Вибір кількості та потужності електроперетворювачів та заходи для оптимізації їх роботи
Безпечна та економічна робота силових трансформаторів пов’язана з безпекою, економікою, стабільністю та надійністю операцій різних галузей. Обмеження умов, таких як інвестиційні економічні показники для їх вибору, економічна ефективність обслуговування та експлуатації, а також пристосованість до нової середовища (доступ розподілених джерел енергії, конфігурація систем зберігання енергії тощо) не дозволяють врахувати всі фактори в інших аспектах.
Можливість трансформатора в основному залежить від можливості довготривалого навантаження. Як раціонально вибрати можливість та кількість трансформаторів, а одночасно запобігти заміні чи вилученню трансформаторів через проблеми з можливістю (такі як фактори зростання навантаження) - це питання, яке потребує комплексного розгляду.
Вибір можливості трансформатора повинен визначатися на підставі розрахованого навантаження обладнання, яке він несе, а також типів та характеристик навантажень. Розраховане навантаження є основою для проектування та розрахунку живлення. Нормальний коефіцієнт навантаження трансформатора не повинен перевищувати 85%. Коли він досягає більше 90%, це означає, що трансформатор працює близько до повного навантаження.
Навантаження електричного обладнання коливається будь-яку хвилину. Якщо нормальне робоче навантаження вже перевищує 90%, немає залишку для відповіді на ударні струми деяких ударних типів обладнання, таких як великі електроваріатори, кран-балки, преси, а також пуск високопотужних двигунів та інших динамічних навантажень. Може часто виникати короткотривала перенавантаженість. Хоча трансформатор може працювати при перенавантаженні на короткий час, часта перенавантаженість все ж впливає на термін служби трансформатора.
Коли різні експлуатаційні дані наближаються до номінальних меж трансформатора, зростає ризик раннього пошкодження трансформатора. При тривалій експлуатації в трансформаторі необхідно виникнуть наступні проблеми:
Допоміжні заходи:
Раціонально розподіляйте навантаження, використовуйте електричне обладнання у порядку, зменшуючи одночасне використання.
Прийміть до уваги підвищення вихідного напруги нижнього напруги на один рівень.
Оскільки трансформатор працює близько до повного навантаження, це необхідно призведе до зниження вихідної напруги трансформатора, що може призвести до зниження напруги електричного обладнання на кінці. Це призведе до надмірного активного струму та збільшення втрат енергії. Підвищення напруги може знизити струм.
Покращення коефіцієнта потужності.Використання компенсації реактивної потужності для покращення коефіцієнта потужності може знизити інвестиції та зберегти кольорові метали, що дуже корисно для всієї системи живлення.
Якщо можливість трансформатора та лінії недостатня, це можна вирішити шляхом встановлення пристрою компенсації реактивної потужності.
Встановлення пристрою компенсації реактивної потужності може збалансувати реактивну потужність місцево, що зменшить струм, що проходить через лінію та трансформатор, сповільнить процес старіння ізоляції провідників та трансформатора, продовжить термін служби. Водночас це може вивільнити можливість трансформатора та лінії, а також збільшити навантажувальну здатність трансформатора та лінії.
Встановлення пристроїв компенсації реактивної потужності місцево на великих індуктивних навантаженнях для покращення коефіцієнта потужності, що підвищить активну вихідну здатність трансформатора. Таким чином, можна зменшити робочий струм, щоб знизити втрати енергії, що ефективно знизить струм навантаження та втрати потужності, а потім зменшити коефіцієнт навантаження трансформатора.
Раціональне розподілення трифазних навантажень. При проектуванні розподільчого трансформатора його витягова структура проектується згідно з умовами рівноважного навантаження. Його властивості витка в основному однакові, а номінальна можливість кожного фазу однакова. Максимально допустимий вихід розподільчого трансформатора обмежений номінальною можливістю кожного фазу. Коли розподільчий трансформатор працює в умовах нерівномірного трифазного навантаження, виникає нульовий струм, який змінюється зі ступенем нерівномірності трифазного навантаження. Чим більша ступінь нерівномірності, тим більший нульовий струм.Якщо в робочому розподільному трансформаторі є нульовий струм, в його залізному сердечнику виникає нульовий виток. Це примушує нульовий виток проходити через стінку резервуара та сталеві деталі як канал. Однак магнітна проникність сталевих деталей відносно низька. Коли нульовий струм проходить через сталеві деталі, відбуваються магнітні гістерезис та втрати вихорів, що призводить до зростання місцевої температури сталевих деталей розподільного трансформатора та нагрівання. Ізоляція витків розподільного трансформатора прискорюється через перегрів, що призводить до зменшення терміну служби обладнання. Одночасно, існування нульового струму також збільшує втрати розподільного трансформатора.
Розподільний трансформатор проектується згідно з умовами рівноважного трифазного навантаження. Опір, витокова реактивна та ексцитаційна реактивна кожного фазового витка в основному однакові. Коли розподільний трансформатор працює при рівноважному трифазному навантаженні, його трифазні струми в основному однакові, а втрата напруги кожного фазу в розподільному трансформаторі також в основному однакова, тому трифазна напруга, випущена розподільним трансформатором, також рівноважна.
Одночасно, коли розподільний трансформатор працює при нерівномірному трифазному навантаженні, трифазні вихідні струми різні, і буде струм, що проходить через нейтральний провід. Тому в нейтральному проводі виникне втрата напруги через імпеданс, що призведе до зсуву нейтральної точки, що змінить фазні напруги кожного фазу. Фаза з великим навантаженням матиме втрата напруги, а фаза з невеликим навантаженням матиме зростання напруги;Вибір силового трансформатора залежить від розрахованого навантаження, а розраховане навантаження пов'язане з розміром та характеристиками навантаження в системі та пристроєм компенсації потужності в системі. Можливість трансформатора можна гнучко вибирати згідно з реальних умов. Під час роботи силового трансформатора його навантаження завжди змінюється. Дозволяється працювати при перенавантаженні, коли це необхідно. Проте для внутрішніх трансформаторів перенавантаження не повинно перевищувати 20%; для зовнішніх трансформаторів перенавантаження не повинно перевищувати 30%.
Кількість трансформаторів зазвичай визначається, враховуючи комплексні умови, такі як рівень навантаження, споживча здатність та економічна робота. Коли виконується одна з наступних умов, доцільно встановлювати два або більше трансформаторів:
Є велика кількість першокласних або другокласних навантажень. Коли трансформатор виходить з ладу або знаходиться на технічному обслуговуванні, кілька трансформаторів можуть забезпечити надійність живлення першокласних та другокласних навантажень.
Сезонні навантаження значно змінюються. Згідно з фактичним розміром навантаження, можна відповідно регулювати кількість трансформаторів, що вводяться в експлуатацію, щоб досягти економічної роботи та економії електроенергії.
Можливість сконцентрованого навантаження велика. Хоча це третій клас навантаження, можливість живлення одним трансформатором недостатня. У цьому випадку також слід встановити два або більше трансформаторів.
