დისტრიბუციული ტრანსფორმატორების ტვირთის ქარაქტერისტიკების შეფასება და ანალიზი

სიღრმისეული ანალიზი და კითხვები ტვირთის მახასიათებლების შეფასებისთვის

ტვირთის მახასიათებლების შეფასება არის დისტრიბუციული ტრანსფორმატორების დიზაინის ფუძე, რომელიც ダイレクトに影響を与えるのは、容量選択、損失分布、温度上昇制御、および運用経済性です。評価は、負荷タイプ、時間的動態、および環境結合の3つの次元で行われ、実際の動作条件に基づいて洗練されたモデルを構築する必要があります。

1. 負荷タイプの詳細分析

• 分類と特性

• 住宅負荷：照明や家庭用電化製品が主導し、日間負荷曲線には朝と夕方の二つのピークがあり、年間負荷率は約30％〜40％程度と低い。

• 産業負荷：連続的なもの（例：製鉄所）、断続的なもの（例：機械加工）、インパクト負荷（例：電気炉）に分類され、高調波、電圧変動、及びインラッシュ電流への注意が必要。

• 商業負荷：ショッピングモールやデータセンターなど、季節による変動（例：夏の冷房）と非線形特性（例：UPS、周波数変換器）を特徴とする。

• 負荷モデリング

• 等価回路モデルまたは測定データフィッティングを使用して、力率（PF）、高調波含有率（例：THDi）、及び負荷率の変動を定量的に評価する。

2. 時間次元での動的分析

• 日間負荷曲線

• 現場監視または標準曲線（例：IEEE）から導き出され、ピーク時間とオフピーク時間、そしてそれらの期間を強調表示。

• 例：工業団地の日間曲線は、10:00〜12:00と18:00〜20:00に二つのピークがあり、夜間の負荷率は20％未満。

• 年間負荷曲線

• 季節による変動（例：夏の冷却、冬の暖房）を考慮し、過去のデータを使用して将来の負荷増加を予測。

• 主要指標：年間最大負荷利用時間（Tmax）、負荷率（LF）、及び負荷係数（LF%）。

3. 環境結合と相関評価

• 溫度影響

• 環境溫度每升高10°C，變壓器額定容量約降低5%（基於熱老化模型），因此需要驗證過載能力。

• 海拔影響

• 海拔每增加300米，絕緣強度約降低1%，需要調整絕緣設計或降容。

• 污染嚴重程度

• 根據IEC 60815進行分類（例如：輕污染、重污染），影響套管和絕緣子的選擇以及爬電距離。

4. 評估方法和工具

• 基于测量的方法

• 通过智能电表和示波器收集实际负载数据，然后进行统计分析（如负载率分布、谐波频谱）。

• 基于仿真的方法

• 使用ETAP或DIgSILENT等软件在各种场景下对电力系统进行建模。

• 经验公式

• 如IEC 60076中的负载因数公式，用于快速估算变压器容量。

5. 評估結果の応用

• 容量選択

• 負荷率（例：80％の設計余裕）と過負荷能力（例：2時間の1.5倍の定格電流）に基づいて変圧器の容量を決定します。

• 損失分布

• 鉄損失（PFe）は負荷に依存せず、銅損失（PCu）は負荷の平方に比例するため、無負荷損失と負荷損失のバランスが必要です。

• 溫度上升控制

• 根据负载特性计算绕组热点温度，以确保符合绝缘材料的热等级（例如：A级≤105°C）。

結論

負荷特性評価は、負荷タイプ、時間的動態、および環境結合を統合し、測定、シミュレーション、経験的方法を使用して洗練されたモデルを構築する必要があります。その結果は、容量選択、損失分布、および運用信頼性に直接影響を与え、配電トランスフォーマの設計の基礎となります。

• 經濟分析

• 通過生命周期成本（LCC）評估比較不同容量的投資回報。