Ym myd pŵer trydan, mae yna fath o offer sy'n bodoli ym mhob cornel o orsaf bŵer, is-orsaf a rhwydwaith dosbarthu trefol yn dawel ac yn ffyddlon. Nid yw mor drawiadol â generadur, nac mor aruthrol â thŵr trawsyrru pŵer. Fodd bynnag, ni ellir gwahanu pob codiad a chwymp foltedd, a -drosglwyddiad pellter hir o bob cilowat o ynni trydan oddi wrth ei gynhaliaeth graidd - trawsffurfiwr trochi olew yw hwn. Mae trawsnewidyddion trochi olew wedi datblygu ers dros ganrif ers i olew mwynol gael ei gyflwyno gyntaf i amddiffyniad inswleiddio gan drawsnewidwyr arbrofol yn gynnar yn 1885 ac maent yn dal i gyfrif am fwy na 60 y cant o'r farchnad trawsnewidyddion pŵer byd-eang.g. Beth sy'n gwneud y math hwn o offer gydag olew fel cyfrwng inswleiddio ac oeri yn cynnal safle blaenllaw anadferadwy yn ymddangosiad cynhyrchion newydd megis newidydd math sych? I ateb y cwestiwn hwn, mae angen inni ddechrau o'i egwyddor strwythurol, manteision perfformiad a senarios cais eang i ddod o hyd i'r ateb.
I ddeall sylfaenolew-newidydd trochi, yn gyntaf oll, cydnabod rôl graidd deuol olew trawsnewidyddion.Trawsnewidyddion pŵer trochi olewdefnyddio olew mwynol neu olew synthetig fel y prif gyfrwng inswleiddio ac oeri, a hanfod y cysyniad dylunio yw defnyddio'r un cyfrwng i wireddu dwy swyddogaeth wahanol. Ar y naill law, mae gan olew trawsnewidyddion berfformiad inswleiddio trydanol rhagorol a chryfder dielectrig llawer uwch nag aer, a all ynysu dirwyn foltedd uchel yn effeithiol rhag dirwyn foltedd isel, atal dadansoddiad arc a sicrhau lefel foltedd uchel mewn gofod cyfyngedig. Ar y llaw arall, mae cynhwysedd gwres penodol uchel yr olew yn ei gwneud yn gyfrwng afradu gwres effeithlon. Pan fydd y craidd a'r troellog yn cynhyrchu gwres oherwydd bod y cerrynt yn mynd trwodd, mae'r gwres yn cael ei drosglwyddo'n gyntaf i'r olew trawsnewidydd cyfagos, mae dwysedd yr olew yn cynyddu ar ôl ei gynhesu, ac mae'r gwres yn cael ei drosglwyddo i wal y tanc a'r rheiddiadur trwy ddarfudiad thermol, ac yna'n cael ei ollwng i'r atmosffer allanol. Gan gymryd trawsnewidydd trochi olew S13 safonol fel enghraifft, mae ardal afradu gwres y tanc olew rhychiog wedi'i ddylunio'n gywir i fodloni'r gofynion oeri o dan y rhan fwyaf o amodau gwaith heb ddefnyddio cefnogwyr ychwanegol.
O'r cyfansoddiad adeileddol, gellir disgrifio set gyflawn o -newidydd trochi olew fel "pum rhan fudr". Mae prif gorff y corff trawsnewidydd yn cynnwys craidd haearn wedi'i lamineiddio gan ddalennau dur silicon gyda athreiddedd uchel, clwyf dirwyn foltedd isel ac uchel gyda ffoil copr neu ddargludydd copr, a system insiwleiddio cyfansawdd papur olew sy'n cynnwys bwrdd papur inswleiddio, papur cebl ac olew trawsnewidydd. Mae'r amgaead yn danc trawsnewidydd weldio manwl gywir, sy'n amgáu corff y trawsnewidydd yn llwyr. O amgylch y craidd hwn, mae cyfres o ategolion allweddol hefyd wedi'u ffurfweddu: defnyddir y gwarchodwr olew i wneud iawn am ehangu cyfaint a chrebachu olew inswleiddio oherwydd newid tymheredd; mae'r anadlydd yn hidlo'r aer sy'n mynd i mewn i'r cadwraethwr olew trwy'r amsugnydd lleithder i atal ymyrraeth lleithder; mae'r ras gyfnewid nwy yn monitro cyflymder llif olew mewn amser real ac yn anfon signal larwm rhag ofn methiant mewnol; mae'r falf rhyddhad pwysau yn gollwng pwysau yn gyflym pan fydd pwysau mewnol y tanc olew yn codi'n annormal i sicrhau diogelwch yr offer; mae'r rheiddiadur a'r oerach yn ymgymryd â'r dasg cyfnewid gwres yn ôl gwahanol ddulliau oeri (oeri naturiol, oeri aer gorfodol neu oeri cylchrediad olew gorfodol). Gyda'i gilydd, mae'r set hon o gydrannau rhyngweithredol yn becyn a all weithredu'n sefydlog mewn amgylchedd awyr agored garw am amser hir.
