Μπορεί ένας Μετατροπέας Ρεύματος που Σχεδιάστηκε για 50Hz να Λειτουργήσει σε Δίκτυο 60Hz Κύριες Αλλαγές Απόδοσης Εξηγούνται

Μπορεί ένας Διαστάτης Ρεύματος που Σχεδιάστηκε για 50Hz να Λειτουργήσει σε Δίκτυο 60Hz;

Εάν ένας διαστάτης ρεύματος σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε για 50Hz, μπορεί να λειτουργήσει σε ένα δίκτυο 60Hz; Εάν ναι, πώς αλλάζουν τα βασικά παραμέτρων επιδόσεων;

Αλλαγές Βασικών Παραμέτρων

• Αντίσταση σε Κατάληξη: Για έναν δεδομένο διαστάτη (ίδια τάση και ικανότητα), η αντίσταση σε κατάληξη είναι ανάλογη με τη συχνότητα. Έτσι, ένας 50Hz-σχεδιασμένος διαστάτης που λειτουργεί σε 60Hz παρατηρεί 20% αύξηση - η υψηλότερη συχνότητα εντείνει την αντίθετη αντίδραση του εναλλακτικού διαρροής πεδίου στο ρεύμα.

• Απώλεια χωρίς Φορτίο: Από την U = 4.44fNBmS, με σταθερή τάση, 50Hz→60Hz μειώνει το B_m στο 0.83x. Παρ' όλα αυτά, η απώλεια μονάδας σιλικονιού σιδήρου σε 60Hz είναι ~1.31x αυτή της 50Hz, η μειωμένη B_m κυριαρχεί, μειώνοντας την συνολική απώλεια χωρίς φορτίο.

• Απώλεια με Φορτίο: Η απώλεια με φορτίο περιλαμβάνει απώλεια αντίστασης DC (ανεξάρτητη από τη συχνότητα), απώλεια εδάφων ∝ f²), και απώλεια διαρροής (≈∝ f²). Έτσι, 50Hz→60Hz αυξάνει την απώλεια με φορτίο, με μέγεθος που εξαρτάται από την αναλογία της απώλειας αντίστασης DC.

• Αύξηση Θερμοκρασίας: Ενώ η απώλεια χωρίς φορτίο μειώνεται, η απώλεια με φορτίο (συνήθως μεγαλύτερη) αυξάνεται, αυξάνοντας την συνολική απώλεια. Αυτό επιβαρύνει την μέση/άνω θερμοκρασία του λάδιου, η αυξημένη απώλεια εδάφων επίσης αυξάνει την μέση/καυτή σημείου θερμοκρασία των πλεξίδων.

Ποσοτική Μελέτη Περιπτώσεων

Για να ποσοτικοποιήσουμε αυτές τις τάσεις, συγκρίνονται παρακάτω υπολογισμοί για έναν 50Hz-σχεδιασμένο 63MVA/110kV διαστάτη.

Συμπέρασμα

Σε σύντομα, ένας διαστάτης ρεύματος που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε για μία ορισμένη συχνότητα 50Hz μπορεί να λειτουργήσει πλήρως σε ένα δίκτυο 60Hz με την προϋπόθεση ότι η τάση ενεργοποίησης της πρωτογενούς πλευράς και η ικανότητα μεταφοράς παραμένουν άλλαξη. Πρέπει να σημειωθεί ότι σε αυτή την περίπτωση, η συνολική απώλεια του διαστάτη θα αυξηθεί περίπου 5%, το οποίο συνεπάγεται αύξηση της θερμοκρασίας του άνω λαδιού και της μέσης θερμοκρασίας των πλεξίδων. Συγκεκριμένα, η θερμοκρασία του ζεστού σημείου των πλεξίδων μπορεί να αυξηθεί πάνω από 5%.

Εάν ο διαστάτης ήδη έχει κάποιο περιθώριο ως προς την θερμοκρασία του ζεστού σημείου των πλεξίδων και την θερμοκρασία του ζεστού σημείου των μεταλλικών κατασκευαστικών συστατικών (όπως στοιχεία κράματος, εξέδρες, κλπ.), αυτή η λειτουργία είναι εντελώς αποδεκτή. Ωστόσο, εάν η θερμοκρασία του ζεστού σημείου των πλεξίδων ή των μεταλλικών κατασκευαστικών συστατικών είναι ήδη κοντά στο όριο υπερβολής του προτύπου, αν η μακροχρόνια λειτουργία υπό τέτοιες συνθήκες είναι αποδεκτή απαιτείται ανάλυση κατά περίπτωση.