ትራንስፎርመሮች የዘመናዊ የኤሌክትሪክ ኃይል ስርዓቶች ያልተዘመረላቸው የጀርባ አጥንት ናቸው. ቮልቴጆችን ወደ ስርጭቱ በመጨመር እና ለማሰራጨት እና ጥቅም ላይ እንዲውሉ በማድረግ ውጤታማ የረጅም ርቀት የኤሌክትሪክ ኃይል ማስተላለፍ ያስችላሉ። አስተማማኝ ትራንስፎርመሮች ከሌሉ የፍርግርግ መረጋጋት፣ ቀልጣፋ የኃይል አቅርቦት እና የቮልቴጅ ቁጥጥር በማመንጨት፣ በማስተላለፊያ እና በማከፋፈያ አውታሮች ላይ የማይቻል ነው። ከትራንስፎርመር ዓይነቶች መካከል  በዘይት የተጠመቀው ትራንስፎርመር  ለመካከለኛ እና ከፍተኛ-ቮልቴጅ አፕሊኬሽኖች በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ መፍትሄ ሆኖ ይቆያል ምክንያቱም በተረጋገጠ አስተማማኝነት ፣ ከፍተኛ የሙቀት አቅም እና ተለዋዋጭ የንድፍ አማራጮች። ይህ ጽሑፍ በዘይት የተጠመቁ ትራንስፎርመሮችን መሠረታዊ ፍቺ እና መዋቅር ይመረምራል  , የማቀዝቀዣቸውን እና የመከላከያ መርሆቻቸውን ያብራራል, ከደረቅ አይነት አማራጮች ጋር ያወዳድራል, የተለመዱ የመተግበሪያ ሁኔታዎችን ይመረምራል. 

በዘይት የተጠመቀ ትራንስፎርመር ምንድን ነው?

በዘይት የተጠመቀ ትራንስፎርመር የኤሌክትሪክ ትራንስፎርመር ሲሆን ጠመዝማዛው እና ዋናው የማዕድን ዘይት (ወይም አማራጭ መከላከያ ፈሳሾች) ገንዳ ውስጥ ጠልቀው ይገኛሉ። ዘይቱ ሁለት አስፈላጊ ተግባራትን ያከናውናል-የኤሌክትሪክ መከላከያ እና የሙቀት ማስተላለፊያ. የኦርኬስትራ ጠመዝማዛ እና መግነጢሳዊ ኮር ዙሪያ በማድረግ, ዘይት ክፍሎች መካከል dielectric ጥንካሬ ይጨምራል እና convection እና ትራንስፎርመር ታንክ እና ውጫዊ የማቀዝቀዝ ወለል ወደ convection እና conduction በኩል ክወና ወቅት የሚፈጠረውን ሙቀት ያስወግዳል. የተለመደው ዘይት-የተጠመቁ አሃዶች ከአነስተኛ ማከፋፈያ ትራንስፎርመሮች እስከ ትልቅ የኃይል ትራንስፎርመሮች በመቶዎች በሚቆጠሩ MVA ለግሪድ ማከፋፈያዎች ይደርሳሉ።

ዋና መዋቅራዊ አካላት

በዘይት የተጠመቁ ትራንስፎርመሮች በርካታ እርስ በርስ የሚደጋገፉ ክፍሎች የተፈጠሩ ምህንድስና ናቸው። ዋናዎቹ ክፍሎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

መግነጢሳዊ ኮር (ብረት ኮር)

ዋናው ዝቅተኛ ፍላጎት የሌለውን መግነጢሳዊ መንገድ በአንደኛ ደረጃ እና በሁለተኛ ደረጃ ጠመዝማዛ መካከል ያለውን ፍሰት ግንኙነት ያቀርባል። ብዙውን ጊዜ የሚሠራው ከተደራራቢ እህል ተኮር ኤሌክትሪክ ብረታ ብረት ማያያዣዎች ውስጥ የኤዲ ፍሰትን እና የጅብ ብክነትን ለመቀነስ ነው። ዋና ንድፍ (የኮር-አይነት እና የሼል-አይነት) የፍሰት ስርጭት፣ የመፍሰሻ ምላሽ እና የአጭር-ወረዳ ባህሪ ላይ ተጽእኖ ያሳድራል።

