எண்ணெய் நிரம்பிய மாற்றியின் சாதாரண இயக்கத்தை பராமரிக்க எவ்வாறு வெப்பத்தை வெளியேற்றுகிறது?

மாற்றி வடிவமைப்பில் வெப்ப சவால்

மின்சார இழப்பின் ஒவ்வொரு வாட்டும் வெப்பமாக மாறுகிறது. 98.5 சதவீத திறனுடன் இயங்கும் 500 kVA எண்ணெய் மூழ்கிய மாற்றி தொடர்ந்து தோராயமாக 7,500 வாட்டை உருவாக்குகிறது — இது தொட்டிக்குள் மூன்று குடியிருப்பு இடம் வெப்ப அளவிடும் கருவிகளுக்கு சமம். திறமையான வெப்ப வெளியேற்றம் இல்லையெனில், உள் வெப்பநிலை 15 நிமிடத்திற்கு ஒருமுறை தோராயமாக 10°C உயரும், இது சுற்றுகளின் மின்காப்பு தோல்வியில் முடியும். எண்ணெய் என்பது மின்காப்பு மட்டுமே அல்ல — இது முதன்மை குளிர்விப்பு ஊடகமாகும், மேலும் அதன் வெப்ப இடமாற்றத் திறனே தொடர் சுமை தரவரையை தீர்மானிக்கிறது.

எவ்வாறு பம்ப் இல்லாமல் எண்ணெய் சுழல்கிறது

எண்ணெயில் மூழ்கிய டிரான்ஸ்ஃபார்மர் குளிரூட்டல் இயற்கை குளிர்ச்சி மூலம் செயல்படுகிறது — சூடான திரவம் குறைந்த அடர்த்தியை ஏற்படுத்தி மேலே எழும்புகிறது. சுற்றுச்சூழலில் உள்ள எண்ணெயை சுற்றுகள் சூடேற்றுகின்றன, அது டேங்கின் மேல் பகுதிக்கு எழும்புகிறது. குளிர்ந்த டேங்க் சுவர்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது வெப்பம் வெளிப்புறமாக கடத்தப்படுகிறது. குளிர்ந்த, அடர்த்தியான எண்ணெய் சுவர்களின் வழியே கீழே இறங்கி, சுற்றுகளின் அடிப்பகுதிக்கு மீண்டும் வருகிறது. இந்த வெப்ப சிபான் ஓட்டம் எந்த இயந்திர பம்ப் இல்லாமல் செயல்படுகிறது.

சரியாக இயங்கும் எண்ணெயில் மூழ்கிய டிரான்ஸ்ஃபார்மரில், மேல் மற்றும் கீழ் எண்ணெய் அடுக்குகளுக்கு இடையேயான வெப்பநிலை வேறுபாடு, தரப்பட்ட சுமையில் 10°C முதல் 20°C வரை இருக்கும். 5°C-க்கு குறைவான வேறுபாடு குறைந்த சுமையைக் குறிக்கிறது. சாதாரண சுமையில் 25°C-க்கு மேல் வேறுபாடு ஏற்பட்டால், ஓட்டம் தடுக்கப்பட்டிருக்கலாம் — இதற்கான சாத்தியமான காரணங்கள் குளிரூட்டு கால்வாய்களை மண்ணீர் அடைத்தல் அல்லது தரமிழந்த, அதிக பாகுத்தன்மை கொண்ட எண்ணெய் ஆகும்.

டேங்க் மற்றும் ரேடிஏட்டர் வடிவமைப்பு

தொட்டி என்பது முதன்மை வெப்ப பரிமாற்ற மேற்பரப்பாகும். தரவு மாற்றிகளுக்கு (distribution transformers) தோராயமாக 100 kVA வரை சமதள சுவர்கள் போதுமானவை. இதைவிட அதிகமான திறனுக்கு, வெப்பக் குளிர்விப்பு விளிம்புகள் அல்லது ரேடிஏட்டர்கள் மேற்பரப்பின் பரப்பளவை அதிகரிக்கின்றன. ஒரே அளவிலான சமதள சுவர்களை விட அலைவடிவ தொட்டி சுவர்கள் 40 முதல் 70 சதவீதம் வரை மேற்பரப்பு பரப்பளவை அதிகரிக்கின்றன.

