Як гармоніки напруги впливають на нагрівання трансформатора розподілу H59?

Вплив гармонік напруги на підвищення температури в трансформаторах розподілу H59

Трансформатори розподілу H59 є одним з найважливіших обладнань у системах живлення, головним чином функціонуючи для перетворення високого напруги з електромережі на низьку напругу, необхідну для кінцевих споживачів. Однак, системи живлення містять багато нелінійних навантажень та джерел, які вводять гармоніки напруги, які негативно впливають на роботу трансформаторів розподілу H59. Ця стаття детально обговорить вплив гармонік напруги на підвищення температури трансформаторів розподілу H59.

Спочатку нам потрібно пояснити, що таке гармоніки напруги. Джерела живлення, обладнання та нелінійні навантаження в електричних системах призводять до деформації форм струму та напруги, що в результаті призводить до гармонічних компонентів за межами основної частоти. Гармоніки напруги вказують на гармонічні компоненти в хвилі напруги, частоти яких є цілочисельними кратними основної частоти. Гармоніки напруги призводять до гармонік струму, які, в свою чергу, впливають на нормальне функціонування електричного обладнання.

Для трансформаторів розподілу H59 гармоніки напруги мають кілька основних впливів:

По-перше, гармоніки напруги збільшують втрати трансформатора. Гармонічні напруги викликають додаткові втрати заліза та міді в трансформаторі, що призводить до більшого підвищення температури. Наявність гармонічних напруг деформує магнітний контур трансформатора, що призводить до нерівномірного розподілу густини магнітного потоку та збільшення втрат заліза. Крім того, гармонічні струми, що проходять через витки трансформатора, виробляють додаткові опорні втрати — тобто, збільшені втрати міді. Ці додаткові втрати перетворюються в тепло, що ще більше підвищує температуру трансформатора.

По-друге, гармоніки напруги збільшують шум трансформатора. Електромагнітні сили в трансформаторах виникають від змін магнітного поля. Гармоніки напруги роблять ці зміни магнітного поля більш складними, таким чином посилюючи механічні вібрації та слуховий шум. Цей шум не лише впливає на роботу самого трансформатора, але й викликає акустичне забруднення в оточуючому середовищі.

Крім того, гармоніки напруги можуть прискорити старіння ізоляції в трансформаторі. Гармонічні напруги призводять до нерівномірного розподілу електричного поля всередині матеріалів ізоляції трансформатора, створюючи області з високою концентрацією електричного поля. Це призводить до раннього старіння та вироблення ізоляції. Таке старіння ізоляції збільшує ризик виходу трансформатора з ладу та може навіть призвести до часткового розрядження або диелектричного пробою.

Для зменшення впливу гармонік напруги на трансформатори розподілу, можна використовувати наступні заходи:

По-перше, обмежити використання нелінійних навантажень. Нелінійні навантаження є одним з основних джерел гармонік у мережах живлення; зменшення їх використання ефективно приглушує генерацію гармонік.

По-друге, встановити фільтри гармонік. Фільтри гармонік — це електричні пристрої, призначені для елімінації гармонічних струмів, що, в свою чергу, зменшує гармонічні напруги. Використання фільтрів гармонік може значно знизити вплив гармонік напруги на трансформатори.

По-третє, збільшити потужність трансформатора розподілу. Більша потужність трансформатора зменшує густина струму, що, в свою чергу, знижує втрати міді та заліза, а також зменшує підвищення температури.

Нарешті, проводити регулярне обслуговування та перевірку трансформатора. Регулярний моніторинг температури, шуму та інших параметрів роботи дозволяє своєчасно виявити проблеми, що дозволяє оперативне обслуговування та ремонт, щоб забезпечити надійну роботу та продовжити термін служби.

У заключенні, гармоніки напруги мають значний вплив на підвищення температури трансформаторів розподілу H59. Вони збільшують втрати, підвищують рівень шуму та збільшують ризик старіння ізоляції. Для зменшення цих небажаних ефектів, заходи, такі як обмеження нелінійних навантажень, встановлення фільтрів гармонік, збільшення потужності трансформатора та проведення регулярного обслуговування, можуть ефективно знизити рівень гармонік напруги. Ці дії допомагають підвищити стабільність та надійність трансформаторів розподілу та продовжити їхній термін служби.