Оценка и анализ характеристик натовареността на разпределителните трансформатори

Дълбок анализ и ключови разглеждания за оценка на характеристики на натоварването

Оценката на характеристиките на натоварването е основен елемент в проектирането на разпределителни трансформатори, които директно влияят върху избора на капацитет, разпределението на загуби, контрола на температурното повишаване и оперативната икономика. Оценката трябва да се проведе по три измерения: тип на натоварването, временна динамика и околната среда, като се създаде прецизен модел, основан на реалните условия на работа.

1. Прецизен анализ на типовете натоварване

• Класификация и характеристики

• Битови натоварвания: Доминирани от осветление и домакински прибори, с дневна крива на натоварване, показваща двойни пики (сутрин и вечер) и нисък годишен фактор на натоварване (приблизително 30%–40%).

• Индустриални натоварвания: Класифицирани като непрекъснати (например стални заводи), преразполагащи (например машинен обработки) и ударни натоварвания (например електрически дъги печи), изискващи внимание към хармониките, колебанията на напрежението и пусковите токове.

• Търговски натоварвания: Такива като търговски центрове и центрове за обработка на данни, характеризирани от сезонни вариации (например летна климатизация) и нелинейни характеристики (например UPS, честотни преобразуватели).

• Моделиране на натоварването

• Използване на еквивалентни схеми или подбор на измерени данни, за да се квантифицират фактора на мощност (PF), съдържанието на хармоники (например THDi) и колебанията на фактора на натоварване.

2. Динамичен анализ по временни измерения

• Дневна крива на натоварване

• Извежда се от полеви наблюдения или стандартни криви (например IEEE), акцентирайки върху пики и периоди на ниско натоварване и техните продължителности.

• Пример: Дневната крива на индустриален парк показва двойни пики от 10:00–12:00 и 18:00–20:00, с нощни натоварвания под 20%.

• Годишна крива на натоварване

• Отчита сезонните вариации (например летна охлаждане, зимна отопление) и прогнозира бъдещия ръст на натоварването, използвайки исторически данни.

• Основни показатели: Годишен максимален фактор на използване (Tmax), фактор на натоварване (LF) и коефициент на натоварване (LF%).

3. Взаимодействие с околната среда и кореляционна оценка

• Влияние на температурата

• Всяко увеличение с 10°C на околната температура намалява номиналния капацитет на трансформатора с приблизително 5% (въз основа на модели за термично стареене), което изисква проверка на способността за наднатоварване.

• Влияние на височината

• Всяко увеличение с 300м на височината намалява силата на изолацията с ~1%, изискващо корекции в дизайна на изолацията или намаление на капацитета.

• Степен на замърсяване

• Класифицирана според IEC 60815 (например леко, тежко замърсяване), влияеща върху избора на изолатори и бушони и дължината на плъзгащото се разстояние.

4. Методи и инструменти за оценка

• Метод, базиран на измервания

• Събира реални данни за натоварване чрез умни счетачи и осцилограми, последвани от статистичен анализ (например разпределение на фактора на натоварване, хармоничен спектър).

• Метод, базиран на симулация

• Използва софтуер като ETAP или DIgSILENT, за да моделира електроенергийни системи в различни сценарии.

• Емпирични формули

• Такива като формулата за фактора на натоварване в IEC 60076 за бързо оценяване на капацитета на трансформатора.

5. Приложение на резултатите от оценката

• Избор на капацитет

• Определя капацитета на трансформатора въз основа на фактора на натоварване (например проектен резерв от 80%) и способността за наднатоварване (например 1,5× номинален ток за 2 часа).

• Разпределение на загубите

• Железните загуби (PFe) са независими от натоварването, докато медните загуби (PCu) се увеличават с квадрата на натоварването, което изисква баланс между загубите при празно и при натоварване.

• Контрол на температурното повишаване

• Изчислява температурите на горещите точки на витниците въз основа на характеристиките на натоварването, за да се гарантира съответствието с термичните класове на материалите за изолация (например Клас A ≤105°C).

Заключение

Оценката на характеристиките на натоварването трябва да интегрира тип на натоварване, временна динамика и взаимодействие с околната среда, използвайки методи, базирани на измервания, симулации и емпирични данни, за да се създаде прецизен модел. Резултатите直接影响容量选择、损耗分布和运行可靠性，是配电变压器设计的基础。 请注意，最后一段的翻译似乎被截断了。以下是完整的保加利亚语翻译： ```html

Заключение

Оценката на характеристиките на натоварването трябва да интегрира типа на натоварване, временна динамика и взаимодействие с околната среда, използвайки методи, базирани на измервания, симулации и емпирични данни, за да се създаде прецизен модел. Резултатите директно влияят върху избора на капацитет, разпределението на загуби и оперативната надеждност, формирайки основата на проектирането на разпределителни трансформатори.

• Икономически анализ

• Сравнява инвестициите и възврата от различни капацитети чрез оценка на жизнен цикъл (LCC).