Pilihan Nombor Kapasiti Penjana Kuasa dan Langkah Pengoptimuman Operasi

Operasi selamat dan ekonomi transformator kuasa berkaitan dengan keselamatan, ekonomi, kestabilan, dan kebolehpercayaan operasi pelbagai industri. Had-had keadaan seperti penunjuk ekonomi pelaburan untuk pemilihannya, manfaat ekonomi pemeliharaan dan operasi, serta keterdapatan dalam persekitaran baru (akses sumber tenaga teragih, konfigurasi penyimpanan tenaga, dll) membuatnya mustahil untuk memasukkan faktor-faktor komprehensif dari aspek lain.

Kapasiti transformator bergantung kepada beban jangka panjang. Bagaimana untuk memilih kapasiti dan jumlah transformator dengan sewajarnya, dan pada masa yang sama mencegah transformator daripada digantikan atau disingkirkan kerana isu-isu kapasiti (seperti faktor pertumbuhan beban) adalah masalah yang memerlukan pertimbangan komprehensif.

Pilihan kapasiti transformator harus ditentukan berdasarkan beban kiraan peralatan yang dibawanya, serta jenis dan ciri-ciri beban. Beban kiraan adalah asas utama untuk reka bentuk dan pengiraan bekalan kuasa. Tingkat beban transformator normal sebaiknya tidak melebihi 85%. Apabila mencapai lebih daripada 90%, ini bermaksud transformator beroperasi hampir penuh beban.

Beban peralatan elektrik berfluktuasi setiap masa. Jika beban operasi normal sudah lebih daripada 90%, tiada margin sisa untuk mengatasi arus impak beberapa peralatan tipe impak, seperti las listrik berskala besar, kran, mesin pencetak, dan permulaan motor daya tinggi dan beban dinamis lain. Mungkin sering terjadi fenomena over-beban sementara. Walaupun transformator boleh beroperasi dalam keadaan over-beban untuk tempoh singkat, over-beban yang sering akan tetap mempengaruhi jangka hayat transformator.

Apabila pelbagai data operasi mendekati had-had diperuntukkan transformator, risiko kerosakan awal transformator meningkat. Dengan operasi jangka panjang, masalah-masalah berikut akan pasti berlaku pada transformator:

• Suhu lilitan, klip garis, penghubung, isolasi, dan minyak transformator akan meningkat, dan mungkin mencapai tahap yang tidak dapat diterima;

• Ketumpatan fluks rembes luar inti besi akan meningkat, sehingga bahagian logam yang dikopel oleh fluks rembes sekunder akan menghasilkan haba akibat kesan arus eddy;

• Dengan perubahan suhu, kandungan air dan gas dalam isolasi dan minyak akan berubah;

• Bushings, pemutus getaran, peranti penghubung kabel terminal, dan transformer arus juga akan mengalami tekanan termal yang agak tinggi, sehingga mempengaruhi struktur dan margin keselamatan mereka;

• Fluks utama dan fluks rembes yang bertambah akan bergabung, yang akan membatasi kapasiti over-excitasi inti besi.

Tindakan-tindakan Berkenaan:

Alokasi beban dengan sewajarnya, gunakan peralatan elektrik secara berperingkat, dan kurangkan kadar penggunaan serentak.

Tambah voltan keluaran sisi rendah dengan satu tahap.
Oleh kerana transformator beroperasi hampir penuh beban, ia akan menyebabkan penurunan voltan keluaran transformator, sehingga voltan peralatan elektrik di hujung mungkin lebih rendah. Ini akan menyebabkan arus aktif berlebihan dan menambah kerugian kuasa. Menambah voltan boleh mengurangkan arus.

Meningkatkan faktor kuasa.Menggunakan kompensasi rintangan reaktif untuk meningkatkan faktor kuasa boleh mengurangkan pelaburan dan menghemat logam bukan ferros, yang sangat menguntungkan bagi sistem bekalan kuasa keseluruhan.
Jika kapasiti transformator dan jalur tidak mencukupi, ia boleh diselesaikan dengan memasang peranti kompensasi rintangan reaktif.
Memasang peranti kompensasi rintangan reaktif boleh menyeimbangkan rintangan reaktif secara setempat, sehingga mengurangkan arus yang mengalir melalui jalur dan transformator, memperlambat proses penuaan isolasi konduktor dan transformator, memperpanjang jangka hidup. Pada masa yang sama, ia boleh melepaskan kapasiti transformator dan jalur, dan meningkatkan kapasiti muatan transformator dan jalur.
Pasang peranti kompensasi rintangan reaktif secara setempat pada beban induktif berskala besar untuk meningkatkan faktor kuasa, dengan demikian meningkatkan kapasiti output aktif transformator. Dengan cara ini, arus kerja boleh dikurangkan untuk mengurangkan kerugian kuasa, yang boleh efektif mengurangkan arus beban dan kerugian kuasa, dan kemudian mengurangkan kadar beban transformator.

