Từ khóa nóng:
- Tất cả
- Tên sản phẩm
- Từ khóa sản phẩm
- Mẫu sản phẩm
- Tóm tắt sản phẩm
- Mô tả sản phẩm
- Tìm kiếm nhiều trường
Lượt xem: 0 Tác giả: Welldone power Thời gian xuất bản: 2026-09-10 Nguồn gốc: Địa điểm
Hỏi tại sao tua-bin gió ngoài khơi sử dụng máy biến áp loại khô trong vỏ bọc, và bạn sẽ nhận được câu trả lời rõ ràng: không có dầu. Trong một vỏ thép hạn chế cách mặt biển 100 mét, một thiết bị chứa đầy chất lỏng sẽ tạo ra tải trọng cháy, đường tràn vào môi trường biển và gánh nặng bảo trì cần có tàu, cửa sổ thời tiết và thủy thủ đoàn tiếp cận. Máy biến áp loại khô bằng nhựa đúc sẽ loại bỏ cả ba vấn đề cùng một lúc. Đối với việc lắp đặt vỏ bọc, điều đó thường mang tính quyết định.
Nhưng điều đáng nói là quyết định đó có tác dụng gì, bởi vì ngành này thường thể hiện nó như một lợi thế đơn giản hơn là một giao dịch. Việc lựa chọn loại tàu khô ngoài khơi không loại bỏ được bốn vấn đề khó khăn. Nó hoán đổi chúng lấy bốn loại khác nhau - và không giống như câu hỏi về dầu, không có sự thay thế nào có thể được giải quyết bằng cách chọn một dòng sản phẩm khác. Chúng phải được thiết kế để chống lại, từng cơ chế một.
Bốn chất đó là: cặn muối làm biến đổi bề mặt cách điện dẫn điện; sự ngưng tụ hình thành bên trong bất kỳ khu vực bao bọc nào bạn xây dựng để ngăn muối xâm nhập; xung đột cơ bản giữa việc niêm phong thiết bị và làm mát thiết bị; và môi trường cơ học - rung động liên tục, tháp lắc lư và chuyển tiếp lệch - mà máy biến áp chưa bao giờ là đường dẫn tải dự định. Bài viết này trình bày chúng theo thứ tự đó, vì đó đại khái là thứ tự chúng phá hủy thiết bị.
Khung thông thường là sương muối ăn mòn các thiết bị ngoài khơi nên biện pháp đối phó là lớp phủ tốt hơn và phần cứng không gỉ. Khung đó chưa hoàn chỉnh và khe hở rất quan trọng đối với máy biến áp loại khô, đặc biệt.
Muối biển trong không khí không chỉ đơn giản đọng lại trên bề mặt. Nó lắng đọng dưới dạng một lớp hút ẩm - muối clorua dễ dàng hấp thụ độ ẩm trong khí quyển. Ở độ ẩm tương đối cao, và đặc biệt là thông qua các giao điểm điểm sương xảy ra hàng ngày ngoài khơi, cặn đó sẽ hấp thụ nước và tạo thành một màng điện phân mỏng trên bề mặt cách nhiệt . Lớp cách nhiệt không bị hỏng bên trong. Bề mặt của nó đã trở nên dẫn điện.
Điều này tạo ra một dạng hư hỏng mà các thiết kế trên bờ không xác định được kích thước: phóng điện bề mặt dọc theo đường rò, thường được gọi là phóng điện do ô nhiễm, xảy ra ở điện áp mà khối cách điện có thể chịu được. Đó là một hiện tượng bề mặt, do ô nhiễm và độ ẩm, và nó là một trong những tác nhân gây cháy được công nhận ở các tuabin gió ngoài khơi, chính xác là do nó xảy ra trên thiết bị đã vượt qua mọi thử nghiệm điện môi của nhà máy trong điều kiện khô, sạch.
Câu trả lời thiết kế theo trực tiếp từ cơ chế:
Chiều dài đường rò vượt quá tiêu chuẩn trên bờ. Con đường bề mặt giữa các pha và trái đất được kéo dài có chủ ý để tồn tại trên bề mặt bị ô nhiễm, ẩm ướt - không chỉ đơn thuần là bề mặt sạch. Cấu hình cách điện và hình dạng cuộn dây được chọn theo điều kiện ô nhiễm, không phải là điều kiện lý tưởng.
