Auswahl der Leistungstransformator-Kapazitätsnummer und Betriebsoptimierungsmaßnahmen
Die sichere und wirtschaftliche Betrieb von Leistungstransformatoren steht in Zusammenhang mit der Sicherheit, Wirtschaftlichkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit des Betriebs verschiedener Industrien. Die Einschränkungen durch Bedingungen wie die Investitionswirtschaftsindikatoren für ihre Auswahl, die wirtschaftlichen Vorteile der Instandhaltung und des Betriebs sowie die Anpassungsfähigkeit in der neuen Umgebung (Zugang zu dezentralen Energiequellen, Energiestor-Konfiguration usw.) machen es unmöglich, umfassende Faktoren in anderen Aspekten einzubeziehen.
Die Kapazität eines Transformators hängt hauptsächlich von der Kapazität der langfristigen Last ab. Wie man die Kapazität und Anzahl der Transformatoren vernünftig auswählt und gleichzeitig verhindert, dass Transformatoren aufgrund von Kapazitätsproblemen (wie Lastwachstumsfaktoren) ersetzt oder eliminiert werden müssen, ist ein Problem, das eine umfassende Berücksichtigung erfordert.
Die Auswahl der Transformator-Kapazität sollte nach dem berechneten Last des von ihm getragenen Geräts sowie den Arten und Eigenschaften der Lasten bestimmt werden. Die berechnete Last ist die grundlegende Grundlage für die Stromversorgungsplanung und -berechnung. Die Lastquote eines normalen Transformators sollte möglichst nicht 85% überschreiten. Wenn sie mehr als 90% erreicht, bedeutet dies, dass der Transformator nahezu voll belastet arbeitet.
Die Last elektrischer Geräte schwankt ständig. Wenn die normale Betriebslast bereits mehr als 90% beträgt, gibt es keinen verbleibenden Puffer, um den Einflussstrom einiger Stoßlasten, wie großen Schweißgeräten, Kränen, Pressen und dem Start hochleistungsfähiger Motoren und anderer dynamischer Lasten, zu bewältigen. Es kann oft kurzfristige Überlasterscheinungen geben. Obwohl der Transformator kurzfristig unter Überlast betrieben werden kann, beeinträchtigt häufige Überlast dennoch die Lebensdauer des Transformators.
Wenn verschiedene Betriebsdaten nahe an den Nennwerten des Transformators liegen, steigt das Risiko eines vorzeitigen Schadens am Transformator. Bei längerfristigem Betrieb werden folgende Probleme im Transformator unvermeidlich auftreten:
Relevante Maßnahmen:
Rationelle Verteilung der Last, geordnete Nutzung elektrischer Geräte und Reduzierung der gleichzeitigen Nutzung.
Angemessene Erhöhung der Ausgangsspannung auf der Niederspannungsseite um eine Stufe.
Da der Transformator nahezu voll belastet arbeitet, führt dies zwangsläufig zu einer Verringerung der Ausgangsspannung des Transformators, wodurch die Spannung am Ende der elektrischen Geräte möglicherweise niedriger ist. Dies führt zu einem übermäßigen aktiven Strom und erhöht den Energieverlust. Eine Erhöhung der Spannung kann den Strom reduzieren.
Verbesserung des Leistungsfaktors.Die Verwendung von Blindleistungskompensation zur Verbesserung des Leistungsfaktors kann Investitionen reduzieren und nichtedle Metalle sparen, was für das gesamte Stromversorgungssystem sehr vorteilhaft ist.
Falls die Kapazität des Transformators und der Leitung unzureichend ist, kann dies durch die Installation einer Blindleistungskompensationseinrichtung gelöst werden.
Die Installation einer Blindleistungskompensationseinrichtung kann die Blindleistung lokal ausgleichen, wodurch der Strom, der durch die Leitung und den Transformator fließt, reduziert wird, die Alterungsrate der Isolation von Leitern und Transformator verlangsamt wird und die Lebensdauer verlängert wird. Gleichzeitig kann dies die Kapazität des Transformators und der Leitung freisetzen und die Lastkapazität des Transformators und der Leitung erhöhen.
Lokale Installation von Blindleistungskompensationseinrichtungen bei großen induktiven Lasten, um den Leistungsfaktor zu verbessern, und damit die aktive Ausgabe des Transformators zu erhöhen. Auf diese Weise kann der Arbeitsstrom reduziert werden, um den Energieverlust zu verringern, was effektiv den Laststrom und den Energieverlust reduzieren und dann die Lastquote des Transformators senken kann.
