Tárgyi transzformátor kapacitásának kiválasztása és működési optimalizálási intézkedések

A biztonságos és gazdaságos működés az átalakítók esetében kapcsolódik a különböző ipági tevékenységek biztonságához, gazdaságosságához, stabilitásához és megbízhatóságához. A választáshoz szükséges befektetési gazdasági mutatók korlátozottsága, az üzemeltetés és karbantartás gazdasági előnyei, valamint az új környezethez (elosztott energiaforrások hozzáférése, energiatárolás beállítása stb.) való alkalmazkodás kérdése miatt más területeken nem lehet minden tényezőt figyelembe venni.

Az átalakító kapacitása főleg a hosszú távú terheléstől függ. Hogyan lehet megfelelően kiválasztani az átalakítók kapacitását és számát, miközben elkerüljük, hogy a kapacitási problémák (mint például a terhelés növekedési tényezője) miatt cseréljük le vagy szüntessük meg őket, ez egy olyan kérdés, ami komplex megfontolást igényel.

Az átalakító kapacitásának kiválasztása a hordozott berendezések számított terhelésétől, valamint a terhelések típusától és jellemzőitől függ. A számított terhelés az ellátási tervezés és számítás alapja. Egy normális átalakító terhelésaránya ne haladja meg a 85%-ot. Ha 90% felett van, azt jelenti, hogy az átalakító közel teljes terhelés mellett működik.

Az elektromos berendezések terhelése bármikor változik. Ha a normális működési terhelés már 90% felett van, nincs maradék tere, hogy kezelje néhány határokon túlmenő berendezés, mint nagy léptékű hegesztőgépek, darabolók, nyomók, nagy teljesítményű motorok indításával járó határokon túlmenő terheléseket. Gyakran fordulhat elő rövid távú túlterhelés. Bár az átalakító rövid ideig tud túlterhelés mellett működni, a gyakori túlterhelés még mindig befolyásolja az élettartamát.

Amikor a különböző működési adatok közel kerülnek az átalakító előírt határaihoz, növekszik az átalakító korai károsodásának kockázata. Hosszú távú működés során a következő problémák feltörténik az átalakítóban:

• A tekercsek, vezetékhorgonyok, vezetékek, izoláció és átalakítóolaj hőmérséklete emelkedni fog, és elfogadhatatlanná is válhat;

• A vasalma kívüli szivárgási mágneses sűrűség növekszik, így a másodlagos szivárgási mágneses mezővel csatolt fémmellékcsoportok forróságot termelnek eddycurrent-effektus miatt;

• A hőmérséklet-változások miatt az izolációban és olajban található pára- és gáztartalom változik;

• A behelyezők, csapágyváltók, kábelek végző eszközei és áramerőmérők magasabb hőtensziót is éreznek, ami befolyásolja struktúrájukat és biztonsági margójukat;

• A fő mágneses fluxus és a növekedett szivárgási fluxus összeolvasztva korlátozza a vasalma túlerregelési kapacitását.

Kapcsolódó intézkedések:

Racionálisan oszd fel a terhelést, rendszerezd az elektromos berendezések használatát, és csökkentsd a simultán kihasználtságukat.

Növeld meg a hátralévő oldali kimeneti feszültséget egy szinttel.
Mivel az átalakító közel teljes terhelés mellett működik, ez feltétlenül csökkenteni fogja az átalakító kimeneti feszültségét, aminek eredményeként az elektromos berendezések végén a feszültség alacsonyabb lesz. Ez túl nagy aktív áramot okoz, és növeli a teljesítményveszteséget. A feszültség növelése csökkentheti az áramot.

Fejleszd a teljesítményfaktort.A reaktív teljesítmény kiegyenlítésével a teljesítményfaktor javítása csökkentheti a befektetést és takaríthat rézanyagokat, ami nagyon hasznos az egész ellátási rendszer számára.
Ha az átalakító és a vezeték kapacitása elégtelen, akkor reaktív teljesítmény kiegyenlítő eszköz telepítésével lehet ezt megoldani.
A helyi reaktív teljesítmény kiegyenlítő eszköz telepítése kiegyenlítheti a reaktív teljesítményt, így csökkentve a vezetékön és az átalakítón áthaladó áramot, lassítva az izoláció és az átalakító öregedését, hosszabbítva az élettartamot. Ugyanakkor felszabadíthatja az átalakító és a vezeték kapacitását, és növelheti az átalakító és a vezeték terhelésviselő képességét.
Helyileg, nagy méretű induktív terhelésekhez telepítsd a reaktív teljesítmény kiegyenlítő eszközt, hogy javítsd a teljesítményfaktort, így növeld az átalakító aktív kimeneti kapacitását. Így csökkentheted a működési áramot, csökkentve a teljesítményveszteséget, ami hatékonyan csökkentheti a terhelési áramot és a teljesítményveszteséget, majd csökkentheti az átalakító terhelésarányát.

