שנאי 110kV שמן-ששקוע בתלת-כפול-מתפתל עם ויסות מתח כבוי-(או לא נרגש) הוא אחד מאותם ציוד ששומר בשקט על מערכות חשמל מודרניות. זה אולי לא מקבל הרבה תשומת לב, אבל בכנות, הרשת תיאבק בלעדיו. העבודה העיקרית שלו פשוטה: העלה או מטה מתח ביעילות תוך שימוש בשמן מינרלי לבידוד וקירור.
העיצוב עצמו די פשוט. יש פיתול מתח אחד-גבוה-בדרך כלל 110kV-ומתח אחד נמוך יותר-שמספק בדרך כלל הספק של 35kV, 10.5kV או 6.3kV. מכיוון שניתן לכוונן את מחליף הברזים רק כאשר השנאי כבוי, הוא נבחר בדרך כלל עבור רשתות שבהן רמות המתח נשארות די יציבות ואינן משתנות בצורה דרמטית מדי.
חלק מרכזי ברשת החשמל
אתה תראה את השנאים האלה בתחנות משנה בכל מקום, במיוחד במערכות הולכה והפצה במתח גבוה-. הם מטפלים במשימה החשובה של הפחתת חשמל מקווי הולכה של 220kV או 330kV עד ל-110kV עבור רשתות אזוריות, ולפעמים אפילו נמוך יותר עבור הפצה מקומית.
גם תחנות כוח מסתמכות עליהם. ללא השנאים הללו, הכנסת חשמל לרשת בצורה בטוחה תהיה הרבה יותר מסובכת.
אחת הסיבות שהם נמצאים בשימוש כה נרחב היא גמישות. הם זמינים בטווחי קיבולת רבים ושונים, החל מכמה MVA בלבד ועד כמה עשרות MVA. אז בין אם זה אזור עירוני עמוס או רשת כפרית מרוחקת, בדרך כלל יש דגם שמתאים לעבודה.
העיצוב השקוע-בשמן מביא גם כמה יתרונות מעשיים. השמן המינרלי מקרר את הליבה והפיתולים ביעילות, מסייע בהפחתת הפסדי אנרגיה, ואף שומר על רעש הפעלה נמוך יחסית. נוסף על כך, לשנאים האלה יש התנגדות חזקה במעגל קצר-, וזה יתרון עצום עבור תחנות משנה חיצוניות שבהן האמינות חשובה יותר מכל דבר אחר.
ולמען ההגינות, הם בנויים להחזיק מעמד. עם תחזוקה נאותה, זה לא יוצא דופן שאחת מהיחידות האלה נשארת בשירות במשך 30 שנה או יותר.
תעשייה כבדה תלויה בהם
מחוץ לתחנות חשמל, שנאים אלה נמצאים בשימוש רב גם בהגדרות תעשייתיות. מפעלי פלדה, מפעלים כימיים, מכרות ומתקני ייצור גדולים כולם זקוקים להספק מתח בינוני- יציב עבור מנועים, משאבות וציוד ייצור. השנאים האלה מטפלים בביקוש הזה יום אחרי יום.
אם יש צורך בהתאמות מתח, המפעילים יכולים פשוט לשנות את הגדרות הברז במהלך כיבויים מתוזמנים. זה לא מפואר כמו-החלפת ברז עומס, בטח, אבל זה אמין והרבה יותר קל לתחזוקה.
תחבורה ברכבת היא עוד יישום מרכזי. מערכות רכבות במהירות-גבוהות ורשתות מטרו משתמשות בשנאים אלה בתחנות משיכה כדי לספק את מתח ההפעלה הנכון לרכבות. הם מופיעים גם בשדות תעופה, נמלים ומרכזי נתונים גדולים שבהם כוח אמין הוא קריטי לחלוטין.
פרויקטים של אנרגיה מתחדשת משתמשים בהם גם כן. בחוות רוח ושמש, הם עוזרים להגביר את המתח שנוצר לפני חיבור החשמל לרשת הראשית.
מדוע כלי עזר עדיין מעדיפים אותם
יש סיבה שהשנאים האלה נשארים כל כך פופולריים גם כשטכנולוגיות חדשות יותר מופיעות. הם מציעים איזון אמיתי בין ביצועים, עמידות ועלות.
בהשוואה לשנאים -יבשים, יחידות טבולות-בשמן בדרך כלל מתמודדות טוב יותר עם תנאי עומס יתר ומתפקדות בצורה אמינה יותר בסביבות-טמפרטורות גבוהות. ביצועי הבידוד שלהם מצוינים, רמות הפריקה החלקית נשארות נמוכות, ומבחינה מכנית הם די קשוחים.
דבר נוסף שמפעילים מעריכים הוא יעילות. הפסדי תפעול נמוכים יותר לאורך חיי השנאי יכולים לתרגם לחיסכון משמעותי באנרגיה. וכשאתה מדבר על מערכות חשמל בקנה מידה-תכליתי, החיסכון הזה מצטבר במהירות.
כמובן, אף שנאי אינו ללא תחזוקה לחלוטין-. יש לנטר את שמן הבידוד באופן קבוע לאיתור לחות, הצטברות גזים וזיהום. גם הגנת הסביבה חשובה, ולכן יש צורך במערכות שמירה נאותות של שמן במקרה של דליפות.
ובכל זאת, התקני הגנה מודרניים הופכים את השנאים הללו לבטוחים מתמיד. ציוד כמו ממסרי Buchholz, מערכות ניטור טמפרטורה והתקני הגנת לחץ עוזרים למפעילים לזהות בעיות מוקדם-לפני שהן הופכות לכשלים גדולים.
מבט לעבר העתיד
ככל שרשתות החשמל הופכות לחכמות יותר ואנרגיה מתחדשת ממשיכה להתרחב, השנאים הללו מתפתחים יחד עם התעשייה. היצרנים משפרים חומרי ליבה, מערכות איטום וטכנולוגיות בידוד כדי להגביר את היעילות ולהפחית את ההשפעה הסביבתית.
ברשתות עם עומסים משתנים מאוד,-למחליף ברז בעומס יש בהחלט יתרונות. אבל עבור יישומים שבהם תנאי המתח נשארים יציבים יחסית, השנאים המשתנים-במעגלים-במעגלים הם עדיין בחירה מעשית מאוד. הם פשוטים יותר, זולים יותר לתחזוקה, ובכנות, אמינים במיוחד.
בסופו של יום, שנאי 110kV שמן-טבול כפול-הוא אחד מהמכונות מאחורי-ה-הקלעים שמאפשרות חיים מודרניים. זה לא ציוד צעקני, ורוב האנשים אף פעם לא מבחינים בו יושב בתחנת משנה. אבל בין אם זה מפעיל ערים, מפעלים, מערכות רכבת או מפעלי אנרגיה מתחדשת, זה שומר על תנועת החשמל בבטחה וביעילות בכל יום.