Xử lý bề mặt kỵ nước. Một bề mặt làm đổ nước thành những giọt thay vì tạo thành một màng liên tục sẽ phá vỡ cầu điện phân trước khi nó hình thành. Các lớp phủ silicon lưu hóa ở nhiệt độ phòng (RTV) và các công thức nhựa kỵ nước phục vụ chính xác chức năng này và khả năng duy trì chúng qua nhiều năm - chứ không chỉ đơn thuần là ứng dụng ban đầu - là câu hỏi về hiệu suất.
Niêm phong thiết bị thay vì bảo vệ nó. Nếu muối không bao giờ chạm tới cuộn dây, cơ chế dẫn điện bề mặt sẽ được thiết kế ngay tại nguồn. Đây là lý do tại sao các thiết bị loại khô ngoài khơi được lắp đặt bên trong vỏ thay vì lộ ra ngoài, gánh nặng ăn mòn được chuyển sang vỏ vỏ. Đó là một câu trả lời hay - và nó là nguyên nhân trực tiếp của hai vấn đề tiếp theo.
Bịt kín chống lại sự xâm nhập của muối có vẻ như là một giải pháp hoàn chỉnh. Không phải vậy, bởi vì một lớp vỏ kín không loại bỏ được nước - nó sẽ di chuyển nước.
Bên trong vỏ bọc, hơi ẩm vẫn còn tồn tại: độ ẩm còn sót lại từ quá trình lắp ráp, sự giải hấp từ vật liệu cách nhiệt và kết cấu, và bất cứ thứ gì xâm nhập qua lớp bịt kín không hoàn hảo qua nhiều năm chu kỳ nhiệt. Trong khi đó, vỏ bọc trải nghiệm môi trường nhiệt ngoài khơi — đạp xe cả ngày lẫn đêm, đạp xe tải làm thay đổi nhiệt độ cuộn dây hàng chục kelvin và khởi động ở nhiệt độ lạnh sau khi mất điện. Mỗi chu trình làm mát sẽ đẩy các bề mặt bên trong xuống dưới điểm sương cục bộ. Nước ngưng tụ. Và nó ngưng tụ tốt nhất trên các bề mặt lạnh nhất, có nhiệt lượng lớn nhất, thường là cuộn dây và lớp cách nhiệt của nó, chứ không phải trên tường bao.
Hậu quả là sự đảo ngược tinh tế của vấn đề ngoài trời: thay vì muối đến từ bên ngoài, hơi ẩm được tạo ra và giữ lại bên trong, làm ướt các bề mặt cách nhiệt tương tự từ bên trong không gian mà người vận hành không thể kiểm tra. Về lâu dài, điều này làm giảm điện trở cách điện bề mặt và tạo điều kiện phóng điện trên bề mặt - cùng loại hư hỏng như Cơ chế Một, đến từ một con đường khác.
Các biện pháp đối phó đã được thiết lập tốt và mỗi biện pháp là một cam kết bảo trì chứ không phải là tính năng một lần:
Bộ sưởi chống ngưng tụ , được cấp điện bất cứ khi nào máy biến áp bị ngắt điện, giữ cho các bề mặt bên trong cao hơn điểm sương trong trạng thái lạnh nhất và dễ bị tổn thương nhất - mất điện.
Quản lý hút ẩm và hút ẩm , với lịch trình thay thế hoặc tái tạo giả định một chuyến đi tàu.
Quản lý hơi thở - hoặc được xây dựng kín thực sự với khả năng bù áp suất hoặc thở có kiểm soát thông qua đường hút ẩm, bởi vì một hộp kín trên danh nghĩa hít không khí không được kiểm soát chỉ đơn giản là nhập vào vấn đề muối mà nó được chế tạo để loại trừ.
Thiết kế tản nhiệt giúp tránh các điểm lạnh , do vị trí ngưng tụ được thiết lập theo gradient nhiệt độ chứ không phải theo định mức danh nghĩa của vỏ.
Nguyên tắc thiết kế đáng được nêu rõ: bịt kín không phải là chiến lược chống ẩm. Đây là điều kiện biên bắt buộc phải quản lý độ ẩm bên trong.