A háromfázisú terhelések racionális elosztása. Az elosztó átalakító tervezése során a tekercseszerkezetet terhelés-egyensúlyozott működési állapot szerint tervezzük. A tekercsek jellemzői alapján egyenlőek, és minden fázis előírt kapacitása is azonos. Az elosztó átalakító maximálisan engedélyezett kimenete a minden fázis előírt kapacitásának korlátozása alapján határozható meg. Amikor az elosztó átalakító nem egyensúlyozott háromfázisú terhelés mellett működik, null-rendű áram jön létre, és ez az áram a nem egyensúlyozott háromfázisú terhelés mértékétől függően változik. Minél nagyobb a nem egyensúlyosság, annál nagyobb a null-rendű áram.Ha van null-rendű áram az elosztó átalakítóban, a vasalma benne null-rendű fluxust generál. Ez kényszeríti a null-rendű fluxust, hogy a tartály falán és acélmellékcsoportokon menjen át mint csatornán. Azonban az acélmellékcsoportok mágneses átengedő képessége alacsony. Amikor a null-rendű áram áthalad az acélmellékcsoportokon, magnétheti és eddycurrent-veszteségek keletkeznek, így helyileg melegítve az elosztó átalakító acélmellékcsoportjait. Az elosztó átalakító tekercs izolációja gyorsabban öregedik a túlmelegedés miatt, ami csökkenti az eszköz élettartamát. Ugyanakkor a null-rendű áram jelenléte növeli az elosztó átalakító veszteségeit is.

Az elosztó átalakító a háromfázisú terhelés-egyensúlyozott működési állapot szerint tervezett. Minden fázis tekercsének ellenállása, szivárgási reaktanciája és indítási reaktanciája alapján egyenlő. Amikor az elosztó átalakító egyensúlyozott háromfázisú terhelés mellett működik, a háromfázisú áramai alapján egyenlőek, és az elosztó átalakító belső részében minden fázis feszültségcsökkenése is alapján egyenlő, így az elosztó átalakító által kibocsátott háromfázisú feszültség is egyensúlyozott.

Ugyanakkor, amikor az elosztó átalakító nem egyensúlyozott háromfázisú terhelés mellett működik, a háromfázisú kimeneti áramok eltérőek, és áram folyik a neutrális vezetéken. Így a neutrális vezetéken ellenállási feszültségcsökkenés keletkezik, ami a neutrális pont eltolódását okozza, ami változtatja a fázisfeszültségeket. A nagy terhelésű fázisban a feszültség csökken, míg a könnyebb terhelésű fázisban a feszültség emelkedik;Az átalakító kiválasztása a számított terheléstől függ, és a számított terhelés a rendszerben található terhelés mérete és jellemzői, valamint a rendszerben lévő teljesítmény kiegyenlítő eszközektől függ. Az átalakító kapacitását a tényleges körülmények alapján rugalmasan lehet kiválasztani. Az átalakító működése során a terhelése mindig változik. Szükség esetén engedélyezett a túlterhelés mellett működés, de belső átalakítóknál a túlterhelés 20%-on belül kell, míg külső átalakítóknál 30%-on belül kell maradnia.

Az átalakítók száma általában a terhelés szintjét, a fogyasztási kapacitást és a gazdaságos működést figyelembe véve döntik el. Ha a következő feltételek közül bármelyik teljesül, akkor ajánlott két vagy több átalakítót telepíteni:

• Számottevő első vagy másodrangú terhelések vannak. Ha az átalakító meghibásodik vagy karbantartás alatt van, több átalakító biztosíthatja az első és másodrangú terhelések ellátásának megbízhatóságát.

• A szezonális terhelés jelentősen változik. A tényleges terhelés méretének megfelelően módosítható a működésbe vett átalakítók száma, hogy gazdaságos működést és villamos energiamegtakarítást érjenek el.

• A koncentrált terhelés kapacitása nagy. Bár harmadrangú terhelés, egy átalakító ellátási kapacitása elegendő nem. Ilyenkor is két vagy több átalakítót kell telepíteni.