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

Malamang Pag-aaral at mga Pangunahing Konsiderasyon para sa Pagsusuri ng Katangian ng Load

Ang pagsusuri ng katangian ng load ay isang pundamento ng disenyo ng distribution transformer, na direktang nakaapekto sa pagpili ng kapasidad, distribusyon ng pagkawala, kontrol ng pagtaas ng temperatura, at ekonomiya ng operasyon. Ang pagsusuri ay dapat maisagawa sa tatlong dimensyon: uri ng load, temporal dynamics, at environmental coupling, na may isang mapaglilinang na modelo na itatayo batay sa aktwal na kondisyon ng operasyon.

1. Malamang na Analisis ng Mga Uri ng Load

• Klasipikasyon at Katangian

• Residential Loads: Dominado ng ilaw at mga aparato sa bahay, na may isang daily load curve na nagpapakita ng dalawang tuktok (buhat ng umaga at gabi) at mababang taunang load factor (humigit-kumulang 30%–40%).

• Industrial Loads: Ikinakategorya bilang patuloy (halimbawa, steel mills), intermitente (halimbawa, machining), at impact loads (halimbawa, electric arc furnaces), na nangangailangan ng pansin sa harmonics, pagbabago ng voltage, 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 measured data fitting upang kwentahin ang power factor (PF), harmonic content (halimbawa, THDi), at pagbabago ng load rate.

2. Dinamikong Analisis sa Temporal Dimensions

• Daily Load Curve

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

• Halimbawa: Ang daily curve ng isang industrial park’s nagpapakita ng dalawang tuktok mula 10:00–12:00 at 18:00–20:00, na may nighttime 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 at Correlation Assessment

• Temperature Impact

• Bawat 10°C na pagtaas ng 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 na pagtaas ng altitude ay nagbabawas ng insulation strength ng ~1%, na nangangailangan ng adjustment sa insulation design o capacity derating.

• Pollution Severity

• Ikinakategorya batay sa IEC 60815 (halimbawa, light, heavy pollution), na nakaapekto sa bushing at insulator selection at creepage distance.

4. Mga Paraan at Kasangkapan para sa Pagsusuri

• Measurement-Based Approach

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

• Simulation-Based Approach

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

• Empirical Formulas

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

5. Paggamit ng Resulta ng Pagsusuri

• Capacity Selection

• Nagdidetermina 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

• Ang iron losses (PFe) ay walang kinalaman sa load, samantalang ang copper losses (PCu) ay proporsyonal sa 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 matiyak ang pagtugon sa thermal ratings ng insulation material (halimbawa, Class A ≤105°C).

Kasimpulan

Ang pagsusuri ng katangian ng load ay dapat magintegrate ng uri ng load, temporal dynamics, at environmental coupling gamit ang measurement, simulation, at empirical methods upang itayo ang isang mapaglilinang na modelo. Ang mga resulta ay direktang nakaapekto sa pagpili 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 kapasidad sa pamamagitan ng life-cycle cost (LCC) assessment.