Избор на разпределителни трансформатори за доставяне на електроенергия към НВ мрежи

Характерните данни на разпределителните трансформатори се диктуват от изискванията на мрежата. Определяната ефективна мощност трябва да бъде умножена по косинус φ, за да се получи номиналната мощност Srt. В разпределителните мрежи често се предпочита стойност на uk = 6%.

Избор на разпределителни трансформатори за доставка на енергия към НВ мрежи 

Потерите на трансформаторите включват потерии при празно и потерии при кратко замыкание. Потериите при празно произтичат от постоянното обръщане на намагничаването в желязната ядро и остават съществено постоянни, като не зависят от натоварването. Потериите при кратко замыкание включват омични загуби в обмотките и загуби, произтичащи от утечка на полета, и те са пропорционални на квадрата на нивото на натоварване.

Потериите на трансформаторите са съставени от потери при празно и потери при кратко замыкание. Потериите при празно произтичат от постоянното обръщане на намагничаването в желязната ядро. Тези загуби са съществено постоянни и не са засегнати от натоварването.

От друга страна, потериите при кратко замыкание включват омични загуби в обмотките и загуби, причинени от утечки на полета. Те са пропорционални на квадрата на величината на натоварването.

В тази техническа статия ще бъдат обсъдени ключовите критерии за избор на разпределителни трансформатори в диапазон от 50 до 2500 кВА за доставка на енергия към нисковолтови мрежи.

1. Изисквания за оперативна безопасност

• Редовни тестове: Те включват елементи като загуби, напрежение при кратко замыкание \(u_{k}\) и напреженчески тестове.

• Тип тестове: Това включва тестове като нагревателни тестове и тестове на импулсни напрежения.

• Специални тестове: Те включват тестове като тестове на сила при кратко замыкание и шумни тестове.

2. Електрически условия

• Напрежение при кратко замыкание: Обърнете внимание на конкретните му стойности и характеристики.

• Символ за свързване / векторна група: Учете повече за информацията, свързана със символи за свързване и векторни групи ( [Учебен материал](добавете съответния линк тук, ако има такъв в оригиналния текст) ).

• Коефициент на преобразуване: Определете параметрите на коефициента на преобразуване.

3. Условия за монтаж

• Монтаж вътрешно и външно: Разгледайте сценарии за монтаж на трансформатори, дали вътрешно или външно.

• Специални местни условия: Забележете влиянието на специалните местни условия.

• Условия за опазване на околната среда: Съответствайте на съответните изисквания за опазване на околната среда.

• Проекти: Изберете между маслонаситени или резиново-залити сухи трансформатори.

4. Експлуатационни условия

• Капацитет за натоварване: За маслонаситени или резиново-залити сухи трансформатори, вземете под внимание техните капацитети за натоварване.

• Флуктуации на натоварването: Обърнете внимание на ситуацията с флуктуациите на натоварването.

• Брой часове на работа: Вземете предвид времетраенето на работата на трансформаторите.

• Ефективност: Фокусирайте се върху ефективността на маслонаситени или резиново-залити сухи трансформатори.

• Регулировка на напрежението: Придайте значение на способностите за регулировка на напрежението.

• Паралелна работа на трансформатори: Учете за съответните ситуации на паралелна работа на трансформатори ( [Учебен материал](добавете съответния линк тук, ако има такъв в оригиналния текст) ).

