عیب‌یابی ترانسفورماتورها به کمک فیبرنوری/ محققان ایرانی مشکل ترانسفورماتورهای روغنی را حل می‌کنند

گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، ترانسفورماتور ابزاری برای انتقال انرژی الکتریکی بین دو یا چند سیم‌پیچ به روش القای الکترومغناطیسی است. این وسیله در انتقال، توزیع و بهره‌برداری از انرژی الکتریکی جریان متناوب کاربرد دارد. ترانسفورماتورها یکی از گران‌قیمت‌ترین و کلیدی‌ترین اجزا در صنعت برق به شمار می‌روند. وجود اختلال یا عیبی در ترانسفورماتورها می‌تواند عملکرد آنها تحت‌ تأثیر قرار دهد، تخلیه جزئی یکی از مهم‌ترین عیوب ترانسفورماتورها به شمار می‌رود که منجر به بروز مشکلاتی مانند اختلال در عملکرد و کاهش کارایی می‌شود.

عیب‌یابی ترانسفورماتورها به سبک ایرانی

تخلیه جزئی به این معناست که بخشی از عایق ترانسفورماتور آسیب دیده یا دچار مشکل شده است. اگر این عیب در مراحل اولیه شناسایی شود نه‌تنها از گسترش آن جلوگیری شده بلکه مانع از خرابی ترانسفورماتور و افزایش هزینه‌های تعمیر می‌شود. حال یک محقق ایرانی به نام محسن قراط روش نوینی برای شناسایی تخلیه جزئی در ترانسفورماتورهای روغنی با استفاده از حسگرهای فیبر نوری توسعه داده است.

عیب‌یابی ترانسوفرماتور به روش صوتی

شناسایی تخلیه جزئی در ترانسفورماتورها به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که یکی از آنها روش صوتی است. این تکنیک غیرمخرب بوده و می‌توان آن را روی ترانسفورماتور در حال کار نیز آزمایش کرد. روش صوتی آسیبی به تجهیزات دستگاه نمی‌زند و کارایی آن را کاهش نمی‌دهد. در حال حاضر روش‌ صوتی مرسوم‌ترین روش عیب‌یابی در ترانسفورماتورهاست و در بسیاری از صنایع و شرکت‌های بزرگ استفاده می‌شود. با این حال این روش معایبی نیز دارد.

در روش صوتی تعدادی پیزوالکتریک در قسمت خارجی ترانسفورماتور نصب می‌شود تا مشکل تخلیه جزئی را شناسایی کند. این روند یکی از معایب این روش به شمار می‌رود. پیزوالکتریک‌ها روی بدنه ترانسفورماتور قرار می‌گیرند بنابراین نویزهای بیرونی نیز روی آن اثر می‌گذارند. از سوی دیگر تخلیه جزئی باید از حد مشخصی بیشتر باشد تا پیزوالکتریک‌ها قادر به شناسایی آن باشند. همچنین محل تخلیه جزئی در این روش به صورت دقیق مشخص نمی‌شود.

عیب‌یابی با حسگر فیبر نوری چیست؟

به گفته قراط؛ محققان برای رفع مشکلات روش صوتی به حسگرهای فیبر نوری روی آورده‌اند که دقت بسیار بالایی دارند و در صنایع مختلفی نیز به کار می‌روند. یکی از مزایای فیبر نوری این است که می‌توان آن را وارد ترانسفورماتور کرد چراکه ساختار عایقی دارند. این در حالی است که پیزوالکتریک‌ها عایق نبوده و در صورتی که وارد ترانسفورماتور شوند باعث خرابی و ایجاد اختلال در عملکرد آن می‌شوند.

از آنجایی که حسگر فیبر نوری داخل ترانسفورماتور قرار می‌گیرد، شناسایی تخلیه جزئی آسان‌تر و سریع‌تر است. از سوی دیگر حساسیت بالای فیبر نوری باعث می‌شود که ایراد تخلیه جزئی در مراحل اولیه شناسایی شده و آسیب کمتری به دستگاه یا تجهیزات آن وارد شود. البته این روش نیز معایبی دارد، تجهیزات فیبر نوری در مقایسه با پیزوالکتریک‌ها قیمت بسیار بالاتری دارد. محققان ایرانی نیز روش حسگر فیبر نوری را برای شناسایی تخلیه جزئی در ترانسفورماتورها انتخاب کرده‌اند.

تجاری‌سازی روش فیبر نوری در هاله‌ای از ابهام

قراط می‌گوید؛ استفاده از حسگر فیبر نوری برای شناسایی عیب در ترانسفورماتورها روش جدیدی نیست. تاکنون تحقیقات بسیاری در جهان درباره استفاده از این روش انجام شده اما تمامی آنها در مرحله پژوهشی و علمی قرار دارند و به تجاری‌سازی نرسیده‌اند. به عبارت دیگر تمامی این دستگاه‌ها در مقیاس آزمایشگاهی ساخته‌ شده‌اند. در این پژوهش‌ها از روش‌های متفاوت و حسگرهای فیبر نوری مختلفی استفاده شده، درواقع رقابت بر سر افزایش دقت محصول است.

هدف نهایی محققان در این حوزه ساخت دستگاهی با توانایی شناسایی تخلیه جزئی در مراحل اولیه و شناسایی محل دقیق آن است. رویکرد محققان ایرانی نوین و منحصربه‌فرد بوده و تاکنون سه مقاله علمی در خصوص آن در ژورنال‌های معتبر منتشر شده که نشان می‌دهد این روش کارایی مناسب و خوبی داشته است. با این حال تیم تحقیقاتی ایرانی هزینه و امکانات کافی برای پیشبرد این پروژه و تجاری‌سازی این دستگاه را نداشته‌اند چراکه اکثر تجهیزات فیبر نوری مورد نیاز کشور از طریق واردات تأمین می‌شود که به دلیل نوسانات نرخ ارز و تحریم‌ها، تهیه آن بسیار مشکل است.

ترانسفورماتور روغنی چیست؟

داخل ترانسفورماتور تعدادی سیم‌پیچ وجود دارد که ولتاژ بالایی دارند، از سوی دیگر بدنه ترانسفورماتور نیز فلزی است. بنابراین وقتی برق در این وسیله جریان می‌یابد، احتمال ایجاد جرقه بین دو سیم‌پیچ یا یک سیم‌پیچ و بدنه وجود دارد که این امر منجر به شکست عایقی می‌شود. بنابراین برای حل این مشکل باید عایق‌هایی میان این اجزای هادی قرار بگیرد. عایق‌ها متناسب با سطح ولتاژ ترانسفورماتورها انتخاب می‌شوند و انواع مختلفی دارند.

عایق برخی ترانسفورماتورها که ولتاژ پایینی دارند، هواست. در برخی ترانسفورماتورها نیز از روغن به عنوان عایق استفاده می‌شود. در این حالت تمام اجزای داخلی ترانسفورماتور در روغن غوطه‌ور است. روغن در این ترانسفورماتورها نقش عایق دارد و مانع از ایجاد جرقه بین دو سیم‌پیچ یا سیم‌پیچ‌ها و بدنه می‌شود. این روغن باید تحت شرایط خاصی نگهداری شود تا خاصیت عایقی خود را حفظ کند.

انتهای پیام/۴۰۲۱/