Rationelle Verteilung der Dreiphasenlast. Beim Entwurf eines Verteilungstransformators wird seine Wicklungsstruktur nach dem Lastausgleichszustand entworfen. Seine Wicklungseigenschaften sind im Wesentlichen gleich, und die Nennkapazität jeder Phase ist gleich. Die maximale zulässige Ausgabe des Verteilungstransformators wird durch die Nennkapazität jeder Phase begrenzt. Wenn der Verteilungstransformator unter ungleichmäßig verteilter Dreiphasenlast arbeitet, entsteht ein Nullfolgenstrom, und dieser Strom ändert sich mit dem Grad der ungleichmäßig verteilten Dreiphasenlast. Je größer der Ungleichheitsgrad, desto größer der Nullfolgenstrom.Wenn in einem betreibenden Verteilungstransformator ein Nullfolgenstrom vorhanden ist, entsteht in seinem Eisenkern ein Nullfolgenfluss. Dies zwingt den Nullfolgenfluss, durch die Tankwand und Stahlkomponenten als Kanäle zu passieren. Allerdings ist die magnetische Permeabilität von Stahlkomponenten relativ gering. Wenn der Nullfolgenstrom durch Stahlkomponenten fließt, treten magnetische Hysterese- und Wirbelstromverluste auf, was die lokale Temperatur der Stahlkomponenten des Verteilungstransformators steigen lässt und Wärme erzeugt. Die Wickelisolation des Verteilungstransformators altert aufgrund der Überhitzung beschleunigt, was die Lebensdauer des Geräts reduziert. Gleichzeitig führt die Existenz des Nullfolgenstroms auch zu einem höheren Verlust des Verteilungstransformators.
Der Verteilungstransformator wird nach dem Lastausgleichszustand für dreiphasige Lasten entworfen. Der Widerstand, der Leckreaktion und die Anregungsreaktion jeder Phasenwicklung sind im Wesentlichen gleich. Wenn der Verteilungstransformator unter ausgeglichener dreiphasiger Last arbeitet, sind seine dreiphasigen Ströme im Wesentlichen gleich, und der Spannungsabfall jeder Phase innerhalb des Verteilungstransformators ist ebenfalls im Wesentlichen gleich, so dass die dreiphasige Spannungs-Ausgabe des Verteilungstransformators ebenfalls ausgeglichen ist.
Gleichzeitig, wenn der Verteilungstransformator unter ungleichmäßig verteilter dreiphasiger Last arbeitet, sind die dreiphasigen Ausgangsströme unterschiedlich, und es fließt Strom durch die Neutralleitung. Dadurch entsteht ein Spannungsabfall aufgrund des Impedanzes in der Neutralleitung, was zu einer Verschiebung des Neutralpunkts führt und Änderungen der Phasenspannungen jedes Phasensystems verursacht. Die Phase mit schwerer Last erleidet einen Spannungsabfall, während die Phase mit leichter Last eine Spannungssteigerung erfährt;Die Auswahl eines Leistungstransformators hängt von der berechneten Last ab, und die berechnete Last hängt mit der Größe und den Eigenschaften der Last im System und dem Leistungskompensationseinrichtung im System zusammen. Die Kapazität des Transformators kann je nach tatsächlicher Situation flexibel ausgewählt werden. Während des Betriebs des Leistungstransformators ändert sich seine Last ständig. Es ist erlaubt, ihn bei Bedarf unter Überlast zu betreiben. Für Innenraum-Transformator darf die Überlast jedoch nicht 20% überschreiten; für Außenraum-Transformator darf die Überlast nicht 30% überschreiten.
Die Anzahl der Transformatoren wird in der Regel unter Berücksichtigung von Bedingungen wie Lastebene, Energieverbrauchskapazität und wirtschaftlicher Betrieb bestimmt. Wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist, ist es ratsam, zwei oder mehr Transformatoren zu installieren:
Es gibt eine große Anzahl von erster- oder zweiter-Kategorie-Lasten. Wenn der Transformator ausfällt oder gewartet wird, können mehrere Transformatoren die Stromversorgungssicherheit von erster- und zweiter-Kategorie-Lasten gewährleisten.
Die saisonalen Laständerungen sind groß. Laut der tatsächlichen Lastgröße kann die Anzahl der in Betrieb genommenen Transformatoren entsprechend angepasst werden, um wirtschaftlichen Betrieb zu erreichen und Energie zu sparen.
Die Kapazität der konzentrierten Last ist groß. Obwohl es sich um eine dritter-Kategorie-Last handelt, reicht die Stromversorgungskapazität eines Transformators nicht aus. In diesem Fall sollten auch zwei oder mehr Transformatoren installiert werden.