5. Характерни данни на трансформатора с примери

• Номинална мощност:SrT = 1000кВА

• Номинално напрежение: UrOS=20 кВ

• Напрежение на нижната страна:  UrUS=0.4 кВ

• Номинално напрежение на удари: UrB=125 кВ

• Комбинация от загуби

• Загуби при празно: P0=1700 Вт

• Загуби при кратко замыкание: Pk=13000 Вт

• Акустична мощност: LWA=73 дБ

• Напрежение при кратко замыкание: uk=6%

• Коефициент на преобразуване: PV/SV=20 кВ/0.4 кВ

• Символ за свързване: Dyn5

• Системи за контакт: Например, системи за контакт на нижната и горната страна

• Местоположение за инсталиране: Дали вътрешно или външно

• a) С по-малко от 1000 литра течна диелектрика

• b) С повече от 1000 литра течна диелектрика

Обяснение

• a. Кабелен канал

• b. Цинкорани решетки от плоска стомана

• c. Отвор за източване с защитна решетка

• d. Необвит канал с насос

• e. Рампа

• f. Отвор за впуск с защитна решетка

• g. Слоеви от гравий или дробени камъни

• h. Леджер

Инсталацията на трансформаторите трябва да бъде защитена от подземни води и наводняване. Охладителната система трябва да бъде закрита от слънчевата светлина. Трябва да се гарантират мерки за пожарна безопасност и съвместимост с околната среда. Фигура 1 показва трансформатор с масло, което е по-малко от 1000 литра. В този случай е достатъчен непромокаем под.

За масло, което е повече от 1000 литра, са задължителни резервоари за събиране на масло или маслени резервоари.

Размерът на отвора за източване е показан без решетка в Фигура 2 за нагреване на стаята с 15 K.

PV=P0+k×Pk75 [кВ]

Определение на символи:

• A: Отвори за източване и впуск на въздух

• P{V: Загуба на мощността на трансформатора

• k = 1.06 за маслонаситени трансформатори

• k = 1.2 за резиново-залити трансформатори

• Po: Загуби при празно

• Pk75: Загуби при кратко замыкание при (75^{\circ}\) Целзий, в киловати

• h: Разликата в височина, в метри

Загубите на топлина, произтичащи от работата на трансформатора (Фигура 4), трябва да бъдат разсеяни. Когато естествената вентилация не може да бъде използвана поради условията на инсталацията, е необходимо да се инсталира вентилатор. Максималната допустима обща температура на трансформатора е 40°C.

Общи загуби в помещението на трансформатора

Общите загуби в помещението на трансформатора се изчисляват по следния начин: Общите загуби в помещението на трансформатора се дават по формулата  Qloss=∑Ploss, където:

Ploss=P0+1.2×Pk75×(SAF/SAN)2

Пътища за разсейване на общите загуби

Общите загуби се разсейват чрез Qv=Qloss1+Qloss2+Qloss3

Изчисление на разсейването на топлина за всяка част

Разсейване на топлина чрез естествена конвекция на въздуха: Qloss1=0.098×A1.2×sqrtHΔuL3

Разсейване на топлина чрез принудителна конвекция на въздуха (виж Фигура 3): Qloss3=VL×CpL×ρ

Разсейване на топлина чрез стените и таван (виж Фигура 4):Qloss2=0.7×AW×KW×ΔuW+AD×KD×ΔuD

Обяснение на значението на символите

• Pv: Загуба на мощността на трансформатора в кВ

• Qv: Общо разсейване на топлина в кВ

• QW,D: Разсейване на топлина чрез стените и тавана в кВ

• AW,D: Площ на стените и тавана в \(m^2\)

• KW,D: Коeficient на пренос на топлина в \(кВ/m^2K\)

• SAF: Мощност за охлаждане тип AF в кВА

• SAN: Мощност за охлаждане тип AN в кВА

• VL: Приток на въздух в \(m^3/s\) или \(m^3/h\)

• Qv1: Частица от разсейването на топлина чрез естествена конвекция на въздуха в кВ

• Qv2: Частица от разсейването на топлина чрез стените и тавана в кВ

• Qv3: Частица от разсейването на топлина чрез принудителна конвекция на въздуха в кВ

Фигура 5 представя нивата на шума на различни трансформатори според ИЕК Публикация 551. Магнитният шум произтича от колебанията на желязната ядро (които са зависими от индукцията) и зависи от материалните свойства на пластините на ядрото.

Акустичната мощност (Фигура 6) е мярка за нивото на шума, произтичащ от акустичен източник.