Pilihan transformator pengedaran untuk bekalan kuasa kepada rangkaian LV

James

Medan: Operasi Elektrik

China

Ciri data transformator pengedaran ditentukan oleh keperluan rangkaian. Kuasa berkesan yang ditentukan mesti didarab dengan faktor kuasa cosφ untuk mendapatkan kuasa bernisbah Srt. Dalam rangkaian pengedaran, nilai uk = 6% biasanya lebih disukai.

Pilihan Transformator Pengedaran untuk Menyediakan Kuasa kepada Rangkaian LV

Kehilangan transformator terdiri daripada kehilangan tan beban dan kehilangan pendek sambungan. Kehilangan tan beban berasal dari pembalikan magnetisasi berterusan dalam inti besi dan kekal hampir tetap, tidak bergantung kepada beban. Kehilangan pendek sambungan merangkumi kehilangan ohmik dalam papan lilitan dan kehilangan akibat medan lembapan, dan mereka berkadar dengan kuasa dua tahap beban.

Kehilangan transformator terdiri daripada kehilangan tan beban dan kehilangan pendek sambungan. Kehilangan tan beban timbul daripada pembalikan magnetisasi berterusan dalam inti besi. Kehilangan ini hampir tetap dan tidak dipengaruhi oleh beban.

Manakala, kehilangan pendek sambungan merangkumi kehilangan ohmik dalam papan lilitan dan kehilangan akibat medan lembapan. Mereka berkadar dengan kuasa dua magnitud beban.

Dalam artikel teknikal ini, kriteria utama untuk memilih transformator pengedaran dalam julat kuasa 50 - 2500 kVA untuk menyediakan kuasa kepada rangkaian rendah volt akan dibincangkan.

1. Keperluan Keselamatan Operasi

Ujian Rutin: Ini merangkumi item seperti kehilangan, voltan pendek sambungan \(u_{k}\), dan ujian voltan.
Ujian Jenis: Ini termasuk ujian seperti ujian pemanasan dan ujian voltan kilat.
Ujian Khas: Ini melibatkan ujian seperti ujian kekuatan pendek sambungan dan ujian bunyi.

2. Syarat Elektrik

Voltan Pendek Sambungan: Perhatikan nilai dan ciri-ciri spesifiknya.
Simbol Sambungan / Kumpulan Vektor: Pelajari maklumat berkaitan simbol sambungan dan kumpulan vektor ( [Pelajari Lebih Lanjut](tambah pautan yang sesuai di sini jika ada dalam teks asal) ).
Nisbah Transformasi: Tentukan parameter nisbah transformasi.

3. Syarat Pemasangan

Pemasangan Dalam dan Luar: Pertimbangkan skenario pemasangan transformator, sama ada di dalam atau di luar bangunan.
Syarat Lokal Khas: Perhatikan pengaruh syarat lokal khas.
Syarat Perlindungan Alam Sekitar: Patuhi syarat perlindungan alam sekitar yang berkaitan.
Reka Bentuk: Pilih antara transformator celup minyak atau transformator kering tipe getah.

4. Syarat Operasi

Kapasiti Beban: Untuk transformator celup minyak atau transformator kering tipe getah, pertimbangkan kemampuan muatan mereka.
Fluktuasi Beban: Perhatikan situasi fluktuasi beban.
Jumlah Jam Operasi: Pertimbangkan tempoh operasi transformator.
Kefektifan: Fokus pada kefektifan transformator celup minyak atau transformator kering tipe getah.
Peraturan Voltan: Beri perhatian kepada kemampuan peraturan voltan.
Operasi Transformator Selari: Pelajari situasi relevan operasi transformator selari ( [Pelajari Lebih Lanjut](tambah pautan yang sesuai di sini jika ada dalam teks asal) ).

