Spēka transformatora jaudas numura izvēle un darbības optimizācijas pasākumi

Elektrotransformatoru droša un ekonomiska darbība ir saistīta ar dažādu nozaru operāciju drošumu, ekonomiku, stabilitāti un uzticamību. Ierobežojumi tā izvēles ekonomikas rādītājiem, uzturēšanas un darbības ekonomiskajiem labumiem, kā arī pielāgošanai jaunajā vide (piekļuve decentralizētiem enerģijas avotiem, enerģijas krājumu konfigurācija utt.) liek būt grūti iekļaut vispārējos faktorus citos aspektos.

Transformatora jauda galvenokārt atkarīga no ilgtermiņa slodzes. Kā racionāli izvēlēties transformatora jaudu un skaitu, un vienlaikus novērst transformatoru aizvietošanu vai izslēgšanu pēc jaudas problēmām (piemēram, slodzes pieauguma faktori) ir jautājums, kas prasa visaptverošu apsvēršanu.

Transformatora jaudas izvēle jāveic atbilstoši aprēķinātajai tā nodrošināmajai slodzei, kā arī slodžu veidiem un īpašībām. Aprēķinātā slodze ir pamatfaktors elektrosapgādes dizaina un aprēķina. Normāls transformatora slodzes koeficients nevajadzētu pārsniegt 85%. Ja tas sasniedz vairāk par 90%, tas nozīmē, ka transformators strādā tuvu pilnai slodzei.

Elektrotehnisko ierīču slodze jebkurā laikā mainās. Ja normālā darbības slodze jau pārsniedz 90%, nav palikušas atlikuma, lai nomierinātu dažu impulsslogu, piemēram, lielu elektrisku svarku, grūžņu, preses un augstspējīgu dzinēju uzsākšanas dinamiskās slodzes impulsa strāvas. Var bieži notikt īslaicīgas pārslogs. Lai arī transformators var darboties pārslogā īsu laiku, biežas pārslogas joprojām ietekmēs transformatora izmantošanas laiku.

Kad dažādi darbības dati tuvojas transformatora nominālo robežām, palielinās agrīnas transformatora bojājuma risks. Ilgstošā darbībā transformatorā neizbēgami radīsies šādas problēmas:

• Vindu, līniju klāstu, vadu, izolācijas un transformatora eļļas temperatūras paaugstināsies un var sasniedzt nepieņemamu līmeni;

• Dzelzs kodola ārpusē esošā cirkulācijas plūsmas blīvums palielināsies, tādējādi metāldaļas, kas savienotas ar sekundāro cirkulācijas plūsmu, siltīsies dēļ virdzstrāves efekta;

• Ar temperatūras maiņu izmaiņās būs izolācijas un eļļas mitruma un gāzu daudzums;

• Cilindri, sprieguma maiņas ierīces, kabeļu beigu savienojumu ierīces un strāvas transformatori tiks pakļauti attiecīgi augstai termiskajai stresei, tādējādi ietekmējot to struktūru un drošības rezervi;

• Galvenā plūsma un palielinātā cirkulācijas plūsma savienosies, ierobežojot dzelzs kodola pārsprieguma spēju.

Atbilstoši pasākumi:

Racionāli sadaliet slodzi, lai elektrotehniskās ierīces tiktu izmantotas kārtīgi un samazinātu vienlaikus izmantoto daļu.

Lielākā mērā paaugstiniet zemsprieguma puses izvades spriegumu par vienu līmeni.
Tā kā transformators strādā tuvu pilnai slodzei, tas neizbēgami novedīs pie transformatora izvades sprieguma samazināšanās, tādējādi padarot elektrotehnisko ierīču gala daļu iespējams zemāku. Tas novedīs pie pārmērīga aktīvā strāvas un enerģijas zudumu palielināšanās. Sprieguma paaugstināšana var samazināt strāvu.

Pārskatīt spēka koeficientu.Reaktivā spēka kompensācijas izmantošana, lai pārskatītu spēka koeficientu, var samazināt investīcijas un ietaupīt nealku metālus, kas ir ļoti izdevīgi veselam elektrosapgādes sistēmai.
Ja transformatora un līnijas jauda ir nepietiekama, to var atrisināt, instalējot reaktivā spēka kompensācijas ierīci.
Reaktivā spēka kompensācijas ierīces instalēšana var lokāli balansēt reaktivā spēku, tādējādi samazinot cauruļu un transformatora cauriestrāvi, lēninot izolācijas novecšanas tempu un pagarinot izmantošanas laiku. Tāpat tā var atbrīvot transformatora un līnijas jaudu, palielinot transformatora un līnijas slodzes spēju.
Vietēji instalējiet reaktivā spēka kompensācijas ierīces lielos induktīvos slogos, lai pārskatītu spēka koeficientu, tādējādi palielinot transformatora aktīvās izvades jaudu. Tādējādi strāva var tikt samazināta, lai samazinātu enerģijas zudumus, efektīvi samazinot slodzes strāvu un enerģijas zudumus, un tādējādi samazināt transformatora slodzes koeficientu.

