Paggamit ng Kapasidad ng Power Transformer at Mga Taktika para sa Optimal na Pagganap

Ang ligtas at ekonomiko na operasyon ng mga power transformers ay may kaugnayan sa seguridad, ekonomiya, estabilidad, at reliabilidad ng operasyon ng iba't ibang industriya. Ang mga limitasyon sa kondisyon tulad ng mga indikador ng ekonomiko ng investimento para sa pagpili nito, ang ekonomiko na benepisyo ng pagmamanman at operasyon, at ang adaptabilidad sa bagong kapaligiran (pag-access ng mga distributed power sources, konfigurasyon ng energy storage, atbp.) ay nagbibigay ng imposibilidad na isama ang komprehensibong mga factor sa iba pang aspeto.

Ang kapasidad ng isang transformer ay pangunahing nakasalalay sa kapasidad ng mahabang-termino na load. Paano mapagkakatiwalaan na pumili ng kapasidad at bilang ng mga transformer, at sa parehong oras na iwasan ang pagpalit o pagtanggal ng mga transformer 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 matukoy ayon sa inihesang load ng kanyang dinaluhang equipment, kasama ang mga uri at katangian ng mga load. Ang inihesang load ay ang pangunahing batayan para sa disenyo at pagkalkula ng power supply. Ang load rate ng normal na transformer ay hindi dapat lumampas sa 85%. Kapag ito ay umabot sa higit sa 90%, ito ay nangangahulugan na ang transformer ay nagsasagawa ng 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%, wala nang natitirang margin upang makapag-respond sa impact current ng ilang impact-type na equipment, tulad ng malalaking electric welders, cranes, punches, at ang start-up ng high-power motors at iba pang dynamic loads. Maaaring maging madalas ang short-term over-load phenomena. Bagama't maaaring mag-operate ang transformer sa ilang oras ng over-load, ang madalas na over-load ay maaari pa rin na makaapekto sa buhay ng transformer.

Kapag ang iba't ibang operational na data ay malapit na sa rated limits ng transformer, ang panganib ng maagang pagkasira ng transformer ay tumataas. Sa mahabang-termino na operasyon, ang mga sumusunod na problema ay lubos na 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 metal parts na coupled ng secondary leakage flux ay magko-heat 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 magko-combine, kaya nababawasan ang over-excitation capacity ng iron core.

Mga Tumutugon na Paraan:

Maayos na pag-allocate ng load, gumamit ng electrical equipment sa maayos na paraan, at bawasan ang samantalang utilization rate.

Apropriadong taasan ang output voltage ng low-voltage side ng isang lebel.
Dahil ang transformer ay malapit sa full load, ito ay lubos na 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 active current at pagtaas ng power loss. Ang pagtaas ng voltage ay maaaring bawasan ang current.

Ipaglaban ang power factor.Ang paggamit ng reactive power compensation upang mapabuti ang power factor ay maaaring bawasan ang investment at i-save ang non-ferrous metals, na lubos na makakabuti sa buong power supply system.
Kung ang kapasidad ng transformer at ng linya ay kulang, ito ay maaaring matugunan sa pamamagitan ng pag-install ng reactive power compensation device.
Ang pag-install ng reactive power compensation device ay maaaring balansehin ang reactive power nang lokal, kaya nababawasan ang current na lumilipas sa linya at transformer, binabagal ang insulation aging speed ng mga conductor at transformer, pinapahaba ang buhay. Sa parehong oras, ito ay maaaring palayain ang kapasidad ng transformer at linya, at taasan ang load-carrying capacity ng transformer at linya.
Mag-install ng reactive power compensation device nang lokal sa malalaking inductive loads upang mapabuti ang power factor, kaya naipapahusay ang active 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 pagbahagi ng three-phase loads. Kapag itinatayo ang distribution transformer, ang kanyang winding structure ay itinatayo ayon sa load-balanced operation 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 nagsasagawa ng unbalanced three-phase load conditions, ang zero-sequence current ay maaaring mabuo, 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, ang zero-sequence flux ay maaaring mabuo sa kanyang iron core. Ito ay pinipilit ang zero-sequence flux na dumaan sa tank wall at steel components bilang channels. Gayunpaman, ang magnetic permeability ng steel components ay halos mababa. Kapag ang zero-sequence current ay dumaan sa steel components, ang magnetic hysteresis at eddy current losses ay maaaring mabuo, kaya naapektuhan ang lokal na temperatura ng steel components ng distribution transformer at magko-heat. Ang winding insulation ng distribution transformer ay maaaring mapabilis ang pag-age dahil sa sobrang init, na nagreresulta sa pagbaba ng buhay ng equipment. Sa parehong oras, ang pagkakaroon ng zero-sequence current ay maaaring magdagdag sa loss ng distribution transformer.

Ang distribution transformer ay itinatayo ayon sa three-phase load-balanced operation condition. Ang resistance, leakage reactance, at excitation reactance ng bawat phase winding ay halos pareho. Kapag ang distribution transformer ay nagsasagawa ng balanced three-phase loads, ang kanyang three-phase currents ay halos pantay, at ang voltage drop ng bawat phase sa loob ng distribution transformer ay halos pantay, kaya ang three-phase voltage output ng distribution transformer ay din balanse.

Sa parehong oras, kapag ang distribution transformer ay nagsasagawa ng unbalanced three-phase loads, ang three-phase output currents ay iba't iba, at maaaring may current na dumaan sa neutral line. Kaya, ang voltage drop dahil sa impedance ay maaaring mabuo sa neutral line, na nagdudulot ng drift ng neutral point, na nagdudulot ng pagbabago sa phase voltages ng bawat phase. Ang phase na may mabigat na load ay maaaring magkaroon ng voltage drop, habang ang phase na may light load ay maaaring magkaroon ng voltage rise;Ang pagpili ng power transformer ay depende sa inihesang load, at ang inihesang 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 pumili nang flexible ayon sa aktwal na sitwasyon. Sa panahon ng operasyon ng power transformer, ang kanyang load ay palaging nagbabago. Itinuturing na maaaring mag-operate sa ilang oras ng over-load kung kinakailangan. Gayunpaman, 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 pangkalahatan ay matutukoy sa pamamagitan ng komprehensibong pag-considera ng mga kondisyon tulad ng load level, power consumption capacity, at economic operation. Kapag ang isa sa mga sumusunod na kondisyon ay nasakop, ito ay nararapat na mag-install ng dalawang o higit pang mga transformer:

• May malaking bilang ng first-class o second-class loads. Kapag ang transformer ay may failure o under maintenance, maraming mga transformer ay maaaring matiyak ang power supply reliability ng first-class at second-class loads.

• Ang seasonal load changes ay malaki. Ayon sa aktwal na laki ng load, ang bilang ng mga transformer na inilapat sa operasyon ay maaaring i-adjust nang apropriadong, upang makamit ang economic operation at i-save ang electric energy.

• Ang kapasidad ng concentrated load ay malaki. Bagama't ito ay isang third-class load, ang power supply capacity ng isang transformer ay hindi sapat. Sa oras na ito, dalawang o higit pang mga transformer ay nararapat na mag-install.