سیم پیچ: مقاومت سیم پیچ مستقیماً بر تلفات مسی تأثیر می گذارد. هرچه مقاومت بیشتر باشد، تلفات مسی بیشتر است. تعداد لایه های سیم پیچ: هرچه لایه های سیم پیچ بیشتر باشد، مسیر عبور جریان در سیم پیچ طولانی تر می شود و مقاومت به تبع آن افزایش می یابد و در نتیجه تلفات مسی افزایش می یابد. فرکانس سوئیچینگ: تأثیر فرکانس سوئیچینگ بر تلفات مسی ترانسفورماتور مستقیماً با پارامترهای توزیع شده و ویژگی های بار ترانسفورماتور مرتبط است. هنگامی که ویژگی های بار و پارامترهای توزیع شده القایی هستند، تلفات مسی با افزایش فرکانس سوئیچینگ کاهش می یابد. هنگامی که خازنی هستند، تلفات مسی با افزایش فرکانس سوئیچینگ افزایش می یابد. تأثیر دما: تلفات بار نیز تحت تأثیر دمای ترانسفورماتور قرار دارد. در عین حال، شار نشتی ناشی از جریان بار، تلفات جریان گردابی را در سیم پیچ و تلفات سرگردان را در قسمت فلزی خارج از سیم پیچ ایجاد می کند. روش محاسبه دو فرمول محاسبه وجود دارد1. فرمول بر اساس جریان نامی و مقاومت:تلفات مسی (واحد: کیلووات) = I² × Rc × Δtکه در آن I جریان نامی ترانسفورماتور، Rc مقاومت هادی مسی و Δt زمان کارکرد ترانسفورماتور است.2. فرمول بر اساس جریان نامی و مقاومت کل مس: تلفات مسی = I² × Rکه در آن I نشان دهنده جریان نامی ترانسفورماتور و R نشان دهنده مقاومت کل مس ترانسفورماتور است. مقاومت کل مس R ترانسفورماتور را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد: R = (R1 + R2) / 2که در آن R1 مقاومت مس اولیه ترانسفورماتور و R2 مقاومت مس ثانویه ترانسفورماتور را نشان می دهد. روش های کاهش تلفات مسی افزایش سطح مقطع سیم پیچ ترانسفورماتور: کاهش مقاومت هادی، در نتیجه کاهش موثر تلفات مسی ترانسفورماتور. استفاده از مواد هادی با کیفیت بالا: مانند فویل مسی یا فویل آلومینیومی برای کاهش مقاومت سیم پیچ. کاهش زمان عملکرد کم بار ترانسفورماتور: محدود کردن نسبت زمانی که ترانسفورماتور کم بار است، که برای کاهش تلفات مسی ترانسفورماتور مفید است.

زيمنس انرژي انتظار دارد که در سال 2027 در ايالات متحده توليد پردازنده هاي بزرگ قدرت صنعتي را آغاز کند و اگر تقاضا و تعرفه واردات بالا بماند، مي تواند کارخانه شارلوت را گسترش دهد.مدیران ارشد گفتند. زيمنس انرژي، که بيشتر از پنجمين فروش خود را در ايالات متحده به دست مي آورد و حدود 12 درصد از حدود 100 هزار کارمند خود را در ايالات متحده دارد،دارای چندین کارخانه تولید توربین های بادی و گاز و همچنین اجزای شبکه است. به طور کلی، بیش از ۸۰ درصد از به اصطلاح ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ (LPTs) - قطعات با اندازه اتوبوس مورد نیاز برای تبدیل سطح ولتاژ انتقال شبکه - در حال حاضر وارد ایالات متحده می شوند، گفت تیم هولت،عضو هیئت مدیره شرکت زیمنس انرژی. به همین دلیل زیمنس انرژی در حال گسترش کارخانه خود در شارلوت، کارولینای شمالی است، با اولین LPT های محلی که انتظار می رود در اوایل سال 2027 از خط کارخانه خارج شوند،و اضافه کرد که در صورت لزوم فضای زیادی برای گسترش بیشتر وجود دارد.. این شرکت انتظار دارد که کل سرمایه گذاری در شبکه قدیمی ایالات متحده تا سال 2050 به 2 تریلیون دلار برسد، زیرا انتظار می رود تقاضای برق به لطف مراکز داده مورد نیاز برای فناوری هوش مصنوعی افزایش یابد. این بار، ما انتظار داریم که چرخه رونق برای گسترش شبکه بیش از دو تا سه سال معمول باشد. بازار اکنون بسیار خوش بینانه است.در يک مراسم شرکت گفت. ماریا فرارو، رئیس امور مالی شرکت زیمنس انرژی، گفت که این گروه در حال اتخاذ یک دیدگاه میان مدت تا بلند مدت در بازار ایالات متحده است، جایی که برخی از شرکت ها در حال بازنگری نقش خود در پی ایالات متحده هستند.جنگ تجاری رئیس جمهور دونالد ترامپ. "آیا ما استراتژی خود را تغییر می دهیم یا نحوه برخورد ما با ایالات متحده را تغییر می دهیم؟" فرارو گفت: "من می گویم نه، زیرا ما در حال حاضر یک پایه بلند مدت در آنجا داریم و این یک بازار کلیدی برای ما است". شرکت زیمنس انرژی در ماه مه گفت که انتظار داردتعرفه های وارداتی برای کاهش سود خالص گروه کمتر از 100 میلیون یورو (117 میلیون دلار) در سال 2025 پس از تهدید ترامپ با اعمال تعرفه 50 درصدی بر کالاهای اتحادیه اروپا اگر تا 9 ژوئیه به هیچ توافقی نرسد. هر گونه تغییر قابل توجهی در تعرفه ها نیز به این معنی است که ما تاثیرات تخمین زده خود را بررسی می کنیم، "فرارو گفت.

28-29 آوریل 2025 ووشی، جیانگسو "کنفرانسی ۲۰۲۵ چین در زمینه فناوری تولید هوشمند و خارج از کشور" که توسط شرکت مشاوره مدیریت شرکت های شانگهای Mogen برگزار شد.از 28 تا 29 آوریل به موفقیت در هتل باغچه ای Wuxi Xizhou برگزار شد،2025 این کنفرانس دانشمندان برتر صنعت، رهبران صنعت، موسسات سرمایه گذاری و سیاست گذاران را گرد هم می آورد.این کنفرانس در زمینه های اصلی مانند گسترش ترانسفورمرها در خارج از کشور و تولید هوشمند، بحث های عمیق خواهد داشت.، به توسعه هماهنگ صنعت ترانسفورماتور قدرت انگیزه جدیدی می دهد. پیشرفت تکنولوژیکی و نوآوری صنعت ترانسفورماتور چین را نمی توان از مبادلات و همکاری مستمر و عمیق بین شرکت ها و نخبگان صنعت جدا کرد.به عنوان یک رویداد مهم تبادل صنعت، کنفرانسی در خارج از کشور و فناوری تولید هوشمند چین در سال 2025 نه تنها نقش مهمی در ترویج همکاری و مبادلات فناوری صنعتی ایفا کرد،و شرکت های ترانسفورماتور در خارج از کشور، اما همچنین به طور موثر روند اتصال عرضه و تقاضا و همکاری در جریان بالا و پایین زنجیره صنعت ترانسفورماتور را تسریع کرد.