Beth yw'r gwahaniaeth sylweddol rhwng -trawsnewidydd trochi olew a -newidydd math sych sy'n dod yn fwyfwy poblogaidd yn y blynyddoedd diwethaf ymhlith llawer o fathau o drawsnewidwyr? Mae'r gwahaniaeth sylfaenol yn gorwedd yn y gwahaniaeth rhwng insiwleiddio a chyfryngau oeri: mae newidyddion math sych yn defnyddio inswleiddiad solet (ee resin epocsi) ac aer fel cyfrwng oeri, tra bod trawsnewidyddion trochi olew yn defnyddio olew inswleiddio hylif. Mae gwahaniaethau o'r fath yn y cyfrwng yn arwain yn uniongyrchol at amrywiaeth o wahaniaethau perfformiad. O ran cynhwysedd afradu gwres, mae trawsnewidyddion trochi olew yn gallu gwrthsefyll dwysedd llwyth uwch a chynnal gweithrediad sefydlog o dan amodau llwyth hirdymor oherwydd dargludedd thermol ardderchog cyfrwng olew, tra bod dargludedd thermol deunyddiau inswleiddio solet yn cyfyngu ar drawsnewidyddion math sych, felly mae'r effaith afradu gwres yn gymharol gyfyngedig fel arfer, ac mae angen systemau oeri ychwanegol fel arfer. O ran ymwrthedd cylched byr, mae gan y cyfrwng insiwleiddio olew trawsnewidydd trochi gryfder ymwrthedd cylched byr uchel, a all wrthsefyll cerrynt cylched byr mwy heb ddifrod inswleiddio, gan wella diogelwch a dibynadwyedd y system yn sylweddol o dan amodau diffyg eithafol. Ar lefel y gost, yn enwedig ym manyleb cynhwysedd mawr a foltedd uchel, mae cost gweithgynhyrchu trawsnewidydd trochi olew yn gyffredinol yn is na'r hyn y mae newidydd math sych gyda'r un capasiti, sy'n golygu bod ganddo fanteision amlwg o ran perfformiad cost. Yn ogystal, mae gan y trawsnewidydd trochi olew lefel sŵn isel yn ystod y llawdriniaeth, ac mae'r olew inswleiddio yn chwarae rhan byffro rhwng dalennau dur silicon, gan wneud yr offer yn fwy tawel. Wrth gwrs, nid yw trawsnewidyddion trochi olew yn berffaith - maent yn gofyn am samplu olew inswleiddio o bryd i'w gilydd i'w harchwilio, monitro dirywiad olew ac ailgyflenwi neu amnewid amserol, risgiau llygredd amgylcheddol os bydd gollyngiadau, a safonau rheoli diogelwch tân uwch. Yn fyr, mae'r newidydd math sych yn well mewn diogelwch tân a chynnal a chadw hawdd, sy'n addas ar gyfer dan do a lleoedd sydd â gofynion diogelu'r amgylchedd uchel; Fodd bynnag, mae'r trawsnewidydd trochi olew yn well o ran effeithlonrwydd afradu gwres, ymwrthedd cylched byr, addasrwydd cynhwysedd mawr ac economi gynhwysfawr, sy'n fwy addas ar gyfer gweithrediad llwyth uchel yn yr awyr agored a thymor hir.