Trīs fāžu sloga racionāls sadalījums. Izstrādājot distribūcijas transformatoru, tā vindu struktūra tiek izstrādāta atbilstoši līdzsvarotai darbībai. Vindu raksturojumi ir gandrīz vienādi, un katras fāzes nominālā jauda ir vienāda. Distribūcijas transformatora maksimālais atļautais izvads ir ierobežots katras fāzes nominālajā jaudā. Kad distribūcijas transformators darbojas nelīdzsvarotā trīs fāžu slodzē, rodas nullekoordinātes strāva, un šī strāva mainās atkarībā no nelīdzsvarotā trīs fāžu slodzes grāda. Jo lielāks nelīdzsvarojums, jo lielāka nullekoordinātes strāva.Ja darbības laikā distribūcijas transformatorā ir nullekoordinātes strāva, tā dzelzs kodolā radīsies nullekoordinātes plūsma. Tas piespiež nullekoordinātes plūsmu iet caur deblu un metāldaļām kā kanāliem. Tomēr metāldaļu magnetiskā caurvadītspēja ir salīdzinoši zema. Kad nullekoordinātes strāva iet caur metāldaļām, rodas magnētiskie histerēzes un virdzstrāves zudumi, tādējādi palielinot vietējo metāldaļu temperatūru un siltumu. Distribūcijas transformatora vindu izolācija paātrināti novecosies dēļ pārsiltuma, samazinot ierīces izmantošanas laiku. Tāpat nullekoordinātes strāvas pastāvēšana arī palielinās distribūcijas transformatora zudumus.

Distribūcijas transformators ir izstrādāts atbilstoši līdzsvarotai trīs fāžu slodzes darbībai. Katras fāzes vindu pretestība, cirkulācijas reakcijas pretestība un uzliesmošanas reakcijas pretestība ir gandrīz vienāda. Kad distribūcijas transformators darbojas līdzsvarotā trīs fāžu slodzē, tā trīs fāžu strāvas ir gandrīz vienādas, un katras fāzes iekšējais sprieguma pazeminājums distribūcijas transformatorā arī ir gandrīz vienāds, tādējādi distribūcijas transformatora trīs fāžu izvades spriegums ir līdzsvars.

Tomēr, kad distribūcijas transformators darbojas nelīdzsvarotā trīs fāžu slodzē, trīs fāžu izvades strāvas atšķiras, un būs strāva, kas ieplūst neutrales līnijā. Tādējādi neutrales līnijā radīsies impedancijas dēļ radīts sprieguma pazeminājums, kas novedīs pie neutrales punkta kustības, kas savukārt izraisīs katras fāzes fāzes sprieguma izmaiņas. Slodzes smagākā fāzē būs sprieguma pazeminājums, bet mazāk slodzes fāzē būs sprieguma paaugstināšanās;Enerģijas transformatora izvēle atkarīga no aprēķinātās slodzes, un aprēķinātā slodze saistīta ar sistēmā esošā sloga lielumu un raksturu, kā arī sistēmā esošo enerģijas kompensācijas ierīču. Transformatora jauda var elastīgi izvēlēties atbilstoši reālajiem apstākļiem. Enerģijas transformatora darbības laikā tā slodze vienmēr mainās. Ja nepieciešams, ir atļauts darboties pārslogā. Tomēr iekšējiem transformatoriem pārslogs nedrīkst pārsniegt 20%; ārējiem transformatoriem pārslogs nedrīkst pārsniegt 30%.

Transformatoru skaits parasti noteikts, ņemot vērā dažādus apstākļus, piemēram, slodzes līmeni, enerģijas patēriņa jaudu un ekonomisko darbību. Ja ir sastopama viena no šādām situācijām, ir ieteicams instalēt divus vai vairākus transformatorus:

• Ir liels skaits pirmās vai otrās kategorijas slodžu. Ja transformators bojājas vai tiek uzturēts, vairāki transformatori var nodrošināt pirmās un otrās kategorijas slodžu elektrosapgādes drošību.

• Sezonālā slodze mainās lielā mērā. Atbilstoši faktiskajai slodzes lielumam var atbilstoši pielāgot darbā ievietoto transformatoru skaitu, lai sasniegtu ekonomisku darbību un taupītu elektroenerģiju.

• Koncentrētā slodzes jauda ir liela. Lai arī tā ir trešās kategorijas slodze, viena transformatora elektrosapgādes jauda ir nepietiekama. Šajā gadījumā arī vajadzētu instalēt divus vai vairākus transformatorus.