1,000 kVA ஐ விட அதிகமான எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட பெரிய மாற்றிகளுக்கு, வெளிப்புற ரேடிஏட்டர் குழுக்கள் மேல் மற்றும் கீழ் ஹெடர்கள் மூலம் இணைக்கப்படுகின்றன. எண்ணெய் மேல் பகுதியில் நுழைந்து, விளிம்புகளுடன் கூடிய பலகைகள் வழியாக கீழே இறங்கும்போது வாயுவிற்கு வெப்பத்தை கடத்தி, கீழ் பகுதியில் திரும்புகிறது. கட்டாய காற்று குளிர்விப்புக்கான ரேடிஏட்டர் விசிறிகள் வெப்ப வெளியேற்றத்தை 30 முதல் 50 சதவீதம் வரை அதிகரிக்கின்றன — ஒரு 1,500 kVA இயற்கை குளிர்விப்பு மாற்றி, கட்டாய காற்று குளிர்விப்புடன் 2,000 kVA வரை செயல்பட முடியும்.

வெப்பநிலை வரம்புகள் மற்றும் காப்பு ஆயுள்

சுருள் வெப்ப மைய வெப்பநிலை

மிக அதிக வெப்பநிலை கோவையின் உள்ளே — வெப்ப மையம் — பொதுவாக மேல் எண்ணெய் வெப்பநிலையை விட 5°C முதல் 15°C வரை அதிகமாக இருக்கும். IEEE C57.91 தரநிலையின்படி, 65°C சராசரி கோவை வெப்பநிலை உயர்வுடன் கூடிய தரமான செல்லுலோஸ் காப்புக்கு அதிகபட்ச வெப்ப மையம் 110°C ஆக இருக்க வேண்டும். ஆர்ஹீனியஸ் தொடர்பு ஆயுளை ஒழுங்குபடுத்துகிறது — காப்பு முதிர்ச்சி ஒவ்வொரு 6°C முதல் 8°C வரையிலான வெப்பநிலை உயர்விற்கும் ஏறக்குறைய இருமடங்காகிறது. தரமான வெப்பநிலையில் இயங்கும் மின்மாற்றி 20 முதல் 30 ஆண்டுகள் வரை செயல்படும்; தரமான வெப்பநிலையை விட 8°C அதிகமாக இருந்தால் அதன் ஆயுள் பாதியாகும். திறம்பட எண்ணெயில் மூழ்கிய மின்மாற்றியின் குளிர்விப்பு ஆயுளைப் பாதுகாக்கும் வெப்பநிலை வரம்புகளுக்குள் வெப்பநிலையை பராமரிக்கிறது.

ஒரு செயல்திறன் சார்ந்த எடுத்துக்காட்டு: மின்நிலைய திறன் மீட்பு

மத்திய கிழக்கு பயன்பாட்டு மின்நிலையத்தில் மூன்று 20 MVA எண்ணெயில் மூழ்கிய மின்மாற்றிகள் இயங்கின. கோடைக்கால உச்ச நேரங்களில் அவற்றின் மேல் எண்ணெய் வெப்பநிலை 82°C முதல் 88°C வரை இருந்தது — 95°C என்ற எச்சரிக்கை வெப்பநிலையை நெருங்கியது. சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலை தொடர்ந்து 45°C ஐ மீறியது. வெப்ப மைய வரம்பை மீறாமல் இருக்க கோடைக்காலத்தின் போது மின்நிலையம் பெயர்ப்பலகை திறனின் 85 சதவீதத்திற்கு மட்டுமே கட்டுப்படுத்தப்பட்டது.