Oherwydd y manteision strwythurol a thechnegol hyn, mae rôl trawsnewidyddion trochi olew mewn systemau pŵer yn cwmpasu bron y gadwyn gyfan o'r genhedlaeth i'r defnydd. Ar yr ochr cynhyrchu pŵer, mae trawsnewidyddion camu i fyny mewn gweithfeydd pŵer cadwraeth dŵr, gweithfeydd pŵer thermol a gweithfeydd pŵer niwclear yn cynyddu'r foltedd yn allfa'r generadur o tua 10kV i lefel foltedd uchel iawn o 200kV, 500kV neu hyd yn oed 1000kV, er mwyn gwireddu trosglwyddiad pellter hir a cholled pŵer isel. Mewn prosiect mawr fel Gorsaf Ynni Dŵr Three Gorges, gall capasiti un newidydd trochi olew 500kV gyrraedd 334MVA, ac mae'n ymgymryd â'r dasg hollbwysig o drosglwyddo bron i 7 miliwn cilowat o bŵer i'r ganolfan lwyth filoedd o gilometrau i ffwrdd. Yn y cyswllt trawsyrru pŵer, mae'r newidydd trochi olew a ddefnyddir yn y llinell UHV AC yn gwireddu'r addasiad foltedd deinamig trwy'r newidydd tap llwytho ymlaen, a gall yr ystod tapio gyrraedd plws neu minws 20%, a all gynnal sefydlogrwydd y foltedd terfynell derbyn mewn amser real yn ôl amrywiad llwyth y grid pŵer. Wrth fynd i mewn i'r lefel ddosbarthu, bydd y newidydd dosbarthu trochi olew 10kV yn lleihau'r foltedd uchel i 400V ychwanegol{-foltedd isel ac yn cyflenwi'n uniongyrchol i'r peiriannau, adeiladau masnachol ac ardaloedd preswyl. Mae'r genhedlaeth newydd o drawsnewidydd dosbarthu trochi olew a gynrychiolir gan drawsnewidydd arbed ynni effeithlonrwydd uchel S13 wedi lleihau'r golled llwyth heb fwy na 28% o'i gymharu â'r trawsnewidydd S9 traddodiadol, ac mae'r golled llwyth wedi gostwng 15%, a all leihau llawer o allyriadau carbon yn y gweithrediad blynyddol. Yn y maes diwydiannol, mae diwydiannau defnydd uchel o ynni megis mwyndoddi dur, diwydiant petrocemegol a mwyngloddiau mawr hefyd yn dibynnu ar gyflenwad pŵer sefydlog o drawsnewidyddion trochi olew ar gyfer rheoleiddio foltedd a cherrynt o dan amodau trydanol cymhleth. Yn ogystal, gydag adeiladu prosiectau ynni newydd ar raddfa fawr megis cynhyrchu pŵer PV, cynhyrchu pŵer gwynt a gorsaf bŵer storio ynni, mae'r trawsnewidydd trochi olew hefyd yn chwarae rhan allweddol wrth hybu a chasglu, gan uwchraddio'r ynni datganoledig yn lleol i'r lefel foltedd canolig a'i gydgyfeirio i'r grid pŵer.
Wrth gwrs, ni ellir gwahanu unrhyw offer oddi wrth gymorth cynnal a chadw penodol, ac mae angen sefydlu system cynnal a chadw safonol ar gyfer gweithrediad dibynadwy hirdymor y trawsnewidydd trochi olew. Yn ystod patrôl dyddiol, rhaid i'r dyn dyletswydd wirio a oes olrhain gollyngiad olew ar sêl y lloc, p'un a yw arwydd y mesurydd lefel olew o fewn yr ystod resymol o 1/4 i 3/4 o'r pwyntydd olew, a chofnodi'r tymheredd olew uchaf - ni ddylai fod yn fwy na 85 gradd yn ystod gweithrediad arferol, a rhaid ei reoli o fewn 95 gradd o dan amodau llwyth eithafol. Rheoli ansawdd olew yw craidd y gwaith cynnal a chadw: rhaid samplu i wrthsefyll prawf foltedd, prawf ffactor colli dielectrig a phrawf gwerth asid bob blwyddyn. Os bydd y foltedd dadelfennu yn gostwng yn sylweddol neu os yw cyfanswm y cynnwys hydrocarbon yn fwy na'r safon, rhaid hidlo'r olew neu roi olew newydd yn ei le. Wrth ail-lenwi olew inswleiddio, ychwanegwch gynhyrchion sydd â'r un brand ac ansawdd â'r offer gwreiddiol, a gadewch y swigod aer am sawl awr ar ôl ail-lenwi olew, neu bydd y swigod aer gweddilliol yn lleihau'r cryfder inswleiddio yn fawr. Yn ogystal, rhaid cynnal prawf gwrthiant inswleiddio bob hanner blwyddyn, cynhelir dadansoddiad cromatograffig o nwy toddedig mewn olew bob blwyddyn i farnu a oes gollyngiad rhannol neu ddiffyg gorboethi, a rhaid ailwampio'r craidd crog ac ailosod rhannau heneiddio bob pump i ddeng mlynedd, sef yr arfer safonol i sicrhau bod yr offer yn cyrraedd y bywyd dylunio (tair i bedair blynedd fel arfer).
