چگونه هارمونیک‌های ولتاژ بر گرم شدن ترانس توزیع H59 تأثیر می‌گذارد؟

تأثیر هارمونیک‌های ولتاژ بر افزایش دما در ترانسفورماتورهای توزیع H59

ترانسفورماتورهای توزیع H59 از مهم‌ترین تجهیزات در سیستم‌های برق هستند که عمدتاً وظیفه آن‌ها تبدیل برق با ولتاژ بالا از شبکه به ولتاژ پایین مورد نیاز مصرف‌کنندگان است. با این حال، سیستم‌های برق شامل بارهای غیرخطی و منابع متعددی هستند که هارمونیک‌های ولتاژ را موجب می‌شوند و عملکرد ترانسفورماتورهای توزیع H59 را تحت تأثیر قرار می‌دهند. این مقاله به تفصیل تأثیر هارمونیک‌های ولتاژ بر افزایش دما در ترانسفورماتورهای توزیع H59 را بررسی خواهد کرد.

ابتدا باید مشخص شود که هارمونیک‌های ولتاژ چیست. منابع برق، تجهیزات و بارهای غیرخطی در سیستم‌های الکتریکی باعث تحریف شکل موج جریان و ولتاژ می‌شوند که منجر به مولفه‌های هارمونیک فراتر از فرکانس اصلی می‌شود. هارمونیک‌های ولتاژ به مولفه‌های هارمونیک در موج ولتاژ اشاره دارد که فرکانس آن‌ها مضرب صحیح فرکانس اصلی است. هارمونیک‌های ولتاژ باعث هارمونیک‌های جریان می‌شود که به نوبه خود عملکرد طبیعی تجهیزات الکتریکی را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

برای ترانسفورماتورهای توزیع H59، هارمونیک‌های ولتاژ چند تأثیر اصلی دارند:

اولاً، هارمونیک‌های ولتاژ زیان‌های ترانسفورماتور را افزایش می‌دهند. ولتاژ هارمونیک باعث زیان‌های فولادی و مسی اضافی در ترانسفورماتور می‌شود که منجر به افزایش دما می‌شود. وجود ولتاژ هارمونیک مدار مغناطیسی ترانسفورماتور را تحریف می‌کند، که منجر به توزیع نامساوی چگالی میدان مغناطیسی و افزایش زیان‌های فولادی می‌شود. علاوه بر این، جریان‌های هارمونیک که از سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور عبور می‌کنند، زیان‌های مقاومتی اضافی—یعنی زیان‌های مسی افزایش می‌یابد. این زیان‌های اضافی به گرما تبدیل می‌شوند که دما را بیشتر می‌کند.

ثانیاً، هارمونیک‌های ولتاژ صدای ترانسفورماتور را افزایش می‌دهند. نیروهای الکترومغناطیسی در ترانسفورماتور‌ها از تغییرات میدان مغناطیسی ناشی می‌شوند. هارمونیک‌های ولتاژ این تغییرات میدان مغناطیسی را پیچیده‌تر می‌کنند، بنابراین ارتعاشات مکانیکی و صدای شنیدنی را تشدید می‌کنند. این صدا نه تنها عملکرد ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می‌دهد بلکه آلودگی صوتی در محیط اطراف را نیز ایجاد می‌کند.

علاوه بر این، هارمونیک‌های ولتاژ می‌توانند تسریع در پیری عایق ترانسفورماتور را ایجاد کنند. ولتاژ هارمونیک باعث توزیع نامساوی میدان الکتریکی در مواد عایق ترانسفورماتور می‌شود، مناطقی از تمرکز بالای میدان الکتریکی ایجاد می‌کند. این باعث پیری زودرس و تخریب عایق می‌شود. پیری عایق احتمال خرابی ترانسفورماتور را افزایش می‌دهد و حتی می‌تواند تخلیه جزئی یا شکست الکتریکی را ایجاد کند.

برای کاهش تأثیر هارمونیک‌های ولتاژ بر ترانسفورماتورهای توزیع، می‌توان از اقدامات زیر استفاده کرد:

اولاً، محدود کردن استفاده از بارهای غیرخطی. بارهای غیرخطی یکی از منابع اصلی هارمونیک در شبکه‌های برق هستند؛ کاهش استفاده از آن‌ها به تثبیت تولید هارمونیک کمک می‌کند.

ثانیاً، نصب فیلترهای هارمونیک. فیلترهای هارمونیک دستگاه‌های الکتریکی هستند که برای حذف جریان‌های هارمونیک طراحی شده‌اند، بنابراین ولتاژ هارمونیک را کاهش می‌دهند. استفاده از فیلترهای هارمونیک می‌تواند تأثیر هارمونیک‌های ولتاژ بر ترانسفورماتور را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

ثالثاً، افزایش ظرفیت ترانسفورماتور توزیع. ظرفیت بزرگتر ترانسفورماتور، چگالی جریان را کاهش می‌دهد، بنابراین زیان‌های مسی و فولادی را کاهش می‌دهد و در نتیجه افزایش دما را کاهش می‌دهد.

در نهایت، انجام نگهداری و بازرسی منظم ترانسفورماتور. 监控和定期检查变压器的温度、噪音等运行参数，可以及时发现问题，及时进行维护和修理，确保可靠运行并延长使用寿命。

به طور خلاصه، هارمونیک‌های ولتاژ تأثیر قابل توجهی بر افزایش دما در ترانسفورماتورهای توزیع H59 دارند. آن‌ها زیان‌ها را افزایش می‌دهند، سطح صدا را بالا می‌برند و خطر پیری عایق را افزایش می‌دهند. برای کاهش این تأثیرات منفی، اقداماتی مانند محدود کردن بارهای غیرخطی، نصب فیلترهای هارمونیک، افزایش ظرفیت ترانسفورماتور و انجام نگهداری منظم می‌تواند به طور مؤثر سطح هارمونیک‌های ولتاژ را کاهش دهد. این اقدامات به افزایش پایداری و قابلیت اطمینان ترانسفورماتورهای توزیع و افزایش طول عمر عملیاتی آن‌ها کمک می‌کنند.