Paggamit ng Kapasidad ng Power Transformer at mga Taktika para sa Pag-optimize ng Operasyon

Ang ligtas at ekonomiko na operasyon ng mga power transformer ay may kaugnayan sa ligtas, ekonomiko, stable, at reliableng operasyon ng iba't ibang industriya. Ang limitasyon ng kondisyon tulad ng mga indikador ng ekonomiko ng investment para sa pagpili nito, ang benepisyo ng ekonomiko sa pag-maintain at operasyon, at ang adaptabilidad sa bagong kapaligiran (pag-access ng mga distributed power sources, configuration ng energy storage, atbp.) ay nagpapahintulot na hindi mabibilang ang komprehensibong mga factor sa iba pang aspeto.

Ang kapasidad ng isang transformer ay umuunlad depende sa kapasidad ng matagal na load. Paano mapagkakatiwalaan na pumili ng kapasidad at bilang ng mga transformer, at sa parehong oras na iwasan ang mga transformer na mababago o maalis dahil sa isyu ng kapasidad (tulad ng load growth factors) ay isang problema na nangangailangan ng komprehensibong pag-considera.

Ang pagpili ng kapasidad ng transformer ay dapat na itinalaga ayon sa nakalkulang load ng kanyang dinalang equipment, pati na rin ang mga uri at katangian ng mga load. Ang nakalkulang load ay ang pundamental na basehan para sa disenyo at kalkulasyon ng power supply. Ang load rate ng normal na transformer ay dapat na hindi lumampas sa 85%. Kapag ito ay umabot sa higit sa 90%, ibig sabihin na ang transformer ay gumagana malapit sa full load.

Ang load ng electrical equipment ay nagbabago sa anumang oras. Kung ang normal na operasyong load ay nasa higit na 90%, walang natitirang margin upang makatugon sa impact current ng ilang impact-type na equipment, tulad ng large-scale electric welders, cranes, punches, at ang start-up ng high-power motors at iba pang dynamic loads. Maaaring madalas magkaroon ng short-term over-load phenomena. Bagama't maaaring gumana ang transformer sa ilang oras sa ilalim ng over-load, ang madalas na over-load ay maaari pa ring makaapekto sa buhay ng serbisyo ng transformer.

Kapag ang iba't ibang data ng operasyon ay malapit sa rated limits ng transformer, ang panganib ng maagang pinsala sa transformer ay tumataas. Sa mahabang panahon ng operasyon, ang sumusunod na mga isyu ay talagang mangyayari sa transformer:

• Ang temperatura ng mga winding, line clamps, leads, insulation, at transformer oil ay tataas, at maaaring umabot sa hindi tanggap na antas;

• Ang leakage flux density sa labas ng iron core ay tataas, kaya ang mga metal parts na coupled ng secondary leakage flux ay magiging mainit dahil sa eddy current effect;

• Sa pagbabago ng temperatura, ang moisture at gas content sa insulation at oil ay magbabago;

• Ang bushings, tap-changers, cable terminal wiring devices, at current transformers ay maaari ring magkaroon ng mataas na thermal stress, kaya naapektuhan ang kanilang estruktura at safety margin;

• Ang main flux at ang tumaas na leakage flux ay magkombinado, na siyang maglimita sa over-excitation capacity ng iron core.

Mga Tugon:

Maayos na ipamahagi ang load, gamitin ang electrical equipment nang maayos, at bawasan ang kasabay na utilization rate.

Aangkop na itaas ang output voltage ng low-voltage side ng isang lebel.
Dahil ang transformer ay malapit sa full load, ito ay siguradong magdudulot ng pagbaba ng output voltage ng transformer, kaya ang voltage ng electrical equipment sa dulo ay maaaring mas mababa. Ito ay magdudulot ng sobrang aktibong current at pagtaas ng power loss. Ang pagtaas ng voltage ay maaaring bawasan ang current.

I-improve ang power factor.Gamit ang reactive power compensation upang i-improve ang power factor, maaaring bawasan ang investment at i-save ang non-ferrous metals, na napakabuti para sa buong power supply system.
Kung ang kapasidad ng transformer at line ay hindi sapat, maaari itong lutasin sa pamamagitan ng pagsasangguni ng reactive power compensation device.
Ang pagsasangguni ng reactive power compensation device ay maaaring balansehin ang reactive power nang lokal, kaya nababawasan ang current na dumadaan sa line at transformer, binabagal ang insulation aging speed ng mga conductor at transformer, pinapahaba ang buhay ng serbisyo. Sa parehong oras, ito ay maaaring i-release ang kapasidad ng transformer at line, at i-increase ang load-carrying capacity ng transformer at line.
I-install ang reactive power compensation devices nang lokal sa malaking inductive loads upang i-improve ang power factor, kaya naipapalakas ang aktibong output capacity ng transformer. Sa ganitong paraan, maaaring bawasan ang working current upang bawasan ang power loss, na maaaring epektibong bawasan ang load current at power loss, at pagkatapos ay bawasan ang load rate ng transformer.