ንፋስ (ዋና እና ሁለተኛ)

ጠመዝማዛዎች የሚፈለገውን የማዞሪያ ጥምርታ ለማቅረብ የተደረደሩ የመዳብ ወይም የአሉሚኒየም የኦርኬስትራ መጠምጠሚያዎች ናቸው። የእነሱ ጂኦሜትሪ (ተደራቢ, ዲስክ, ሄሊካል) በቮልቴጅ ደረጃ, በማቀዝቀዣ ፍላጎቶች እና በአጭር ጊዜ ውስጥ የመቋቋም አቅም ላይ በመመርኮዝ ይመረጣል. በመጠምዘዣ ፣ በንብርብሮች እና በመጠምዘዝ መካከል ያለው ሽፋን የሚከላከለው ወረቀቶች ፣ የፕሬስ ሰሌዳ እና የኢንሱሌሽን ዘይት በመጠቀም ነው ።

ታንክ እና ማቀፊያ

ታንኩ የሚያንጠባጥብ የብረት ዕቃ ሲሆን በውስጡም እምብርት እና ጠመዝማዛዎችን የሚይዝ እና መከላከያ ዘይትን ይይዛል። ለማቀዝቀዝ ውጫዊ ገጽታን ለመጨመር ታንኮች ተራ ወይም በቆርቆሮ እና ራዲያተሮች የተገጠሙ ሊሆኑ ይችላሉ. ለስርጭት ትራንስፎርመሮች, የታመቁ ታንኮች የተለመዱ ናቸው; ለትልቅ የኃይል ትራንስፎርመሮች, የተለየ ዘይት ቆጣቢዎች, ራዲያተሮች እና የዘይት ቧንቧዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ.

የኢንሱላር ዘይት (ትራንስፎርመር ዘይት)

በተለምዶ የማዕድን ዘይት (የተጣራ የፔትሮሊየም ዘይቶች) እንደ መከላከያ እና ማቀዝቀዝ ያገለግላል. ተለዋጭ ፈሳሾች (synthetic esters, natural esters, silicone) ፈሳሾች አንዳንድ ጊዜ ለተሻሻለ የእሳት ደህንነት ወይም ባዮዲድራዴሽን ጥቅም ላይ ይውላሉ. የዘይት ንፅህና፣ የእርጥበት መጠን እና የዲኤሌክትሪክ ጥንካሬ በማጣራት እና በመሞከር ጥብቅ ቁጥጥር ይደረግበታል።

መለዋወጫዎች እና ጥበቃ

ረዳት ክፍሎች ለከፍተኛ-ቮልቴጅ ግንኙነቶች ቁጥቋጦዎች ፣ ቆጣቢ ታንኮች (ለዘይት ማስፋፊያ) ፣ እርጥበት ወደ ውስጥ መግባትን ለመቆጣጠር የመተንፈሻ አካላት ፣ የግፊት ማስታገሻ መሳሪያዎች ፣ የዘይት ፓምፖች (በግዳጅ-ዘይት ስርዓቶች) ፣ ONAN/ONAF ራዲያተሮች ወይም አድናቂዎች ፣ በጭነት ላይ ወይም ከጭነት በላይ የቮልቴጅ ማስተካከያ የቧንቧ መለዋወጫ እና የመቆጣጠሪያ መሳሪያዎች (የሙቀት መለኪያዎች ፣ ጋዝ-ውስጥ-ዲ)።

