Выбор мощности трансформатора и меры по оптимизации его работы

Безопасная и экономичная эксплуатация силовых трансформаторов связана с безопасностью, экономией, стабильностью и надежностью работы различных отраслей. Ограничения условий, таких как экономические показатели инвестиций для их выбора, экономическая эффективность технического обслуживания и эксплуатации, а также адаптивность в новой среде (подключение распределенных источников энергии, конфигурация систем хранения энергии и т.д.), делают невозможным учет комплексных факторов в других аспектах.

Емкость трансформатора в основном зависит от емкости долгосрочной нагрузки. Как разумно выбрать емкость и количество трансформаторов, а также предотвратить замену или устранение трансформаторов из-за проблем с емкостью (например, факторы роста нагрузки) — это вопрос, требующий всестороннего рассмотрения.

Выбор емкости трансформатора должен определяться по расчетной нагрузке оборудования, которое он обслуживает, а также по типам и характеристикам нагрузок. Расчетная нагрузка является основой для проектирования и расчета электроснабжения. Нормальная нагрузка трансформатора не должна превышать 85%. Когда она достигает более 90%, это означает, что трансформатор работает близко к полной нагрузке.

Нагрузка электрооборудования постоянно колеблется. Если нормальная рабочая нагрузка уже превышает 90%, нет оставшегося запаса для преодоления ударного тока некоторых ударных устройств, таких как крупные сварочные аппараты, краны, прессы, и пуск высокомощных двигателей и других динамических нагрузок. Может часто возникать кратковременная перегрузка. Хотя трансформатор может работать при перегрузке в течение короткого времени, частые перегрузки все равно повлияют на срок службы трансформатора.

Когда различные эксплуатационные данные приближаются к номинальным пределам трансформатора, возрастает риск преждевременного повреждения трансформатора. При длительной эксплуатации в трансформаторе неизбежно возникнут следующие проблемы:

• Температуры обмоток, зажимов, выводов, изоляции и трансформаторного масла повысятся и могут достичь неприемлемого уровня;

• Плотность внешней утечки магнитного потока увеличится, так что металлические части, связанные вторичной утечкой магнитного потока, будут нагреваться за счет эффекта вихревых токов;

• С изменением температуры изменится содержание влаги и газа в изоляции и масле;

• Вводы, переключатели напряжения, устройства подключения кабельных концов и трансформаторы тока также будут подвергаться относительно высокому тепловому напряжению, что повлияет на их конструкцию и запас безопасности;

• Основной магнитный поток и увеличенная утечка магнитного потока объединятся, что ограничит способность к перенапряжению сердечника.

Соответствующие меры:

Рационально распределяйте нагрузку, используйте электрооборудование в упорядоченном режиме и снижайте одновременный коэффициент использования.

Умеренно увеличьте выходное напряжение низковольтной стороны на один уровень.
Поскольку трансформатор работает близко к полной нагрузке, это неизбежно приведет к снижению выходного напряжения трансформатора, что может сделать напряжение на электрооборудовании на конце ниже. Это приведет к чрезмерному активному току и увеличению потерь мощности. Увеличение напряжения может снизить ток.

Улучшите коэффициент мощности.Использование компенсации реактивной мощности для улучшения коэффициента мощности может снизить инвестиции и сэкономить цветные металлы, что очень полезно для всей системы электроснабжения.
Если емкость трансформатора и линии недостаточна, можно решить эту проблему, установив устройство компенсации реактивной мощности.
Установка устройства компенсации реактивной мощности может сбалансировать реактивную мощность на местном уровне, что снизит ток, протекающий через линию и трансформатор, замедлит процесс старения изоляции проводников и трансформатора, продлит срок службы. Одновременно это освободит емкость трансформатора и линии, увеличит их пропускную способность.
Установка устройств компенсации реактивной мощности на местах крупных индуктивных нагрузок для улучшения коэффициента мощности позволит повысить активную выходную мощность трансформатора. Таким образом, можно снизить рабочий ток, чтобы уменьшить потери мощности, что эффективно снизит нагрузочный ток и потери мощности, а затем снизит коэффициент загрузки трансформатора.

Рациональное распределение трехфазных нагрузок. При проектировании распределительного трансформатора его обмоточная структура проектируется в соответствии с условиями сбалансированной нагрузки. Его обмоточные характеристики в основном одинаковы, и номинальная емкость каждой фазы равна. Максимально допустимый выход распределительного трансформатора ограничен номинальной емкостью каждой фазы. При работе распределительного трансформатора при несбалансированных трехфазных нагрузках будет генерироваться нулевой последовательный ток, и этот ток будет меняться в зависимости от степени несбалансированности трехфазной нагрузки. Чем больше степень несбалансированности, тем больше нулевой последовательный ток.Если в работающем распределительном трансформаторе есть нулевой последовательный ток, в его сердечнике будет генерироваться нулевой последовательный магнитный поток. Это вынуждает нулевой последовательный магнитный поток проходить через стенку бака и стальные детали в качестве каналов. Однако магнитная проницаемость стальных деталей относительно низкая. Когда нулевой последовательный ток проходит через стальные детали, возникают магнитные гистерезисные и вихревые потери, что вызывает повышение температуры и нагревание стальных деталей распределительного трансформатора. Изоляция обмоток распределительного трансформатора будет быстрее стареть из-за перегрева, что приведет к сокращению срока службы оборудования. Одновременно наличие нулевого последовательного тока также увеличит потери распределительного трансформатора.

Распределительный трансформатор проектируется в соответствии с условиями сбалансированной трехфазной нагрузки. Сопротивление, утечка реактивного сопротивления и возбуждающее реактивное сопротивление каждой фазовой обмотки в основном одинаковы. При работе распределительного трансформатора при сбалансированных трехфазных нагрузках его трехфазные токи в основном равны, и падение напряжения каждой фазы внутри распределительного трансформатора также в основном одинаково, поэтому трехфазное напряжение, выдаваемое распределительным трансформатором, также сбалансировано.

Одновременно, когда распределительный трансформатор работает при несбалансированных трехфазных нагрузках, трехфазные выходные токи различаются, и через нейтральную линию будет протекать ток. В результате в нейтральной линии возникнет падение напряжения из-за сопротивления, что приведет к смещению нейтральной точки, что вызовет изменения фазных напряжений каждой фазы. Фаза с большой нагрузкой будет иметь падение напряжения, а фаза с малой нагрузкой — повышение напряжения;Выбор силового трансформатора зависит от расчетной нагрузки, а расчетная нагрузка связана с размером и характеристиками нагрузки в системе и устройством компенсации мощности в системе. Емкость трансформатора может быть гибко выбрана в зависимости от实际情况似乎被截断了。请提供完整的内容，以便我能继续翻译剩余部分。