Maayos na ipamahagi ang tatlong-phase loads. Kapag idine-disenyo ang distribution transformer, ang kanyang winding structure ay idine-disenyo ayon sa balanced load condition. Ang kanyang winding performance ay halos pareho, at ang rated capacity ng bawat phase ay pantay. Ang pinakamataas na pinapayagan na output ng distribution transformer ay limitado sa rated capacity ng bawat phase. Kapag ang distribution transformer ay gumagana sa ilalim ng unbalanced three-phase load conditions, magkakaroon ng zero-sequence current, at ang current na ito ay magbabago ayon sa degree ng unbalanced three-phase load. Ang mas malaking unbalance degree, ang mas malaking zero-sequence current.Kung may zero-sequence current sa operating distribution transformer, magkakaroon ng zero-sequence flux sa kanyang iron core. Ito ay pilit na dadaanan ng zero-sequence flux ang tank wall at steel components bilang mga channel. Ngunit, ang magnetic permeability ng steel components ay mas mababa. Kapag ang zero-sequence current ay dumaan sa steel components, magkakaroon ng magnetic hysteresis at eddy current losses, kaya naapektuhan ang lokal na temperatura ng steel components ng distribution transformer at nagiging mainit. Ang winding insulation ng distribution transformer ay mapapabilis ang pag-age dahil sa sobrang init, na nagreresulta sa pagbaba ng buhay ng serbisyo ng equipment. Sa parehong oras, ang pagkakaroon ng zero-sequence current ay maaari ring magdagdag sa loss ng distribution transformer.

Ang distribution transformer ay idine-disenyo ayon sa balanced three-phase load condition. Ang resistance, leakage reactance, at excitation reactance ng bawat phase winding ay halos pareho. Kapag ang distribution transformer ay gumagana sa ilalim ng balanced three-phase loads, ang tatlong-phase currents nito ay halos pantay, at ang voltage drop ng bawat phase sa loob ng distribution transformer ay halos pantay, kaya ang tatlong-phase voltage output ng distribution transformer ay balanse din.

Sa parehong oras, kapag ang distribution transformer ay gumagana sa ilalim ng unbalanced three-phase loads, ang tatlong-phase output currents ay magkaiba, at magkakaroon ng current na dadaan sa neutral line. Kaya, magkakaroon ng voltage drop dahil sa impedance sa neutral line, na nagreresulta sa drift ng neutral point, na nagdudulot ng pagbabago sa phase voltages ng bawat phase. Ang phase na may mabigat na load ay magkakaroon ng voltage drop, samantalang ang phase na may light load ay magkakaroon ng voltage rise;Ang pagpili ng power transformer ay depende sa nakalkulang load, at ang nakalkulang load ay may kaugnayan sa laki at katangian ng load sa sistema at ang power compensation device sa sistema. Ang kapasidad ng transformer ay maaaring mapagkakatiwalaan na pumili ayon sa aktwal na sitwasyon. Sa panahon ng operasyon ng power transformer, ang kanyang load ay palaging nagbabago. Pinapayagan itong gumana sa ilalim ng over-load kapag kinakailangan. Ngunit, para sa indoor transformers, ang over-load ay hindi dapat lumampas sa 20%; para sa outdoor transformers, ang over-load ay hindi dapat lumampas sa 30%.

Ang bilang ng mga transformer ay karaniwang itinalaga sa pamamagitan ng komprehensibong pag-considera ng mga kondisyon tulad ng load level, power consumption capacity, at ekonomikal na operasyon. Kapag ang isa sa mga sumusunod na kondisyon ay nasatisfy, maari nang i-install ang dalawa o higit pang mga transformer:

• May malaking bilang ng first-class o second-class loads. Kapag ang transformer ay may problema o nasa maintenance, maraming transformer ang maaaring tiyakin ang reliableng power supply ng first-class at second-class loads.

• Ang seasonal load changes ay malaki. Ayon sa aktwal na laki ng load, maaaring ayusin ang bilang ng mga transformer na inilunsad, upang makamit ang ekonomikal na operasyon at i-save ang electric energy.

• Ang kapasidad ng concentrated load ay malaki. Bagama't ito ay third-class load, ang power supply capacity ng isang transformer ay hindi sapat. Sa ganitong panahon, dapat ring i-install ang dalawa o higit pang mga transformer.