በዘይት ውስጥ በተቀቡ ትራንስፎርመሮች ውስጥ የማቀዝቀዝ እና የሙቀት ማስወገጃ መርሆዎች

የትራንስፎርመር ኪሳራዎች (የዋና ኪሳራዎች እና የጭነት ኪሳራዎች) የኤሌክትሪክ ኃይልን ወደ ሙቀት ስለሚቀይሩ የሙቀት አስተዳደር ዋና ንድፍ ነው ። ውጤታማ መበታተን የተፋጠነ እርጅናን ለመከላከል ጠመዝማዛ እና መከላከያ ሙቀትን በአስተማማኝ ገደቦች ውስጥ ያቆያል።

ሙቀት ማመንጨት

ዋና ኪሳራዎች:  በተነባበረ ኮር ውስጥ መግነጢሳዊ hysteresis እና Eddy currents ምክንያት; በአብዛኛው ጭነት-ገለልተኛ እና ከተተገበረው ቮልቴጅ እና ድግግሞሽ ጋር ተመጣጣኝ.

የነሐስ (ጭነት) ኪሳራዎች  ፡ I²R ኪሳራዎች በነፋስ ጭነት የሚጨምሩት።

የሙቀት ማስተላለፊያ ዘዴዎች

አመራር  ፡ ሙቀት ከትኩስ ጠመዝማዛ ወለል ወደ አካባቢው ዘይት በቀጥታ ግንኙነት ይንቀሳቀሳል።

ተፈጥሯዊ መወዛወዝ፡-  ሞቃታማ ዘይት ትንሽ ጥቅጥቅ ያለ እና ወደ ላይ ይወጣል፣ ወደ ቀዝቃዛ ቦታዎች (የታንክ ግድግዳዎች፣ ራዲያተሮች) ይፈስሳል። ቀዝቀዝ ያለ ዘይት ይሰምጣል እና በመጠምዘዣው ዙሪያ ይሽከረከራል. ይህ ዝውውር ሙቀትን ከጠመዝማዛው ክልል ያጓጉዛል.

የግዳጅ ኮንቬክሽን  ፡ የአየር ማራገቢያዎች ወይም ፓምፖች (በኦኤንኤኤፍ/ኦኤፍደብሊውኤፍ ሲስተሞች) የተፈጥሮ ኮንቬንሽን በከፍተኛ ጭነት ላይ በቂ ካልሆነ የሙቀት ማስተላለፍን ለመጨመር የዘይት ፍሰትን ያፋጥናል።

በማጠራቀሚያው ወለል ላይ ጨረራ እና መወዛወዝ  ፡ ሙቀቱ በመጨረሻ ከውኃ ማጠራቀሚያው እና ራዲያተሮች ወደ ድባብ አየር ይተላለፋል።

የማቀዝቀዣ ምደባዎች

የኢንዱስትሪ ደረጃዎች እንደ ኦኤንኤን (ዘይት ተፈጥሯዊ አየር ተፈጥሯዊ)፣ ኦኤንኤኤፍ (ዘይት የተፈጥሮ አየር ኃይል)፣ ኦኤፍኤፍ (በዘይት የሚገደድ አየር ኃይል) እና ኦኤፍደብሊውኤፍ (በዘይት የሚገደድ ውሃ) ያሉ የማቀዝቀዝ ዘዴዎችን ይገልፃሉ። ምርጫው በተገመተው ኃይል፣ የአካባቢ ሁኔታዎች እና በሚፈለገው ከመጠን በላይ የመጫን አቅም ላይ የተመሠረተ ነው።

የኢንሱሌሽን እና የሙቀት መስተጋብር

የኢንሱሌሽን ቁሳቁሶች የህይወት ዘመን በጣም በሙቀት ላይ የተመሰረተ ነው; የተለመደው የአውራ ጣት ህግ እያንዳንዱ ከ6-10 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን መጨመር የኢንሱሌሽን ህይወትን በግማሽ ይቀንሳል። በመሆኑም በነዳጅ ላይ የተመሰረተ ቅዝቃዜ የሙቀት መጠንን በመቆጣጠር የትራንስፎርመር አገልግሎትን ለማራዘም ወሳኝ ነው።

