Keuse van verspreidingstransformateurs vir die voorsiening van krag aan LV-netwerke

Die kenmerkende data van distribusietransformateurs word bepaal deur die vereistes van die netwerk. Die bepaalde effektiewe krag moet met die kragfaktor cosφ vermenigvuldig word om die noemenswaardige krag Srt te verkry. In distribusienetwerke word 'n waarde van uk = 6% algemeen voorgetrek.

Kies van Distribusietransformateurs vir die Voorsiening van Krag aan LV-netwerke 

Transformateurverliese bestaan uit geen-ladingverliese en kortsluitverliese. Geen-ladingverliese kom voort uit die kontinue omdraai van magnetisering in die yskern en bly byna konstant, onafhanklik van die belasting. Kortsluitverliese sluit ohmiese verliese in die windings en verliese as gevolg van lekkasievelds in, en hulle is eweredig aan die vierkant van die belastingsvlak.

Transformateurverliese bestaan uit geen-ladingverliese en kortsluitverliese. Geen-ladingverliese ontstaan uit die kontinue omdraai van magnetisering in die yskern. Hierdie verliese is byna konstant en onbeïnvloed deur die belasting.

Kortsluitverliese, aan die ander kant, bestaan uit ohmiese verliese in die windings en verliese veroorsaak deur lekkasievelds. Hulle is eweredig aan die vierkant van die belastingsmag.

In hierdie tegniese artikel sal die sleutelkriteria vir die keuse van distribusietransformateurs binne die 50 - 2500 kVA kragbereik vir die voorsiening van laevoltnetwerke bespreek word.

1. Bedryfsveiligheidsvereistes

• Gewone Toetse: Hierdie toetse sluit items soos verliese, kortsluitspanning \(u_{k}\), en spannings-toetse in.

• Tipe Toetse: Dit sluit toetse soos verhittings-toetse en stootspanning-toetse in.

• Spesiale Toetse: Hierdie toetse sluit toetse soos kortsluitsterkte-toetse en geraas-toetse in.

2. Elektriese Voorwaardes

• Kortsluitspanning: Let op spesifieke waardes en eienskappe.

• Verbindingsymbol / Vektor Groep: Leer oor relevante inligting oor verbindingsymbolle en vektor groepe ( [Learn More](voeg die ooreenkomstige skakel hier by indien daar een in die oorspronklike teks is) ).

• Transformatieverhouding: Bepaal die parameters van die transformatieverhouding.

3. Installasievoorwaardes

• Binnenskyn en Buitenskyn Installasie: Oorweeg die installasiescenario's van transformateurs, of binne of buite.

• Spesiale Plaaslike Voorwaardes: Neem agt van die invloed van spesiale plaaslike voorwaardes.

• Omgewingbeskerming Voorwaardes: Voldoen aan ooreenkomstige omgewingsbeskermingsvereistes.

• Ontwerpe: Kies tussen oliegedompte of harsgegieter droogte-type transformateurs.

4. Bedryfsvoorwaardes

• Belastingskapasiteit: Vir oliegedompte of harsgegieter droogte-type transformateurs, oorweeg hul belastingskapasiteite.

• Belastingsfluktuasies: Let op die situasie van belastingsfluktuasies.

• Aantal Ure in Bedryf: Neem die bedryfstyd van transformateurs in ag.

• Effektiwiteit: Fokus op die effektiwiteit van oliegedompte of harsgegieter droogte-type transformateurs.

• Spanningsregulerings: Gee belangrikheid aan die spanningsreguleringsvermoëns.

• Parallelle Transformateurbedryf: Leer oor die relevante situasies van parallelle transformateurbedryf ( [Learn More](voeg die ooreenkomstige skakel hier by indien daar een in die oorspronklike teks is) ).