Penyebaran beban tiga fasa yang wajar. Semasa merancang transformator distribusi, struktur lilitannya direka berdasarkan keadaan operasi beban seimbang. Prestasi lilitannya hampir sama, dan kapasiti diperuntukkan setiap fasa adalah sama. Output maksimum yang diperbolehkan transformator distribusi dibatasi oleh kapasiti diperuntukkan setiap fasa. Apabila transformator distribusi beroperasi dalam keadaan beban tiga fasa tidak seimbang, arus urutan nol akan dihasilkan, dan arus ini akan berubah mengikut tahap ketidakseimbangan beban tiga fasa. Semakin besar tahap ketidakseimbangan, semakin besar arus urutan nol.Jika ada arus urutan nol dalam transformator distribusi yang beroperasi, fluks urutan nol akan dihasilkan dalam inti besinya. Ini memaksa fluks urutan nol untuk melalui dinding tangki dan komponen baja sebagai saluran. Namun, kebolehmerembes baja relatif rendah. Apabila arus urutan nol melalui komponen baja, kerugian histeresis dan arus eddy akan berlaku, sehingga menyebabkan suhu setempat komponen baja transformator distribusi meningkat dan menghasilkan haba. Isolasi lilitan transformator distribusi akan mempercepat proses penuaan akibat panas berlebihan, mengakibatkan penurunan jangka hidup peralatan. Pada masa yang sama, keberadaan arus urutan nol juga akan meningkatkan kerugian transformator distribusi.

Transformator distribusi direka berdasarkan keadaan operasi beban tiga fasa seimbang. Rintangan, reaktans rembes, dan reaktans eksitasi setiap lilitan fasa hampir sama. Apabila transformator distribusi beroperasi dalam beban tiga fasa seimbang, arus tiga fasa hampir sama, dan penurunan voltan setiap fasa di dalam transformator distribusi juga hampir sama, sehingga voltan tiga fasa yang dihasilkan transformator distribusi juga seimbang.

Pada masa yang sama, apabila transformator distribusi beroperasi dalam beban tiga fasa tidak seimbang, arus keluaran tiga fasa berbeza, dan akan ada arus yang mengalir melalui garis neutral. Oleh itu, penurunan voltan akibat impedansi akan berlaku dalam garis neutral, menyebabkan pergerakan titik neutral, yang mengakibatkan perubahan voltan fasa setiap fasa. Fasa dengan beban berat akan mengalami penurunan voltan, sementara fasa dengan beban ringan akan mengalami kenaikan voltan;Pemilihan transformator kuasa bergantung pada beban kiraan, dan beban kiraan berkaitan dengan saiz dan ciri-ciri beban dalam sistem dan peranti kompensasi kuasa dalam sistem. Kapasiti transformator boleh dipilih dengan fleksibel berdasarkan keadaan sebenar. Semasa operasi transformator kuasa, beban selalu berubah. Ia dibenarkan untuk beroperasi dalam keadaan over-beban apabila perlu. Namun, untuk transformator dalaman, over-beban tidak boleh melebihi 20%; untuk transformator luaran, over-beban tidak boleh melebihi 30%.

Jumlah transformator biasanya ditentukan dengan mempertimbangkan syarat-syarat seperti tahap beban, kapasiti penggunaan kuasa, dan operasi ekonomi. Apabila salah satu syarat berikut dipenuhi, disarankan untuk memasang dua atau lebih transformator:

• Ada banyak beban kelas pertama atau kedua. Apabila transformator gagal atau sedang dalam pemeliharaan, beberapa transformator boleh memastikan kebolehpercayaan bekalan kuasa beban kelas pertama dan kedua.

• Perubahan beban musim sangat besar. Berdasarkan saiz beban sebenar, jumlah transformator yang dimasukkan ke operasi boleh disesuaikan, agar mencapai operasi ekonomi dan menghemat tenaga elektrik.

• Kapasiti beban terpusat sangat besar. Walaupun ia adalah beban kelas ketiga, kapasiti bekalan satu transformator tidak mencukupi. Pada masa ini, dua atau lebih transformator juga harus dipasang.