تجزیه و تحلیل و راه حل های عملیات بار زیاد ترانسفورماتورهای توزیع

باب توزیع دیسکه‌ها بیش از حد کار کردن دلایل

روش نظارت غیرمنطقی

در زمان عملیات دیسکه، برای تضمین عملیات ایمن آن، بار دیسکه مورد نظارت قرار می‌گیرد. در حال حاضر، نظارت روزانه بیشتر برای به دست آوردن بار متوسط دیسکه توزیع استفاده می‌شود. با این حال، به دلیل نیازهای مختلف به وسایل الکتریکی در زمان‌های مختلف، همچنین توان و تعداد دستگاه‌های فعال در شرکت‌ها در زمان‌های مختلف، بار دیسکه تغییر خواهد کرد.

سیستم نظارت موجود توانایی ضعیفی در نظارت بر بار در زمان‌های مختلف دارد که از درک عمیق شرکت‌های برق از بار دیسکه در زمان‌های مختلف جلوگیری می‌کند. وقتی بار دیسکه خیلی بالا است، شرکت‌های برق قادر به اتخاذ تدابیر مربوطه برای کاهش بار دیسکه نیستند که منجر به عملیات بیش از حد دیسکه توزیع می‌شود.

بار یک دیسکه خیلی پایین است

در برخی مناطق، کارکنان مربوطه در محاسبه بار اشتباه می‌کنند و انتخاب غیرمنطقی دیسکه‌ها می‌تواند منجر به دیسکه‌های توزیع همیشه در حالت عملیات بیش از حد شوند. عمدتاً دو وضعیت از عملیات توزیع بیش از حد وجود دارد:

• یکی حالت تأمین برق توسط یک دیسکه است. همانطور که از نام آن پیداست، این حالت از یک دیسکه برای توزیع برق استفاده می‌کند. در این حالت توزیع برق، اگر یک دیسکه نتواند نیازهای بار را برآورده کند، این منجر به عملیات بیش از حد دیسکه خواهد شد. این نه تنها نمی‌تواند پایداری توزیع برق را تضمین کند بلکه به راحتی می‌تواند حوادث ایمنی ایجاد کند.

• دیگری حالت تأمین برق توسط چندین دیسکه است. در حال حاضر، در زمینه تأمین و توزیع برق، حالت عملیات چندین دیسکه توزیع برای تضمین پایداری فرآیند توزیع برق معمولاً استفاده می‌شود. با این حال، بسیاری از شرکت‌های برق، برای صرفه‌جویی در هزینه‌ها، در این حالت از چندین دیسکه با بارهای انفرادی نسبتاً کوچک استفاده می‌کنند. بعد از اتصال، آنها را به عملیات می‌گذارند. در این صورت، وقتی یکی از دیسکه‌ها خراب می‌شود، این منجر به حالت عملیات بیش از حد سیستم کلی دیسکه توزیع خواهد شد.

نرخ رشد مصرف برق طراحی شده خیلی پایین است

در طراحی و انتخاب دیسکه‌ها، لازم است تا نرخ رشد مصرف برق در آینده برآورد شود تا تضمین شود که دیسکه توزیع همیشه در طول عمر خدمت خود تحت بار عادی عملیاتی باشد. محاسبه نرخ رشد مصرف برق یک وظیفه مهم است که نیازمند درک نسبتاً دقیقی از برنامه‌ریزی منطقه‌ای و نرخ رشد جمعیت است. با این حال، چون چین اکنون وارد دوره‌ای از توسعه سریع شده است، مصرف برق در هر منطقه توزیع برق نیز وارد دوره‌ای از افزایش سریع شده است. افزایش سریع مصرف برق عمدتاً به دلیل دو عامل است:

• یکی افزایش تعداد دستگاه‌های الکتریکی با توان بالا است. با بهبود سطح زندگی، بیشتر خانوارها دستگاه‌های الکتریکی با توان بالا می‌خرند که کاملاً متفاوت از عادات زندگی قدیمی است. محاسبه و طراحی نرخ رشد مصرف برق بر اساس عادات زندگی قدیمی به تدریج منجر به عملیات بیش از حد دیسکه‌های توزیع خواهد شد.

• دیگری افزایش مصرف برق شرکت‌هاست. در حال حاضر، بسیاری از دیسکه‌های توزیع به شرکت‌های مختلف برق می‌رسانند. با این حال، در عصر جدید، شرکت‌های مختلف ظرفیت تولید خود را افزایش می‌دهند که نرخ رشد مصرف برق را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و منجر به عملیات بیش از حد دیسکه‌ها می‌شود.