Đây là áp lực kỹ thuật trọng tâm của thiết kế kiểu khô ngoài khơi. Máy biến áp loại khô thải nhiệt ra không khí. Trên thực tế, đánh giá của nó là một tuyên bố về lượng không khí có thể mang nhiệt đi. Ở ngoài khơi, chuồng phải được bịt kín để chống muối. Một vỏ bọc kín không thể thải nhiệt bằng cách trao đổi không khí.
Mọi giải pháp có sẵn đều là một giao dịch:
Bộ trao đổi nhiệt không khí. Không khí bên trong lưu thông qua một vòng khép kín; không khí bên ngoài đi qua phía bên kia của bộ trao đổi nhiệt, truyền nhiệt mà không trộn lẫn hai dòng. Muối không bao giờ lọt tới cuộn dây. Chi phí phải trả là một đường truyền nhiệt có sự chênh lệch nhiệt độ xuyên suốt - có nghĩa là máy biến áp chạy bên trong nóng hơn không khí bên ngoài cho thấy - cộng với bộ trao đổi nhiệt bám muối trên bề mặt bên ngoài và cần phải làm sạch ngoài khơi theo lịch trình.
Làm mát bằng không khí-nước. Nhiệt được truyền từ không khí bên trong sang mạch nước, sau đó được loại bỏ thông qua bộ trao đổi bên ngoài hoặc hệ thống làm mát của chính tuabin. Điều này nhỏ gọn hơn và cho phép khoang máy biến áp được giữ ở áp suất dương nhẹ, giúp chủ động chống lại sự xâm nhập của muối. Nó cũng đưa một mạch nước - máy bơm, vòng đệm, tính toàn vẹn áp suất - vào vị trí mà rò rỉ vừa là sự kiện bảo trì vừa là mối nguy hiểm về điện. Khả năng cao hơn, độ phức tạp cao hơn, hậu quả thất bại cao hơn.
Thông gió cưỡng bức bằng lọc. Câu trả lời về nhiệt đơn giản nhất và câu trả lời về bảo trì tệ nhất ở ngoài khơi: các bộ lọc loại trừ muối tích tụ và phải được bảo dưỡng, đồng thời bộ lọc bị bỏ quên sẽ biến hệ thống làm mát thành nguy cơ quá nhiệt. Mỗi bộ lọc là một sự can thiệp theo lịch trình và mỗi sự can thiệp theo lịch trình là một chuyến đi.
Giảm tải và biên nhiệt. Chấp nhận xếp hạng có thể sử dụng thấp hơn hoặc loại hệ thống cách nhiệt cao hơn để thiết bị có thể chịu được đường dẫn làm mát bị tổn hại mà không bị hư hỏng. Đây là lựa chọn trung thực nhất - nó đòi hỏi chi phí về công suất và vốn ban đầu cũng như khả năng chịu đựng sự xuống cấp chắc chắn sẽ xảy ra - và nó thường không được xác định rõ ràng vì nó khiến thiết bị trông đắt hơn trong một cuộc đấu thầu cạnh tranh.
Câu trả lời đúng cho một dự án nhất định là chức năng của kích thước tuabin, phạm vi nhiệt độ môi trường, khả năng tiếp cận bảo trì và khả năng chịu đựng của người vận hành đối với các biện pháp can thiệp. Điều quan trọng là giao dịch được thực hiện một cách rõ ràng. Máy biến áp loại khô được chỉ định cho ngoài khơi mà không có cấu trúc làm mát được nêu rõ và giới hạn nhiệt đã nêu không phải là một thiết kế - người ta hy vọng rằng vỏ bọc sẽ hoạt động như bảng dữ liệu giả định.
Vỏ bọc là một cỗ máy không bao giờ ngừng chuyển động. Vòng quay của rôto, sóng hài truyền qua lưỡi dao, kích thích máy phát điện và hộp số, tháp lắc lư liên tục và sự thay đổi đột ngột của chuyển động ngáp và hãm, tất cả đều kết hợp với mọi bộ phận được bắt vít bên trong nó. Máy biến áp loại khô, có thân bằng nhựa đúc và cụm lõi và kẹp được bắt vít, đương nhiên không phải là một cấu trúc chịu mỏi.