5. Transformateurkenmerkdata met Voorbeelde

• Noemenswaardige Krag:SrT = 1000kVA

• Noemenswaardige Spanning: UrOS=20 kV

• Laersy Spanning:  UrUS=0.4 kV

• Noemenswaardige Bliksemimpulsbestandheid: UrB=125 kV

• Verlieskombinasie

• Geen-lading Verliese: P0=1700 W

• Kortsluit Verliese: Pk=13000 W

• Akoustiese Krag: LWA=73 dB

• Kortsluitspanning: uk=6%

• Transformatieverhouding: PV/SV=20 kV/0.4 kV

• Verbindingsymbol: Dyn5

• Terminasiestelsels: Byvoorbeeld, laerspannings- en hoërspanningskant flanssisteem

• Installasieplek: Of binne of buite

• a) Met minder as 1000 liter vloeistof-dielektrika

• b) Met meer as 1000 liter vloeistof-dielektrika

Verduideliking

• a. Kabelkonduits

• b. Sink-galvaniseerde platstaalrooster

• c. Uitlaatopening met beskermrooster

• d. Onscrewde konduits met pomp

• e. Ramp

• f. Inlaatopening met beskermrooster

• g. Grind of kruipsteenlaag

• h. Bank

Die installasie van transformateurs moet beskerm wees teen grondwater en oorstromings. Die koelsisteem moet beskerm wees teen sonlig. Brandbeskermingsmaatreëls en omgewingsverenigbaarheid moet ook gewaarborg word. Figuur 1 wys 'n transformateur met 'n olievulling van minder as 1000 liter. In hierdie geval is 'n waterdichte vloer voldoende.

Vir 'n olievulling van meer as 1000 liter is olie-verzamelgroeve of olieputte verpligtend.

Die grootte van die uitlaatopening word in Figuur 2 sonder rooster getoon vir 'n kamerverwarming van 15 K.

PV=P0+k×Pk75 [kW]

Simbooldefinisies:

• A: Luguitlaat- en inlaatopenings

• P{V: Transformateurkragverlies

• k = 1.06 vir oliegedompte transformateurs

• k = 1.2 vir harsgegieter transformateurs

• Po: Geen-lading verliese

• Pk75: Kortsluit verliese by (75^{\circ}\) Celsius, in kilowatt

• h: Hoogtedifferensie, in meter

Die warmteverliese wat tydens die bedryf van 'n transformateur gegenereer word (Figuur 4) moet afgelei word. Wanneer natuurlike ventilasie nie gebruik kan word weens installasievoorwaardes nie, is dit noodsaaklik om 'n waaier te installeer. Die maksimum toelaatbare algehele temperatuur van die transformateur is 40°C.

Totale Verliese in 'n Transformateurkamer

Die algehele verliese in 'n transformateurkamer word soos volg bereken: Die totale verliese in die transformateurkamer word gegee deur  Qloss=∑Ploss, waar:

Ploss=P0+1.2×Pk75×(SAF/SAN)2

Warmteafvoerpad vir Totale Verliese

Totale verliese word afgelei deur Qv=Qloss1+Qloss2+Qloss3

Berekening van Warmteafvoer vir Elke Deel

Warmte afgelei deur Natuurlike Lugkonveksie: Qloss1=0.098×A1.2×sqrtHΔuL3

Warmte afgelei deur Gedwonge Lugkonveksie (sien Figuur 3): Qloss3=VL×CpL×ρ

Warmte afgelei deur Mure en Dak (sien Figuur 4):Qloss2=0.7×AW×KW×ΔuW+AD×KD×ΔuD

Verduideliking van Simboolbetekenisse

• Pv: Transformateurkragverlies in kW

• Qv: Totaal warmteafvoer in kW

• QW,D: Warmteafvoer deur mure en dak in kW

• AW,D: Oppervlakte van mure en dak in \(m^2\)

• KW,D: Warmte-oordragkoëffisiënt in \(kW/m^2K\)

• SAF: Krag vir koelingstipe AF in kVA

• SAN: Krag vir koelingstipe AN in kVA

• VL: Lugvloeiempo in \(m^3/s\) of \(m^3/h\)

• Qv1: Deel van warmte afgelei deur natuurlike lugkonveksie in kW

• Qv2: Deel van warmte afgelei deur mure en dak in kW

• Qv3: Deel van warmte afgelei deur gedwonge lugkonveksie in kW

Figuur 5 stel die geraasniveaus van verskeie transformateurs voor soos in IEC Publikasie 551. Magnetiese geraas kom voort uit die osillasies van die yskern (wat induksie-afhanklik is) en hang af van die materiaaleienskappe van die kernlaminasies.

Die akoustiese krag (Figuur 6) is 'n maatstaf van die geraasnivo geproduseer deur 'n akoustiese bron.