Kan 'n 50Hz-ontwerp kragtransformator op 'n 60Hz-netwerk funksioneer? Belangrike Prestasieveranderinge Verduidelik

Kan 'n Kragtransformator wat vir 50Hz ontwerp is, op 'n 60Hz-netwerk bedryf?

As 'n kragtransformator vir 50Hz ontwerp en gebou is, kan dit dan op 'n 60Hz-netwerk werk? Indien wel, hoe verander sy sleutelprestasieparameters?

Veranderinge in Sleutelparameters

• Kortsluitimpedans: Vir 'n gegewe transformator (dieselfde spanningsvlak en vermogen), is kortsluitimpedans eweredig aan frekwens. Dus, 'n eenheid wat vir 50Hz ontwerp is en by 60Hz bedryf word, sien 'n toename van 20% - hoër frekwens versterk die wisselveld se teenstand teen stroom.

• Geen-lading-verlies : Vanaf U = 4.44fNBmS, met konstante spanning, verlaag 50Hz→60Hz B_m na 0.83x. Alhoewel die verlies van 'n 60Hz silikon-staal-eenheid ongeveer 1.31x is as by 50Hz, domineer die verlaagde B_m, wat die totale geen-lading-verlies verlaag.

• Ladingverlies: Ladingverlies sluit DC-weerstandverlies (onafhanklik van frekwens) in, draaikringverlies∝ f²) en straalverlies (≈∝ f²). Dus, 50Hz→60Hz verhoog ladingverlies, met grootte afhangend van die proporsie van DC-weerstandverlies.

• Temperatuurtoename: Terwyl geen-lading-verlies daal, verhoog ladingverlies (gewoonlik groter) en verhoog totale verlies. Dit verhoog gemiddelde/bo-olie-temperature; hoër draaikringverlies in windinge verhoog ook gemiddelde/hot-spot-windingtemperature.

Kwantitatiewe Gevallestudie

Om hierdie tendense te kwantifiseer, word berekeninge vir 'n 50Hz-ontwerpte 63MVA/110kV-transformator hieronder vergelyk.

Konklusie

In opsomming, kan 'n kragtransformator wat vir 'n bepaalde frekwens van 50Hz ontwerp en vervaardig is, volledig op 'n 60Hz-netwerk bedryf onder die voorwaarde dat die primêre-kant-opwekkingspanning en oordragvermoë onveranderd bly. Dit moet opgemerk word dat in hierdie geval, die totale verlies van die transformator met ongeveer 5% sal toeneem, wat in sy beurt lei tot 'n toename in die bo-olie-temperatuurtoename en die gemiddelde winding-temperatuurtoename. In die besonder, kan die hot-spot-temperatuurtoename van die winding met meer as 5% toeneem.

Indien die transformator reeds 'n sekere speling het in terme van winding-hot-spot-temperatuurtoename en die hot-spot-temperatuurtoename van metaalstrukturele komponente (soos klems, riser-flanges, ens.), is so 'n bedryf volkome aanvaarbaar. Wanneer die winding-hot-spot-temperatuurtoename of dié van metaalstrukturele komponente egter al naby die grens van oorskryding van die standaard is, vereis dit 'n geval-per-geval-analise om te bepaal of langtermynbedryf onder sulke omstandighede aanvaarbaar is.