பகுப்பாய்வு, வெளிப்புற ரேடிஏட்டர் ஃபின்களில் தூள் மற்றும் மணல் சேர்ந்து வெப்ப இடமாற்றத்தை தோராயமாக 25 சதவீதம் குறைத்ததை அடையாளம் கண்டது. ரேடிஏட்டர்கள் சுத்தம் செய்யப்பட்டன, மேலும் ஹாங்ஷின் இன்டெலிஜென்ட் டெக்னாலஜி ரேடிஏட்டர் வங்கிகளுக்கான மேம்படுத்தப்பட்ட கட்டாய காற்று குளிரூட்டும் விசிறிகளை வழங்கியது. சுத்தம் செய்தல் மற்றும் விசிறிகளை மாற்றிய பின்னர், மேல் எண்ணெய் வெப்பநிலை 74°C முதல் 78°C வரை குறைந்தது. கோடைகால சுமையின் 85 சதவீத கட்டுப்பாடு நீக்கப்பட்டது, இதனால் 15 சதவீத திறன் மீட்கப்பட்டது.

குளிரூட்டுதல் செயல்திறனுக்கான பராமரிப்பு

எண்ணெய் நிலை கண்காணிப்பு

ஆக்ஸிஜனேஷன் மூலம் டிரான்ஸ்ஃபார்மர் எண்ணெய் சிதைவடைகிறது, இது உள் மேற்பரப்புகளில் கரைசல் படிவுகளை உருவாக்கி ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது. ஆண்டுதோறும் கரைந்த வாயு பகுப்பாய்வு தொடக்க குறைபாடுகளை கண்டறிகிறது, மேலும் பாகுத்தன்மை மற்றும் மின்னியல் உடைவு தரவை வழங்குகிறது. மூல திருத்தத்தை விட 15 சதவீதம் அதிகமாக பாகுத்தன்மை கொண்ட எண்ணெய் ஓட்ட திறனை பராமரிக்க வடிகட்டப்பட வேண்டும் அல்லது மாற்றப்பட வேண்டும்.

வெளிப்புற குளிரூட்டும் மேற்பரப்பு பராமரிப்பு

தூசியுள்ள சூழல்களில், ரேடிஏட்டர் விளிம்புகள் மற்றும் டேங்க் சுவர்களை ஆண்டுக்கு ஒருமுறை சுத்தம் செய்ய வேண்டும்; மணல் நிரம்பிய பகுதிகளில் அரை ஆண்டுக்கு ஒருமுறை சுத்தம் செய்ய வேண்டும். 1 மில்லிமீட்டர் தூசி அடுக்கு வெப்ப பரிமாற்றத்தை 10 முதல் 20 சதவீதம் வரை குறைக்கிறது. ரேடிஏட்டர் விசிறிகளை தாங்கியின் சத்தம் மற்றும் அதிர்வு ஆகியவற்றை சோதிக்க வேண்டும் — பல விசிறிகள் கொண்ட அமைப்பில் ஒரு விசிறி தவறினால், அந்த பிரிவின் குளிர்ச்சியானது தோராயமாக 40 சதவீதம் குறைகிறது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

எண்ணெயில் மூழ்கிய மாற்றியின் எண்ணெயை எவ்வாறு பம்ப் இல்லாமல் குளிர்விக்கிறது?

இயற்கை வெப்ப சிபான் ஓட்டம் எண்ணெயை அடர்த்தி வேறுபாட்டின் அடிப்படையில் இயக்குகிறது — சூடான எண்ணெய் சுற்றுகள் வழியாக மேலே ஏறி, டேங்க் சுவர்களில் வெப்பத்தை கடத்தி, குளிர்ந்து கீழே இறங்குகிறது. இந்த செயலிலா அமைப்பு எந்த இயந்திர பாகங்களும் இல்லாமல் தொடர்ந்து இயங்குகிறது.

