Pagsusuri at Pagsasalamin ng mga Katangian ng Load ng mga Distribution Transformers

Malamalaman at Mahahalagang Pagsasaalamin sa Pagtatasa ng Katangian ng Load

Ang pagtatasa ng katangian ng load ay isang pundamental na bahagi ng disenyo ng distribution transformer, na direktang nakakaapekto sa piliin ng kapasidad, distribusyon ng pagkawala, kontrol sa pagtaas ng temperatura, at ekonomiya ng operasyon. Ang pagtatasa ay dapat maisagawa sa tatlong dimensyon: uri ng load, temporal dynamics, at environmental coupling, na may isang naunlad na modelo na itinatayo batay sa aktwal na kondisyon ng operasyon.

1. Naunlad na Pagsusuri ng Uri ng Load

• Klase at Katangian

• Residential Loads: Nakadomina ng ilaw at mga kagamitang pambahay, na may daily load curve na nagpapakita ng dalawang tuktok (umaga at gabi) at mababang taunang load factor (humigit-kumulang 30%–40%).

• Industrial Loads: Ikinlase bilang patuloy (halimbawa, steel mills), intermitente (halimbawa, machining), at impact loads (halimbawa, electric arc furnaces), na nangangailangan ng pagbibigay pansin sa harmonics, pagbabago ng voltaje, at inrush currents.

• Commercial Loads: Tulad ng shopping malls at data centers, na may seasonal variations (halimbawa, summer air conditioning) at nonlinear characteristics (halimbawa, UPS, frequency converters).

• Load Modeling

• Gumamit ng equivalent circuit models o fitted measured data upang kwentahin ang power factor (PF), harmonic content (halimbawa, THDi), at load rate fluctuations.

2. Dynamic Analysis Across Temporal Dimensions

• Daily Load Curve

• Nakuha mula sa field monitoring o standard curves (halimbawa, IEEE), na nagbibigay-diin sa peak at off-peak periods at kanilang durations.

• Halimbawa: Ang daily curve ng isang industrial park ay nagpapakita ng dalawang tuktok mula 10:00–12:00 at 18:00–20:00, na may gabi load rates na mas mababa sa 20%.

• Annual Load Curve

• Nagbibigay diin sa seasonal variations (halimbawa, summer cooling, winter heating) at nagpoprognose ng future load growth gamit ang historical data.

• Key Metrics: Annual maximum load utilization hours (Tmax), load factor (LF), at load coefficient (LF%).

3. Environmental Coupling and Correlation Assessment

• Temperature Impact

• Bawat 10°C increase sa ambient temperature ay nagbabawas ng rated capacity ng transformer humigit-kumulang 5% (batay sa thermal aging models), na nangangailangan ng verification ng overloading capability.

• Altitude Impact

• Bawat 300m increase sa altitude ay nagbabawas ng insulation strength humigit-kumulang 1%, na nangangailangan ng adjustment sa insulation design o derating ng capacity.

• Pollution Severity

• Ikinlase batay sa IEC 60815 (halimbawa, light, heavy pollution), na nakakaapekto sa pagpili ng bushing at insulator at creepage distance.

4. Evaluation Methods and Tools

• Measurement-Based Approach

• Nagkokolekta ng tunay na load data sa pamamagitan ng smart meters at oscillographs, sumusunod ng statistical analysis (halimbawa, load rate distribution, harmonic spectrum).

• Simulation-Based Approach

• Gumagamit ng software tulad ng ETAP o DIgSILENT upang imodel ang power systems sa iba't ibang scenarios.

• Empirical Formulas

• Tulad ng load factor formula sa IEC 60076 para sa mabilis na estimation ng kapasidad ng transformer.

5. Application of Evaluation Results

• Capacity Selection

• Nagtatala ng kapasidad ng transformer batay sa load rate (halimbawa, 80% design margin) at overloading capability (halimbawa, 1.5× rated current para sa 2 oras).

• Loss Distribution

• Iron losses (PFe) ay walang kinalaman sa load, habang copper losses (PCu) ay umuunlad kasabay ng kuwadrado ng load, na nangangailangan ng balanse sa pagitan ng no-load at load losses.

• Temperature Rise Control

• Nagkalkula ng winding hot-spot temperatures batay sa mga katangian ng load upang tiyakin ang pagtugon sa thermal ratings ng insulation material (halimbawa, Class A ≤105°C).

Kakulungan

Ang pagtatasa ng katangian ng load ay dapat magintegrate ng uri ng load, temporal dynamics, at environmental coupling gamit ang mga pamamaraan ng measurement, simulation, at empirical upang itayo ang isang naunlad na modelo. Ang resulta ay direktang nakakaapekto sa piliin ng kapasidad, distribusyon ng pagkawala, at operational reliability, na bumubuo ng pundamento ng disenyo ng distribution transformer.

• Economic Analysis

• Nag-uumpisa ng investment returns ng iba't ibang capacities sa pamamagitan ng life-cycle cost (LCC) assessment.