Penilaian dan Analisis Ciri Beban Pembolehubah Pengagih
Analisis Mendalam dan Pertimbangan Utama untuk Penilaian Karakteristik Beban
Penilaian karakteristik beban adalah fondasi dalam reka bentuk transformator distribusi, yang secara langsung mempengaruhi pemilihan kapasiti, pembahagian kerugian, kawalan peningkatan suhu, dan ekonomi operasi. Penilaian ini harus dilakukan melalui tiga dimensi: jenis beban, dinamika temporal, dan penghubungan persekitaran, dengan model yang diperhalus berdasarkan keadaan operasi sebenar.
1. Analisis Diperhalus Jenis Beban
Pengelasan dan Ciri-ciri
Beban Perumahan: Didominasi oleh pencahayaan dan peralatan rumah tangga, dengan kurva beban harian menunjukkan dua puncak (pagi dan petang) dan faktor beban tahunan rendah (sekitar 30%–40%).
Beban Industri: Dikategorikan menjadi terus menerus (contohnya, kilang besi), sementara (contohnya, mesin), dan beban impak (contohnya, tungku busur elektrik), memerlukan perhatian terhadap harmonik, fluktuasi voltan, dan arus masuk.
Beban Komersial: Seperti pusat membeli-belah dan pusat data, ditandai oleh variasi musim (contohnya, penyejuk udara musim panas) dan ciri-ciri tidak linear (contohnya, UPS, konverter frekuensi).
Pemodelan Beban
Gunakan model rangkaian setara atau penyuaian data terukur untuk mengkuantifikasi faktor kuasa (PF), kandungan harmonik (contohnya, THDi), dan fluktuasi kadar beban.
2. Analisis Dinamik Melintasi Dimensi Temporal
Kurva Beban Harian
Diperoleh dari pemantauan lapangan atau kurva standard (contohnya, IEEE), menyoroti tempoh puncak dan bukan puncak serta durasinya.
Contoh: Kurva harian sebuah taman industri menunjukkan dua puncak dari 10:00–12:00 dan 18:00–20:00, dengan kadar beban malam hari di bawah 20%.
Kurva Beban Tahunan
Mengambil kira variasi musim (contohnya, pendinginan musim panas, pemanasan musim sejuk) dan meramalkan pertumbuhan beban masa depan menggunakan data historis.
Metrik Kunci: Jam maksimum beban tahunan (Tmax), faktor beban (LF), dan koefisien beban (LF%).
3. Penghubungan dan Penilaian Korelasi Persekitaran
Impak Suhu
Setiap peningkatan 10°C dalam suhu ambien mengurangkan kapasiti terukur transformator sebanyak kira-kira 5% (berdasarkan model penuaan termal), memerlukan pengesahan keupayaan overloading.
Impak Ketinggian
Setiap kenaikan 300m dalam ketinggian mengurangkan kekuatan isolasi sebanyak ~1%, memerlukan penyesuaian reka bentuk isolasi atau derating kapasiti.
Keamatan Pencemaran
Dikategorikan mengikut IEC 60815 (contohnya, pencemaran ringan, berat), mempengaruhi pemilihan bushing dan insulator serta jarak merayap.
4. Kaedah dan Alat Penilaian
Pendekatan Berdasarkan Pengukuran
Mengumpulkan data beban sebenar melalui meter pintar dan osilograf, diikuti oleh analisis statistik (contohnya, taburan kadar beban, spektrum harmonik).
Pendekatan Berdasarkan Simulasi
Menggunakan perisian seperti ETAP atau DIgSILENT untuk memodel sistem kuasa di bawah pelbagai skenario.
Rumus Empirikal
Seperti rumus faktor beban dalam IEC 60076 untuk anggaran kapasiti transformator yang cepat.
5. Aplikasi Hasil Penilaian
Pemilihan Kapasiti
Menentukan kapasiti transformator berdasarkan kadar beban (contohnya, margin reka bentuk 80%) dan keupayaan overloading (contohnya, 1.5× arus terukur selama 2 jam).
Pembahagian Kerugian
Kerugian besi (PFe) tidak bergantung pada beban, manakala kerugian tembaga (PCu) berkadar dengan kuasa beban, memerlukan keseimbangan antara kerugian tanpa beban dan kerugian beban.
Kawalan Peningkatan Suhu
Menghitung suhu titik panas gulungan berdasarkan ciri-ciri beban untuk memastikan patuh kepada rating termal bahan isolasi (contohnya, Kelas A ≤105°C).
Kesimpulan
Penilaian karakteristik beban harus mengintegrasikan jenis beban, dinamika temporal, dan penghubungan persekitaran menggunakan kaedah pengukuran, simulasi, dan empirikal untuk membina model yang diperhalus. Hasilnya secara langsung mempengaruhi pemilihan kapasiti, pembahagian kerugian, dan kebolehpercayaan operasi, membentuk asas reka bentuk transformator distribusi.
Analisis Ekonomi
Membandingkan pulangan pelaburan kapasiti yang berbeza melalui penilaian kos siklus hidup (LCC).
