انفجار ترانسفورماتور: رقص کشنده سیستم قدرت
در جنگل های فولادی شبکه های برق شهری ، ترانسفورماتورها مانند غول های ساکت هستند و شبکه انرژی تمدن مدرن را با القای الکترومغناطیسی بافندگی می کنند. اما هنگامی که این تن از بدنه های فولادی در یک قوس خیره کننده فوران کردند ، انتشار فوری انرژی معادل قدرت 10 کیلوگرم TNT ، به اندازه کافی برای پاره کردن پوسته فلزی به قطعات. 2021 یک تصادف انفجار ترانسفورماتور شهرستان ، به قطر 50 متر پوشیده از سوزاندن روغن عایق و بقایای فلزی منجر شده بود.
I. انرژی فراری: کد فیزیکی انفجار
یک بازی متعادل کننده خطرناک همیشه درون یک ترانسفورماتور در حال انجام است. در بار رتبه بندی ، دمای سیم پیچ تا نقطه بحرانی 65 درجه افزایش می یابد ، لرزش هسته {1}}} 1 میلی متر سطح تغییر شکل مکانیکی تولید می کند. هنگامی که جریان اضافه بار در محدوده طراحی شکسته می شود ، هادی های مس در 0.5 ثانیه تا 6 {4} 0 درجه گرم می شوند و کربن سازی کاغذ عایق ، گازهای قابل اشتعالی تولید می کند که با اکسیژن مخلوط می شوند تا مخلوط های انفجاری تشکیل دهند.
گسل اتصال کوتاه مخرب تر است ، جریان گسل 2 {5}} ka قوس 3000 درجه را تا 150 متر در ثانیه سرعت در حال ذوب شدن از طریق روغن ترانسفورماتور تولید می کند. این فرآیند ، 1 لیتر روغن عایق را می توان از 0.5 متر مکعب گازهای قابل احتراق ، اثر رگ فشار به گونه ای که فشار داخلی فوراً به 10 اتمسفر برسد ، شکسته شود و در نهایت از طریق دریچه ضد انفجار که باعث احتراق جت می شود ، شکسته شد.
ii. پیشرو انفجار: هشدار خاموش تجهیزات
سیستم های نظارتی پیچیده آنلاین می توانند اثری از فاجعه را ضبط کنند. آنالایزر کروماتوگرافی غلظت گاز استیلن بیش از 5 میکرولیتر در لیتر را تشخیص می دهد ، به این معنی که تخلیه داخلی بیش از 72 ساعت به طول انجامیده است. ترموگرافی مادون قرمز نشان می دهد که درجه حرارت در اتصال پوشش بیش از 90 درجه است و باعث افزایش غیر طبیعی مقاومت در برابر تماس می شود. این داده ها مانند یک گزارش آسیب شناسی از سیستم قدرت است و به سلامت تجهیزات {3}} ماه قبل هشدار می دهد.
رفتار غیر طبیعی در حین کار حتی نگران کننده تر است. افت غیرطبیعی در سطح روغن ممکن است خرابی مهر و موم ، افزایش 3 دسی بل در سر و صدای پس زمینه را نشان دهد که یک هسته سست است و یک زنگ گاز سبک در رله گاز شواهدی مستقیم از پیرولیز عایق است. تا زمانی که افسر وظیفه این اطلاعات را ثبت می کند ، تجهیزات ممکن است کمتر از 30 روز از زندگی باقی بمانند.
III. ماتریس دفاعی: یک سیستم حفاظت مدرن
محافظت از رله هوشمند خط اول دفاع را تشکیل می دهد. حفاظت دیفرانسیل گسل های داخلی را در 20ms تشخیص می دهد ، و محافظت از بیش از حد ، یک سفر با تأخیر دوم {1}}} برای 120 ٪ از جریان دارای رتبه بندی می کند. این نگهبانان الکترونیکی 10 برابر سریعتر از حفاظت از مکانیکی معمولی پاسخ می دهند و زمان حذف گسل را در مرحله اولیه توسعه قوس نگه می دارند.
سیستم حفاظت فیزیکی به همان اندازه بسیار مهم است. دریچه های تسکین فشار به سیگنال های فشار بیش از حد در 5 {0}} 5 ثانیه پاسخ می دهند ، و دستگاه های دیسک پارگی باعث آزادسازی جهت انرژی انفجار می شوند. روکش ضد آتش سوزی در هنگام قرار گرفتن در معرض گرما ، روی فوم های فایروال اعمال می شود و یک لایه کربن شده ضخامت 30 میلی متر را تشکیل می دهد که در برابر دمای تا 1500 درجه سانتیگراد مقاومت می کند. این اقدامات بیش از 80 درصد دامنه آسیب انفجار را کاهش می دهد.
نگهداری پیشگیرانه راه حل نهایی است. اسکن لیزر تغییر شکل سیم پیچ را با دقت {{0}}}. 1 میلی متر تشخیص می دهد ، و تجزیه و تحلیل پاسخ فرکانس جابجایی مکانیکی را با خطای بیش از 2 ٪ تشخیص می دهد. استفاده از فناوری تصفیه روغن خلاء می تواند ولتاژ تجزیه روغن عایق را به 6 {7}} kV افزایش دهد ، که در رابطه با میزان تجدید تجهیزات سالانه 15 درصد ، میزان خرابی ترانسفورماتور را از 0.7 درصد به 0.15 درصد کاهش داده است.
در عمل شرکت برق توکیو ، ترانسفورماتورهای هوشمند به دقت پیش بینی گسل 98.7 ٪ رسیده اند. وقتی این صندوق های پستی را با علائم هشدار دهنده در گوشه های خیابان می بینیم ، آنها فقط تجهیزات صنعتی سرد نیستند بلکه یک شکل زندگی هوشمند هستند که اینترنت اشیاء ، داده های بزرگ و علم مواد را ادغام می کند. بازرسی های منظم توسط مهندسان مسلح به دوربین های تصویربرداری حرارتی شعر ایمنی است که تمدن مدرن برای خنثی کردن خشم برق نوشته است.