Nid yw esblygiad technoleg erioed wedi dod i ben ym maes -newidyddion trochi olew. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r diwydiant wedi gwneud llawer o ddatblygiadau arloesol ym maes cadwraeth ynni a diogelu'r amgylchedd. Mae'r dechnoleg ddeunydd newydd a gynrychiolir gan graidd haearn aloi amorffaidd yn lleihau'r golled dim llwyth o drawsnewidydd tua 60% o'i gymharu â'r cynhyrchion craidd haearn dalen ddur silicon traddodiadol, ac fe'i defnyddir yn gynyddol eang wrth drawsnewid grid pŵer gwledig ac uwchraddio dosbarthiad pŵer trefol yn Tsieina. O ran cyfryngau inswleiddio, mae rhai gweithgynhyrchwyr wedi datblygu trawsnewidyddion trochi olew newydd sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd sy'n defnyddio olew llysiau (fel hylif ynysu ester naturiol) i gymryd lle olew mwynol traddodiadol. Mae mwy na 98% o'r olewau llysiau hyn yn deillio o ddeunyddiau crai adnewyddadwy, ac mae'r gyfradd bioddiraddio mewn 21 diwrnod yn fwy na 98%. Hyd yn oed os bydd damweiniau gollwng, nid oes ganddynt bron unrhyw lygredd i gyrff pridd a dŵr. Yn y cyfamser, mae gan yr olew llysiau bwynt tanio o hyd at 360 gradd C, sy'n lleihau'r risg tân yn sylweddol, yn arbennig o berthnasol i ardaloedd sensitif megis mannau golygfaol a ffynonellau dŵr â gofynion amgylcheddol llym. O ran gwybodaeth, mae rhai trawsnewidyddion trochi olew newydd wedi'u cyfarparu â rheolydd tymheredd arwyneb olew a rheolydd tymheredd troellog, sy'n cefnogi allbwn signal analog ar gyfer monitro tymheredd olew a statws llwyth o bell. Gellir cysylltu dyfeisiau amddiffynnol megis cyfnewid nwy a falf rhyddhad pwysau hefyd â system derfynell y rhwydwaith dosbarthu deallus, gan sylweddoli lleoliad bai cyflym a rhybudd cynnar awtomatig. O safbwynt byd-eang, mae maint marchnad trawsnewidyddion trochi olew wedi bod yn fwy na $31.5 biliwn erbyn 2024, a disgwylir iddo gyrraedd bron i $5.6 biliwn erbyn 2033, gyda'r gyfradd twf blynyddol cyfansawdd yn cael ei chynnal ar 6:7 y cant. Mae'r duedd twf cadarn hon yn adlewyrchu'n ddwfn y twf galw pŵer byd-eang, trefoli cyflymach, a galw parhaus am offer o adeiladu systemau ynni newydd.
Wrth edrych ar y cynnyrch traddodiadol o olew - trawsnewidydd trochi o safbwynt personél masnach dramor o fentrau gweithgynhyrchu trawsnewidyddion, gellir gweld ei fod nid yn unig yn cario datblygiad cronni technoleg pŵer am fwy nag un ganrif, ond hefyd yn gyson yn allyrru bywiogrwydd newydd o dan yriant deunyddiau newydd, prosesau newydd a deallusrwydd. Wrth gyfathrebu dewis model gyda chwsmeriaid tramor, gallai gofyn y cwestiynau hyn helpu'r rhai sy'n gwneud penderfyniadau i egluro a yw'r senario cyflenwad pŵer yn bennaf yn yr awyr agored ac yn destun gwres neu leithder eithafol? A oes unrhyw gyflwr gorlwytho amser llawn tymor hir neu hyd yn oed yn fyr yn y gromlin lwyth? A yw adnoddau gweithredu a chynnal a chadw hirdymor y prosiect yn ddigonol, ac a yw'r amodau ar gyfer archwilio a chynnal a chadw ansawdd olew yn rheolaidd ar gael? Os yw'r ateb i'r cwestiynau uchod yn dueddol o fod yn gadarnhaol, mae'n bosibl mai newidydd trochi olew yw'r ateb mwyaf cost effeithiol. Efallai nad yw mor “lân ac ecogyfeillgar” â thrawsnewidydd math sych, ond gyda gwasgariad gwres ardderchog a dibynadwyedd profedig, mae wedi cymryd lle llethol yn y system bŵer. Ar gyfer gweithredwyr grid, defnyddwyr diwydiannol a buddsoddwyr ynni newydd ledled y byd, mae'r dewis o drawsnewidwyr trochi olew yn ei hanfod yn ddatrysiad pŵer cost-effeithiol canrif wedi'i brofi.