راه‌حل‌های عملیات بیش از حد دیسکه‌های توزیع

عملیات موازی دیسکه‌های توزیع

یکی از دلایل عملیات بیش از حد دیسکه‌های توزیع فشار کاری بیش از حد روی یک خط واحد است. بر این اساس، باید تلاش کرد تا عملیات موازی را به دست آورد. عملیات مستقل چند خط می‌تواند مشکل فشار کاری بیش از حد روی یک خط واحد را حل کند. برای عملیات موازی دیسکه‌های توزیع، عواملی مانند نسبت ولتاژ اسمی مساوی، دنباله فاز یکسان و ولتاژهای قابل مقایسه باید در نظر گرفته شوند. همچنین، تفاوت ظرفیت بین دیسکه‌های موازی نباید خیلی زیاد باشد.

عموماً توصیه نمی‌شود که ظرفیت بزرگترین دیسکه بیش از سه برابر ظرفیت کوچکترین یکی باشد. برای مثال، برای یک دیسکه توزیع ۴۰۰KVA، در شرایط عادی، فشار کاری همیشه بین ۷۰ - ۸۰٪ حفظ می‌شود، اما در دوره‌های اوج مصرف برق، حتی می‌تواند بیش از ۱۰۰٪ برسد، با توان فعال ۴۲۰KW و بار کمترین فقط ۱۸٪.

در این صورت، خط می‌تواند به حالتی بازسازی شود که یک دیسکه ۳۱۵KVA و یک دیسکه ۲۰۰KVA به صورت موازی عملیاتی باشند. وقتی سطح بار کم است، یکی از آنها برای عملیات شروع می‌شود؛ وقتی فشار کاری خیلی بالا است، هر دو همزمان شروع می‌شوند که به آنها اجازه می‌دهد تا در حالت موازی نیازهای کاری را برآورده کنند و عملیات اقتصادی را به دست آورند.

عملیات موازی دیسکه‌های توزیع

یکی از دلایل عملیات بیش از حد دیسکه‌های توزیع این است که یک خط واحد فشار کاری بیش از حد می‌پذیرد. برای رفع این مشکل، می‌توان عملیات موازی را انجام داد. عملیات مستقل چند خط می‌تواند مشکل فشار کاری بالا روی یک خط واحد را حل کند. در عملیات موازی دیسکه‌های توزیع، عواملی مانند نسبت ولتاژ اسمی مساوی، دنباله فاز یکسان و ولتاژهای قابل مقایسه باید در نظر گرفته شوند.

همچنین، تفاوت ظرفیت بین دیسکه‌های متصل به موازی نباید خیلی زیاد باشد. عموماً توصیه نمی‌شود که ظرفیت بزرگترین دیسکه بیش از سه برابر ظرفیت کوچکترین یکی باشد. برای مثال، برای یک دیسکه توزیع ۴۰۰KVA، در شرایط عادی، فشار کاری بین ۷۰ - ۸۰٪ حفظ می‌شود، اما در دوره‌های اوج مصرف برق، می‌تواند بیش از ۱۰۰٪ برسد، با توان فعال ۴۲۰KW و بار کمترین فقط ۱۸٪.

در چنین وضعیتی، خط می‌تواند به حالتی بازسازی شود که یک دیسکه ۳۱۵KVA و یک دیسکه ۲۰۰KVA به صورت موازی عملیاتی باشند. وقتی سطح بار کم است، یکی از آنها برای عملیات شروع می‌شود؛ وقتی فشار کاری خیلی بالا است، هر دو همزمان شروع می‌شوند که به آنها اجازه می‌دهد تا در حالت موازی نیازهای کاری را برآورده کنند و عملیات اقتصادی را به دست آورند.

افزایش ظرفیت دیسکه

افزایش ظرفیت دیسکه یک روش معمول برای حل مشکل عملیات بیش از حد دیسکه است. این روش نیازمند تجزیه و تحلیل کامل و بررسی کار تأمین برق موجود در مناطق مختلف است. لازم است تا تغییرات مصرف برق در دوره‌های مختلف، سال‌ها، فصول و ماه‌ها، به ویژه مصرف برق اوج، درک شود.

بر اساس داده‌های منظم، یک مدل مقدار متوسط ایجاد می‌شود و یک مدل مقدار تکی بر اساس مصرف برق اوج ایجاد می‌شود. با استفاده از بیشترین مقادیر پارامترهای عملیاتی دیسکه فعلی به عنوان محدودیت‌های خطی، چند دیاگرام پارامتری ساخته می‌شود. از طریق تجزیه و تحلیل کامل همه دیاگرام‌های پارامتری، می‌توان مقدار تأمین برق استاندارد و مقدار تأمین برق ماکزیمم را به دست آورد.