எண்ணெயில் மூழ்கிய மாற்றியின் பாதுகாப்பான அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலை என்ன?

IEEE C57.91 தரநிலை, சாதாரண செல்லுலோஸ் தடைப்பொருளுக்கான அதிகபட்ச சுற்று வெப்ப இடத்தை 110°C என பரிந்துரைக்கிறது. மேல் எண்ணெய் வெப்பநிலை பொதுவாக 5°C முதல் 15°C வரை குறைவாக இருக்கும். இந்த வரம்புகளுக்கு மேல் தொடர்ந்து இயங்குவதால், தடைப்பொருளின் ஆயுள் தோராயமாக ஒவ்வொரு 8°C க்கும் பாதியாக குறைகிறது.

ரேடிஏட்டர் விளிம்புகள் மாற்றியின் குளிர்ச்சியை எவ்வாறு மேம்படுத்துகின்றன?

விளிம்புகள் (ஃபின்ஸ்) வெப்ப பரிமாற்றத்திற்காக டேங்கின் மேற்பரப்பு பரப்பளவை 40 முதல் 70 சதவீதம் வரை அதிகரிக்கின்றன. கட்டாய காற்று விசிறிகளுடன் கூடிய வெளிப்புற ரேடிஏட்டர் வங்கிகள் திறனை 30 முதல் 50 சதவீதம் வரை அதிகரிக்கின்றன. ஹாங்ஷின் இன்டெலிஜென்ட் டெக்னாலஜி எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட மாற்றிகளுக்கான குளிரூட்டும் அமைப்பு பாகங்களை வழங்குகிறது.

எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட மாற்றியின் அதிக வெப்பநிலைக்கு என்ன காரணம்?

அதிக சுமை, பழுதுபார்க்கப்படாத எண்ணெய் சுழற்சி (சில்ட்), குளிரூட்டும் மேற்பரப்புகளில் தூசி, மற்றும் தவறிய ரேடிஏட்டர் விசிறிகள் ஆகியவை மிகவும் பொதுவான காரணங்களாகும். 40°C ஐ விட அதிகமான சூழல் வெப்பநிலைகள் இந்தக் காரணிகளை மேலும் மோசமாக்கும்.

மின்மாற்றி எண்ணெயை எப்போதெல்லாம் பரிசோதிக்க வேண்டும்?

ஆண்டுக்கு ஒருமுறை கரைந்த வாயு பகுப்பாய்வு (DGA). DGA மாதிரியுடன் பாகுத்தன்மை மற்றும் மின்காப்பு சோதனைகளும் செய்யப்படும். உயர் வெப்பநிலை பிராந்தியங்களில் தரப்பட்ட திறனுக்கு அருகில் இயங்கும் மாற்றிகளுக்கு ஆண்டுக்கு இருமுறை சோதனை பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

சூழல் வெப்பநிலை மாற்றியின் சுமைத் திறனை வரையறுக்கிறதா?

சுற்றுப்புற வெப்பநிலை வடிவமைப்பு குறிப்பு (பொதுவாக 30°C முதல் 40°C வரை) மீறும்போது ஏற்றுதல் திறன் குறைகிறது. இந்த வெப்பநிலையின் ஒவ்வொரு டிகிரி உயர்வும், சூடான புள்ளியின் வெப்பநிலையை மாறாமல் வைத்திருப்பதற்காக சுற்றுகளின் வெப்பநிலை உயர்வில் அதற்கு ஏற்ற குறைவை ஏற்படுத்த வேண்டும். சூடான காலநிலையில் செயல்படும் மின்சார நிறுவனங்கள், மின்மாற்றிகளின் காப்பு ஆயுளைப் பாதுகாக்க வெயில் காலத்தில் பொதுவாக அவற்றின் திறனைக் குறைத்து இயக்குகின்றன.