ከደረቅ አይነት ትራንስፎርመሮች ጋር ሲወዳደር ጥቅሞች

በነዳጅ የተጠመቁ ትራንስፎርመሮች በኤሌክትሪክ አፈፃፀም ፣ በሙቀት አስተዳደር እና በዋጋ ቆጣቢነት ምክንያት ብዙውን ጊዜ በብዙ ሁኔታዎች ተመራጭ ናቸው። ቁልፍ ጥቅሞች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

የላቀ የማቀዝቀዝ አቅም

የተጠመቀው ዘይት ከአየር የበለጠ ውጤታማ የሆነ ሙቀትን ያስወግዳል፣ ይህም ከፍተኛ ቀጣይነት ያለው የመጫን አቅም እና ከፍተኛ የአጭር ጊዜ ጭነት መቻቻልን ያስችላል።

ከፍተኛ የዲኤሌክትሪክ ጥንካሬ

ዘይቱ ባዶ ቦታዎችን ይሞላል እና በመጠምዘዝ እና በዋና ስብሰባዎች ዙሪያ ያለውን የዲኤሌክትሪክ አከባቢን ያሻሽላል ፣ የብልሽት የቮልቴጅ ህዳጎችን ይጨምራል እና ከፊል የመልቀቂያ ስጋትን ይቀንሳል።

የታመቀ እና ወጪ ቆጣቢነት

ለተሰጠው ደረጃ፣ በዘይት የተጠመቁ ትራንስፎርመሮች በአጠቃላይ አነስተኛ የአካል መጠን እና አነስተኛ የማምረቻ ዋጋ ከደረቅ አይነት አሃዶች ጋር ሲነፃፀሩ በተለይም በመካከለኛ እና ከፍተኛ ቮልቴጅ።

በጥሩ ሁኔታ ከተያዙ ረጅም የአገልግሎት ሕይወት

ትክክለኛ የዘይት ጥገና፣ ማጣሪያ እና ክትትል (ለምሳሌ ዲጂኤ) የጀማሪ ጥፋቶችን አስቀድሞ ለማወቅ እና የአገልግሎት እድሜን ለማራዘም ይረዳል።

በንድፍ ውስጥ ተለዋዋጭነት

በዘይት የተጠመቁ አሃዶች በመጫን ላይ ለሚጫኑ የቧንቧ ለዋጮች፣ ለትልቅ የአቅም ደረጃዎች እና ለፍላጎት ፍርግርግ አፕሊኬሽኖች ልዩ የኢንሱሌሽን እቅዶች ሊነደፉ ይችላሉ።

ነገር ግን፣ ለውጡን መቀበል በጣም አስፈላጊ ነው፡ በዘይት የተጠመቁ ትራንስፎርመሮች የማዕድን ዘይት ጥቅም ላይ ከዋለ ከፍተኛ የእሳት አደጋን ይፈጥራሉ፣ የዘይት አያያዝ እና የአካባቢ ጥበቃን የሚፈልግ እና የበለጠ ጥብቅ የጣቢያ መሠረተ ልማት ሊያስፈልጋቸው ይችላል። ጥብቅ የእሳት ደህንነት መስፈርቶች ባለባቸው አካባቢዎች - እንደ የታሰሩ የቤት ውስጥ ቦታዎች፣ ፈንጂዎች ወይም ከፍተኛ ከፍታ ያላቸው ሕንፃዎች - ደረቅ አይነት ትራንስፎርመሮች ወይም አማራጭ ፈሳሾች (እንደ ተፈጥሯዊ ኢስተር) ሊመረጡ ይችላሉ።

የተለመዱ የመተግበሪያ ሁኔታዎች

በዘይት የተጠመቁ ትራንስፎርመሮች ከፍተኛ አስተማማኝነት እና ቀልጣፋ የሙቀት አስተዳደር በሚያስፈልግባቸው ሰፊ ዘርፎች ላይ ተዘርግተዋል። ተወካይ ማመልከቻዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