Thiệt hại tích tụ ở những nơi không đẹp mắt: các mối nối bắt vít bị lung lay và lỏng lẻo; các đầu dây dẫn bị cứng và nứt; bề mặt cách nhiệt bị mài mòn so với các cấu trúc lân cận qua hàng triệu chu kỳ; và trong trường hợp xấu nhất, chuyển động của cuộn dây so với lõi bắt đầu như một sự cố về điện và kết thúc là một sự cố. Không cái nào trong số này xuất hiện trong một bài kiểm tra điện môi thông thường cho đến khi chúng đã được nâng cao.
Các biện pháp đối phó trong thiết kế và lắp đặt mang tính cơ học và chủ yếu nhằm loại bỏ chuyển động tương đối hơn là tăng thêm sức mạnh:
Thân được đúc cứng nên cấu trúc cuộn dây chống chuyển động như một bộ phận riêng lẻ chứ không phải là một tập hợp các bộ phận có thể hoạt động chống lại nhau.
Sự ràng buộc tích cực giữa máy biến áp và vỏ bọc , với thanh giằng làm cho cả hai hoạt động như một cấu trúc thay vì hai khối lượng có thể dao động độc lập.
Các quy định chống nới lỏng trên mỗi dây buộc , được coi như một yêu cầu về mỏi hơn là một biện pháp thực hành tốt, bởi vì dây buộc bị lỏng khi rung đã trở thành một bộ phận chuyển động.
Giảm sức căng và hỗ trợ cho tất cả các kết nối để cáp và thanh cái không tạo ra tải theo chu kỳ lên các thiết bị đầu cuối.
Chứng nhận động , không chỉ là chứng nhận tĩnh - môi trường cơ học ngoài khơi là phổ rung động và lịch sử tải nhất thời, đồng thời thiết bị phải được chứng minh rõ ràng đối với môi trường đó.
Bởi vì vỏ bọc hấp thụ gánh nặng ăn mòn nên thông số kỹ thuật của nó là nơi mà phần lớn độ bền ngoài khơi được xác lập hoặc bị mất. Ba yếu tố quan trọng:
Phân loại ăn mòn. Độ ăn mòn của khí quyển ngoài khơi cao và khuôn khổ liên quan là ISO 9223, với C5-M biểu thị loại biển nghiêm trọng. Sự phân loại này là đầu vào cho mọi thứ tiếp theo.
Hệ thống lớp phủ được chỉ định theo tiêu chuẩn chứ không phải theo màu sắc. ISO 12944 quản lý các hệ thống lớp phủ bảo vệ: cấp độ chuẩn bị bề mặt, thành phần hóa học của lớp phủ, số lượng lớp phủ, độ dày màng khô và kỳ vọng về độ bền trong suốt thời gian sử dụng dự định. Lớp phủ được chỉ định là 'cấp hàng hải' mà không có ký hiệu hệ thống và độ dày màng là một sự khẳng định chứ không phải là một thông số kỹ thuật. Các cạnh, ốc vít và mối hàn là những nơi hệ thống sơn thực sự bị lỗi và chúng đòi hỏi phải có chi tiết - lớp sơn sọc, mối nối kín và phần cứng chống ăn mòn - thay vì phun sơn đồng nhất.
Khả năng tương thích vật liệu. Vỏ bằng thép không gỉ và nhôm có những vấn đề riêng: ăn mòn điện giữa các kim loại khác nhau, nứt do ăn mòn ứng suất clorua ở một số loại không gỉ và nguy cơ giòn do hydro ở các ốc vít có độ bền cao. Việc lựa chọn vật liệu phải được thực hiện như một hệ thống, với các ốc vít và kết cấu được xem xét cùng nhau.
Bảo vệ xâm nhập như một ranh giới được tuyên bố. Xếp hạng IP không phải là con số tiếp thị; nó xác định những gì phần bao vây yêu cầu loại trừ và do đó, những gì thiết kế bên trong phải giả định về những gì được đưa vào. Các lỗ thông gió, lối vào cáp và đệm cửa là những đường dẫn quan trọng và thiết kế lối vào cáp là nơi mà một vỏ bọc được đánh giá tốt thường trở thành một hệ thống lắp đặt được đánh giá kém.
