Đánh giá và Phân tích Đặc tính Tải của Máy biến áp Phân phối
Phân tích sâu và các cân nhắc quan trọng cho việc đánh giá đặc tính tải
Đánh giá đặc tính tải là nền tảng của thiết kế biến áp phân phối,直接影响容量选择、损耗分布、温升控制和运行经济性。评估必须从三个维度进行：负载类型、时间动态和环境耦合，并基于实际运行条件建立精细化模型。
1. Phân tích chi tiết về loại tải
Phân loại và Đặc điểm
Tải dân dụng: Chủ yếu là đèn chiếu sáng và thiết bị gia đình, với đường cong tải hàng ngày có hai đỉnh (sáng và tối) và hệ số tải hàng năm thấp (khoảng 30%–40%).
Tải công nghiệp: Được phân loại thành liên tục (ví dụ: nhà máy thép), gián đoạn (ví dụ: gia công cơ khí) và tải xung (ví dụ: lò hồ quang điện), cần chú ý đến谐波、电压波动和涌流。
Tải thương mại: Như trung tâm mua sắm và trung tâm dữ liệu, được đặc trưng bởi sự thay đổi theo mùa (ví dụ: điều hòa không khí mùa hè) và đặc tính phi tuyến (ví dụ: UPS, bộ chuyển đổi tần số).
Mô hình hóa tải
Sử dụng mô hình mạch tương đương hoặc phù hợp với dữ liệu đo để định lượng hệ số công suất (PF), nội dung hài (ví dụ: THDi) và biến động tỷ lệ tải.
2. Phân tích động qua các chiều thời gian
Đường cong tải hàng ngày
Được rút ra từ giám sát thực địa hoặc các đường cong chuẩn (ví dụ: IEEE), nhấn mạnh các khoảng thời gian cao điểm và thấp điểm và thời gian kéo dài của chúng。
Ví dụ: Đường cong hàng ngày của một khu công nghiệp cho thấy hai đỉnh từ 10:00–12:00 và 18:00–20:00, với tỷ lệ tải ban đêm dưới 20%。
Đường cong tải hàng năm
Cân nhắc sự thay đổi theo mùa (ví dụ: làm mát mùa hè, sưởi ấm mùa đông) và dự đoán tăng trưởng tải trong tương lai bằng cách sử dụng dữ liệu lịch sử。
Các chỉ số chính: Số giờ sử dụng tải lớn nhất hàng năm (Tmax), hệ số tải (LF) và hệ số tải (LF%)。
3. Mối liên kết và đánh giá tương quan môi trường
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Mỗi tăng 10°C trong nhiệt độ môi trường giảm khả năng chịu tải của biến áp khoảng 5% (dựa trên mô hình lão hóa nhiệt), đòi hỏi phải kiểm tra khả năng quá tải。
Ảnh hưởng của độ cao
Mỗi tăng 300m về độ cao giảm cường độ cách điện khoảng 1%, đòi hỏi phải điều chỉnh thiết kế cách điện hoặc giảm mức tải。
Mức độ ô nhiễm
Được phân loại theo IEC 60815 (ví dụ: ô nhiễm nhẹ, ô nhiễm nặng), ảnh hưởng đến lựa chọn cọc và cách điện và khoảng cách bò。
4. Phương pháp và công cụ đánh giá
Phương pháp dựa trên đo lường
Thu thập dữ liệu tải thực tế thông qua đồng hồ thông minh và dao động ký, sau đó phân tích thống kê (ví dụ: phân bố tỷ lệ tải, phổ hài)。
Phương pháp dựa trên mô phỏng
Sử dụng phần mềm như ETAP hoặc DIgSILENT để mô phỏng hệ thống điện trong các kịch bản khác nhau。
Công thức kinh nghiệm
Như công thức hệ số tải trong IEC 60076 để ước tính nhanh khả năng chịu tải của biến áp。
5. Ứng dụng kết quả đánh giá
Lựa chọn công suất
Xác định công suất biến áp dựa trên tỷ lệ tải (ví dụ: lề thiết kế 80%) và khả năng quá tải (ví dụ: 1.5× dòng định mức trong 2 giờ)。
Phân bố tổn thất
Tổn thất sắt (PFe) độc lập với tải, trong khi tổn thất đồng (PCu) tỷ lệ với bình phương tải, đòi hỏi phải cân bằng giữa tổn thất không tải và tải。
Kiểm soát tăng nhiệt độ
Tính toán nhiệt độ điểm nóng cuộn dây dựa trên đặc tính tải để đảm bảo tuân thủ giới hạn nhiệt của vật liệu cách điện (ví dụ: Lớp A ≤105°C)。
Kết luận
Đánh giá đặc tính tải phải tích hợp loại tải, động lực thời gian và sự kết hợp môi trường bằng cách sử dụng các phương pháp đo lường, mô phỏng và kinh nghiệm để xây dựng mô hình chi tiết. Kết quả trực tiếp tác động đến việc lựa chọn công suất, phân bố tổn thất và độ tin cậy vận hành, tạo nên nền tảng của thiết kế biến áp phân phối。
Phân tích kinh tế
So sánh lợi tức đầu tư của các công suất khác nhau thông qua đánh giá chi phí vòng đời (LCC)。