این مقادیر سپس با پارامترهای عملیاتی دیسکه موجود مطابقت داده می‌شوند. با در نظر گرفتن مقدار تأمین برق استاندارد به عنوان کمترین مقدار و مقدار تأمین برق ماکزیمم به عنوان حد بالا، می‌توان نیازهای اساسی افزایش ظرفیت را تعیین کرد.

بر این اساس، با جمع‌آوری تغییرات مصرف برق در منطقه محلی در ۱۰ سال گذشته، با فرض اینکه مصرف برق متوسط در این ۱۰ سال حداقل ۲٪ افزایش یافته است، نیاز به افزایش ظرفیت حداقل ۲٪ بر روی نیازهای افزایش ظرفیت اساسی برای برآورده کردن نیاز تأمین برق وجود دارد.

کاربرد دیسکه‌های بیش از حد

برای بهتر جلوگیری از عملیات بیش از حد دیسکه‌های توزیع، کاربرد دیسکه‌های بیش از حد نیز نیاز به توجه کلیدی دارد. این به این دلیل است که دیسکه‌های بیش از حد قادر به عملیات مداوم به ترتیب ۶ ساعت، ۳ ساعت و ۱ ساعت تحت شرایط ۱.۵ برابر ظرفیت اسمی، ۱.۷۵ برابر ظرفیت اسمی و ۲.۰ برابر ظرفیت اسمی هستند. این به حمایت قوی برای جلوگیری از عملیات بیش از حد دیسکه‌های توزیع می‌باشد.

از طریق تجزیه و تحلیل عمیق، می‌توان به راحتی دریافت که در مقایسه با دیسکه‌های توزیع معمولی، دیسکه‌های بیش از حد نیاز به تحمل جریان‌های بیشتر از جریان اسمی دارند و مواد عایقی استفاده شده استاندارد مقاومت حرارتی عایق بالاتر از درجه B را دارند.

باید توجه داشت که در زمان استفاده از دیسکه‌های بیش از حد، باید به درجه عایقی آنها توجه کرد. دیسکه‌های بیش از حد با عایق درجه B، A و F ویژگی‌های مختلفی در کاربردهای عملی دارند و همچنین تفاوت‌های قابل توجهی در کارایی اقتصادی دارند. برای مثال، دیسکه بیش از حد S13-M(F)-100/10GZ از نوع پیچیده و محصول بیش از حد با عایق درجه F است که درجه عایقی آن F است.

با انجام اندازه‌گیری‌هایی مانند مقاومت عایقی پیچه به زمین، اندازه‌گیری نسبت ولتاژ، تعیین نشانه گروه اتصال، اندازه‌گیری مقاومت پیچه، آزمایش روغن عایق، آزمایش تحمل ولتاژ خارجی، آزمایش تحمل ولتاژ القایی، اندازه‌گیری امپدانس کوتاه مداری و تلفات بار، اندازه‌گیری جریان بدون بار و تلفات بدون بار در اطراف این مدل دیسکه بیش از حد، می‌توان دریافت که دیسکه بیش از حد S13-M(F)-100/10GZ مطابق با انواع الزامات است.

و از طریق تجزیه و تحلیل آزمایش‌های تحمل بار و آزمایش‌های افزایش دما، می‌توان به طور بیشتر اثبات کرد که این مدل دیسکه بیش از حد دارای مزایای عملکردی است. از طریق تجزیه و تحلیل عمیق، می‌توان به راحتی دریافت که دیسکه بیش از حد S13-M(F)-100/10GZ با عایق درجه F هزینه کمتری دارد و معمولاً می‌تواند نیازهای بار مشابه دیسکه‌های توزیع معمولی را برآورده کند.

در مقایسه با دیسکه بیش از حد S13-M(A)-100/10GZ، ظرفیت اسمی و ابعاد خارجی دیسکه بیش از حد S13-M(F)-100/10GZ بیشتر شبیه محصولات دیسکه توزیع معمولی است. عایق درجه F دارای مقاومت بالا در برابر پیری و دمای تحمل حرارتی بالا است که همچنین موجب مزایای قابل توجهی در مورد پایداری دمای بالا، خصوصیات مکانیکی، مقاومت در برابر پیری و سرعت افزایش ولتاژ شکست در طول شارژ AC می‌شود. بنابراین، طول عمر دیسکه توزیع به خوبی تضمین می‌شود.