5. Data Ciri Transformator dengan Contoh

Kuasa Bernisbah: SrT = 1000kVA
Voltan Bernisbah: UrOS=20 kV
Voltan Bahagian Bawah: UrUS=0.4 kV
Voltan Tahan Impuls Petir Bernisbah: UrB=125 kV
Gabungan Kehilangan

Kehilangan Tan Beban: P0=1700 W
Kehilangan Pendek Sambungan: Pk=13000 W

Kuasa Akustik: LWA=73 dB
Voltan Pendek Sambungan: uk=6%
Nisbah Transformasi: PV/SV=20 kV/0.4 kV
Simbol Sambungan: Dyn5
Sistem Penghujung: Sebagai contoh, sistem flens bahagian voltan rendah dan bahagian voltan tinggi
Lokasi Pemasangan: Sama ada di dalam atau di luar bangunan

a) Dengan kurang daripada 1000 liter dielektrik cecair
b) Dengan lebih daripada 1000 liter dielektrik cecair

Penjelasan

a. Saluran kabel
b. Rangka besi pelat galvanis
c. Lubang pelepasan dengan jeruji pelindung
d. Saluran tak terpakai dengan pam
e. Ramp
f. Lubang masuk udara dengan jeruji pelindung
g. Lapisan kerikil atau batu pecah
h. Ledge

Pemasangan transformator harus dilindungi dari air tanah dan banjir. Sistem pendinginan mesti dilindungi daripada sinaran matahari. Langkah-langkah perlindungan kebakaran dan kesesuaian alam sekitar juga mesti dijamin. Gambar 1 menunjukkan transformator dengan isi minyak kurang daripada 1000 liter. Dalam kes ini, lantai yang tidak dapat diterobos sudah cukup.

Untuk isi minyak lebih daripada 1000 liter, saluran pengumpul minyak atau bak minyak adalah wajib.

Saiz lubang pelepasan ditunjukkan tanpa jeruji dalam Gambar 2 untuk pemanasan bilik 15 K.

PV=P0+k×Pk75 [kW]

Definisi Simbol:

A: Lubang pelepasan dan masuk udara
P{V: Kehilangan kuasa transformator
k = 1.06 untuk transformator celup minyak
k = 1.2 untuk transformator getah tuang
Po: Kehilangan tan beban
Pk75: Kehilangan pendek sambungan pada (75^{\circ}) Celsius, dalam kilowatt
h: Perbezaan ketinggian, dalam meter

Kehilangan haba yang dihasilkan semasa operasi transformator (Gambar 4) perlu disebar. Apabila ventilasi semula jadi tidak boleh digunakan disebabkan syarat pemasangan, adalah penting untuk memasang kipas. Suhu maksimum yang dibenarkan secara keseluruhan untuk transformator adalah 40°C.

Kehilangan Total dalam Bilik Transformator

Kehilangan keseluruhan dalam bilik transformator dihitung seperti berikut: Kehilangan total dalam bilik transformator diberikan oleh Qloss=∑Ploss, di mana:

Ploss=P0+1.2×Pk75×(SAF/SAN)2

Laluan Penyebaran Haba untuk Kehilangan Total

Kehilangan total disebar melalui Qv=Qloss1+Qloss2+Qloss3

Perhitungan Penyebaran Haba untuk Setiap Bahagian

Haba Disebar oleh Konveksi Udara Semula Jadi: Qloss1=0.098×A1.2×sqrtHΔuL3

Haba Disebar oleh Konveksi Udara Paksa (lihat Gambar 3): Qloss3=VL×CpL×ρ

Haba Disebar melalui Dinding dan Plafon (lihat Gambar 4): Qloss2=0.7×AW×KW×ΔuW+AD×KD×ΔuD

Penjelasan Makna Simbol

Pv: Kehilangan kuasa transformator dalam kW
Qv: Penyebaran haba total dalam kW
QW,D: Penyebaran haba melalui dinding dan plafon dalam kW
AW,D: Luas dinding dan plafon dalam \(m^2\)
KW,D: Pemalar pemindahan haba dalam \(kW/m^2K\)
SAF: Kuasa untuk jenis penyejukan AF dalam kVA
SAN: Kuasa untuk jenis penyejukan AN dalam kVA
VL: Laju aliran udara dalam \(m^3/s\) atau \(m^3/h\)
Qv1: Bahagian haba disebar oleh konveksi udara semula jadi dalam kW
Qv2: Bahagian haba disebar melalui dinding dan plafon dalam kW
Qv3: Bahagian haba disebar oleh konveksi udara paksa dalam kW

Gambar 5 menunjukkan tahap bunyi pelbagai transformator mengikut Publikasi IEC 551. Bunyi magnetik berasal dari osilasi inti besi (yang bergantung kepada induksi) dan bergantung kepada sifat bahan lembaran inti.