Dağıtım Trafolarının Yük Özelliklerinin Değerlendirilmesi ve Analizi
Yük Özellikleri Değerlendirmesi İçin Derin Analiz ve Önemli Dikkat Edilecek Noktalar
Yük özelliklerinin değerlendirilmesi, dağıtım transformatör tasarımının köşestoneğidir. Bu değerlendirme, kapasite seçimi, kayıp dağılımı, sıcaklık artışı kontrolü ve işletme ekonomisi üzerinde doğrudan etkili olmaktadır. Değerlendirme, yük türü, zamansal dinamikler ve çevre etkileşimini kapsayan üç boyutta gerçekleştirilmeli ve gerçek işletim koşullarına dayalı olarak incelenmelidir.
1. Yük Tiplerinin İnce Analizi
Sınıflandırma ve Özellikleri
Konut Yükleri: Aydınlatma ve ev ekipmanları tarafından hakimdir, günlük yük eğrisi sabah ve akşam zirveleri gösterir, yıllık yük faktörü düşük (yaklaşık %30-40).
Sanayi Yükleri: Sürekli (örneğin, çelik fabrikaları), kesikli (örneğin, makinecilik) ve darbe yükleri (örneğin, elektrik ark fırınları) şeklinde kategorize edilir, harmonikler, gerilim dalgalanmaları ve başlangıç akımları dikkate alınmalıdır.
Ticari Yükler: Alışveriş merkezleri ve veri merkezleri gibi, mevsimsel varyasyonlar (örneğin, yaz soğutması) ve doğrusal olmayan karakteristikler (örneğin, UPS, frekans dönüştürücüler) ile karakterize edilir.
Yük Modellemesi
Güç faktörünü (PF), harmonik içeriği (örneğin, THDi) ve yük oranı değişkenliklerini nicelendirmek için eşdeğer devre modelleri veya ölçülen veriler kullanılır.
2. Zamansal Boyutlarda Dinamik Analiz
Günlük Yük Eğrisi
Alan izlemesinden veya standart eğrilerden (örneğin, IEEE) elde edilir, zirve ve otopark dönemlerini ve sürelerini vurgular.
Örnek: Bir endüstri parkının günlük eğrisi, 10:00-12:00 ve 18:00-20:00 arasında çift zirve gösterir, gece yük oranı %20'nin altında kalır.
Yıllık Yük Eğrisi
Mevsimsel varyasyonları (örneğin, yaz soğutması, kış ısıtma) hesaba katıyor ve geçmiş veriler kullanarak gelecekteki yük büyümesini tahmin ediyor.
Önemli Ölçümler: Yıllık maksimum yük kullanım saati (Tmax), yük faktörü (LF) ve yük katsayısı (LF%).
3. Çevresel Etkileşim ve İlişki Değerlendirmesi
Sıcaklık Etkisi
Çevresel sıcaklık her 10°C'lik artışla transformatör kapasitesi yaklaşık %5 azalır (termal yaşlanma modellerine dayanarak), aşırı yük kapasitesinin doğrulanması gerekir.
Rakım Etkisi
Her 300 m'lik rakım artışı yalıtım gücünü yaklaşık %1 azaltır, bu nedenle yalıtım tasarımı ayarlamaları veya kapasite düşürme gereklidir.
Kirlilik Derecesi
IEC 60815'e göre kategorize edilir (örneğin, hafif, ağır kirlilik), bu, yalıtıcı ve sızıntı mesafesi seçiminde etkili olur.
4. Değerlendirme Yöntemleri ve Araçları
Ölçüm Tabanlı Yaklaşım
Akıllı sayaçlar ve osiloskoplar aracılığıyla gerçek dünya yük verileri toplanır, ardından istatistiksel analiz yapılır (örneğin, yük oranı dağılımı, harmonik spektrumu).
Simülasyon Tabanlı Yaklaşım
ETAP veya DIgSILENT gibi yazılımlar kullanılarak çeşitli senaryolarda güç sistemleri modelleştirilir.
Deneysel Formüller
IEC 60076'da belirtilen yük faktörü formülü gibi hızlı transformatör kapasitesi tahmini için kullanılır.
5. Değerlendirme Sonuçlarının Uygulanması
Kapasite Seçimi
Yük oranı (örneğin, %80 tasarım marjı) ve aşırı yük kapasitesi (örneğin, 2 saat boyunca 1.5 x nominal akım) temelinde transformatör kapasitesi belirlenir.
Kayıp Dağılımı
Demir kayıpları (PFe) yükten bağımsızdır, bakır kayıpları (PCu) ise yükün karesiyle orantılıdır, bu nedenle boşta ve yük kayıpları arasında denge sağlanmalıdır.
Sıcaklık Artışı Kontrolü
Yük özelliklerine dayalı olarak sarım sıcak nokta sıcaklıkları hesaplanır, bu da yalıtım malzemesi termal sınırlarına uygunluğu sağlar (örneğin, Sınıf A ≤105°C).
Sonuç
Yük özelliklerinin değerlendirilmesi, ölçüm, simülasyon ve deneysel yöntemler kullanılarak yük türü, zamansal dinamikler ve çevre etkileşimini entegre ederek ince bir model oluşturmalıdır. Sonuçlar, kapasite seçimi, kayıp dağılımı ve işletme güvenilirliği üzerinde doğrudan etkili olup, dağıtım transformatör tasarımının temelini oluşturur.
Ekonomik Analiz
Farklı kapasitelerin yatırım getirilerini yaşam döngüsü maliyeti (LCC) değerlendirmesi yoluyla karşılaştırır.
Önerilen