ማስተላለፊያ እና ማከፋፈያ ማከፋፈያዎች

በሰብስቴሽኖች ውስጥ ያሉ ትላልቅ የሃይል ትራንስፎርመሮች (HV/MV) በከፍተኛ አቅማቸው እና ቀልጣፋ የማቀዝቀዝ እና የቮልቴጅ ቁጥጥር ስለሚያስፈልጋቸው ሁል ጊዜ በዘይት ይጠመቃሉ።

የኢንዱስትሪ የኃይል ስርዓቶች

ከባድ ኢንዱስትሪዎች (ብረት, ፔትሮኬሚካል, ሲሚንቶ, ማዕድን) ለትልቅ ሞተሮች እና ለሂደቱ ጭነቶች ጠንካራ ትራንስፎርመሮች ያስፈልጋቸዋል; በዘይት የተጠመቁ ዲዛይኖች ከፍተኛ ሸክሞችን እና ጊዜያዊ ጭንቀቶችን በብቃት ይይዛሉ።

ሊታደስ የሚችል ውህደት እና የፍርግርግ ትስስር

የንፋስ ኃይል ማመንጫዎች እና የፀሐይ ኃይል ማመንጫዎች ከማስተላለፊያው ፍርግርግ ጋር ለመገናኘት በማዕከላዊ መሰብሰቢያ ቦታዎች እና ደረጃ ላይ ባሉ ጣቢያዎች ላይ በዘይት የተጠመቁ ትራንስፎርመሮችን ይጠቀማሉ።

የመገልገያ ማከፋፈያ መረቦች

የመኖሪያ እና የንግድ አካባቢዎችን የሚያገለግሉ ምሰሶዎች ወይም ፓድ-የተሰቀሉ የማከፋፈያ ትራንስፎርመሮች ብዙውን ጊዜ ዘይትን ለማጠናከሪያ እና ለሙቀት አፈፃፀም ይጠቀማሉ።

የባህር እና የባህር ዳርቻ መድረኮች

በልዩ ሁኔታ የተነደፉ በዘይት የተጠመቁ ትራንስፎርመሮች (በተፈለገ ጊዜ እሳትን መቋቋም በሚችሉ ፈሳሾች) ለመርከብ ሰሌዳ ኃይል እና የባህር ዳርቻ መጫኛዎች ያገለግላሉ።

የውሂብ ማዕከል እና ትላልቅ የንግድ ካምፓሶች

ቦታ፣ ቅልጥፍና እና አስተማማኝነት ጉዳይ፣ በዘይት የተጠመቁ ክፍሎች ጥቅም ላይ ይውላሉ—አንዳንድ ጊዜ ተጨማሪ የእሳት-ደህንነት እርምጃዎች ወይም የአካባቢ ኮዶችን ለማሟላት አማራጭ ፈሳሾች።

መደምደሚያ እና ምክር

በዘይት የተጠመቁ ትራንስፎርመሮች በአገልግሎት፣ በኢንዱስትሪ እና በንግድ ዘርፎች አስተማማኝ የኃይል አቅርቦት የማዕዘን ድንጋይ ሆነው ቀጥለዋል። የእነሱ ውጤታማ የሙቀት አስተዳደር፣ ጠንካራ የዲኤሌክትሪክ ባህሪ እና ተለዋዋጭ የንድፍ አማራጮች ለመካከለኛ እና ከፍተኛ ኃይል መተግበሪያዎች ነባሪ ምርጫ ያደርጋቸዋል። በተሳካ ሁኔታ ማሰማራት በመነሻ ንድፍ ላይ ብቻ ሳይሆን በዲሲፕሊን ጥገና, በሁኔታዎች ቁጥጥር እና አስፈላጊ ሆኖ ሲገኝ, የዘመናዊ መከላከያ ፈሳሾችን እና የዲጂታል መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂዎችን መምረጥ ላይ የተመሰረተ ነው.