Đối với máy biến áp loại khô ngoài khơi, khuôn khổ áp dụng thường bao gồm:
IEC 60076-11 — máy biến áp loại khô, bao gồm các loại khí hậu, môi trường và hành vi cháy nổ (thường được biểu thị dưới dạng bộ ba lớp như C2 / E2 / F1) cần được nêu rõ ràng cho dịch vụ ngoài khơi thay vì kế thừa từ một danh mục chung.
IEC 60076-16 — máy biến áp dành cho ứng dụng tuabin gió, tiêu chuẩn thừa nhận chu kỳ làm việc cụ thể, đặc tính tải và mức độ tiếp xúc với môi trường của ứng dụng này.
IEC 61439 - trong đó tổ hợp được cung cấp dưới dạng tổ hợp thiết bị đóng cắt và máy biến áp, quy định các yêu cầu về vỏ và lắp ráp.
IEEE C57.12.01 — dành cho thông số kỹ thuật loại khô của Bắc Mỹ.
ISO 9223 và ISO 12944 - đặc điểm kỹ thuật của hệ thống phủ và phân loại ăn mòn, như mô tả ở trên.
Chứng nhận của tổ chức phân loại (ví dụ DNV) khi dự án yêu cầu, đặc biệt đối với việc lắp đặt trạm biến áp nổi hoặc ngoài khơi.
Một danh sách kiểm tra ngắn gọn, rõ ràng dành cho các nhóm mua sắm:
Một kiến trúc làm mát đã nêu với biên độ nhiệt. Bộ trao đổi nhiệt, mạch nước, thông gió cưỡng bức hoặc vận hành giảm công suất - được đặt tên, với mức giảm công suất hoặc biên được định lượng.
Thông số kỹ thuật của đường rò được chứng minh cho bề mặt bị ô nhiễm, ướt - không chỉ đơn thuần là tuân thủ điều kiện sạch tối thiểu.
Kế hoạch quản lý ngưng tụ , bao gồm vận hành máy sưởi trong thời gian ngừng hoạt động và lịch trình hút ẩm hoặc hút ẩm, với khoảng thời gian can thiệp thực tế cho phép tiếp cận ngoài khơi.
Tuyên bố về độ rung và động lực đối với môi trường vỏ bọc thực tế, bao gồm các điều khoản chống lỏng dây buộc và dây buộc.
Một hệ thống lớp phủ được chỉ định theo tiêu chuẩn - hệ thống ISO 12944, cấp độ chuẩn bị bề mặt và độ dày màng khô, với các chi tiết về cạnh và dây buộc được nêu rõ.
Các ký hiệu phân loại được nêu rõ ràng - loại khí hậu, môi trường và lửa, cộng với xếp hạng IP, cộng với loại ăn mòn.
Một kế hoạch bảo trì có tính đến chi phí truy cập. Một thiết kế yêu cầu một chuyến đi tàu sáu tháng một lần để bảo dưỡng bộ lọc có tổng chi phí thấp hơn giá mua và chi phí đó nằm trong phần đánh giá.
Máy biến áp loại khô là câu trả lời phù hợp cho các vỏ bọc ngoài khơi, vì lý do an toàn cháy nổ và ngăn chặn dầu mà không có công nghệ nào phù hợp tại địa điểm đó. Nhưng sương mù muối, sự ngưng tụ, nghịch lý bịt kín và sự rung động không biến mất vì dầu đã biến mất. Chúng chuyển đổi từ các vấn đề về dầu được xử lý một cách thụ động thành các vấn đề mà thiết kế phải xử lý tích cực — với đường rò kéo dài, bề mặt kỵ nước, quản lý độ ẩm có chủ ý, cấu trúc làm mát được chọn có tính đến gánh nặng bảo trì và thiết kế cơ học coi mọi dây buộc như một bộ phận gây mỏi.
Gió ngoài khơi khen thưởng những dự án chỉ định rõ ràng các cơ chế này và trừng phạt - một cách đắt giá, trên biển, trong cửa sổ thời tiết - những dự án cho rằng vỏ bọc kín và lớp phủ biển cùng nhau tạo thành một câu trả lời hoàn chỉnh. Họ không làm vậy. Chúng là hai động thái đầu tiên trong một lập luận kỹ thuật dài hơn, và tuổi thọ ba mươi năm trên biển của máy biến áp phụ thuộc vào việc phần còn lại của nó được chế tạo tốt như thế nào.
