Vai 50Hz projektētā elektroenerģijas transformatora var darboties 60Hz tīklā Paskaidrojumi par galvenajiem veiktspējas izmaiņām

Vai var strādāt 50Hz izstrādātais enerģijas transformators 60Hz tīklā?

Ja enerģijas transformators ir izstrādāts un izgatavots 50Hz, vai to var izmantot 60Hz tīklā? Ja tā, kā mainašies tā galvenie veiktspējas rādītāji?

Galveno parametru maiņa

• Īsā gājiena impedancija: Dots transformatoram (ar vienādu spriegumu un jaudu), īsā gājiena impedancija ir proporcionāla frekvencei. Tātad, 50Hz izstrādātam vienībai, darbojoties 60Hz, notiek 20% pieaugums — augstāka frekvence pastiprina alternējošo noplūsmas lauka pretestību strāvei.

• Bezslodzes zudējumi: No U = 4.44fNBmS, ar nemainīgu spriegumu, 50Hz→60Hz samazina B_m līdz 0.83x. Lai arī 60Hz silīcijgāļa vienības zudējumi ir aptuveni 1.31x salīdzinājumā ar 50Hz, samazinātais B_m dominē, samazinot kopējos bezslodzes zudējumus.

• Slodzes zudējumi: Slodzes zudējumi ietver DC rezistīvā zudējumu (frekvenči neatkarīgs), vērtelplūsmas zudējumu ∝ f²) un blakusejušos zudējumus (∼∝ f²). Tātad, 50Hz→60Hz palielina slodzes zudējumus, to mērķa lielums atkarīgs no DC rezistīvā zudējuma proporcijas.

• Temperatūras pieaugums: Noliegot, ka bezslodzes zudējumi samazinās, slodzes zudējumi (parasti lielāki) palielinās, palielinot kopējos zudējumus. Tas paaugstinās vidējo/āgens eļļas temperatūru; augstāks vērtelplūsmas zudējums arī paaugstinās vidējo/garāko punktu sviras temperatūru.

Kvantitatīvs piemērs

Lai kvantificētu šīs tendences, tiek salīdzināti aprēķini 50Hz izstrādātam 63MVA/110kV transformatoram.

Secinājums

Kopsavilkumā, enerģijas transformators, kas ir izstrādāts un ražots 50Hz, var pilnībā strādāt 60Hz tīklā, ja primārās puses uzvedības spriegums un transmīsijas jauda paliek nemainīgi. Jāņem vērā, ka šādā gadījumā transformatora kopējie zudējumi palielinās aptuveni par 5%, kas savukārt rada pieaugumu āgens eļļas temperatūrai un vidējai sviras temperatūrai. Šajā situācijā sviras garāko punktu temperatūras pieaugums var būt vairāk par 5%.

Ja transformatoram jau ir noteikts aizsards, attiecībā uz sviras garāko punktu temperatūras pieaugumu un metāla struktūrvienību (piemēram, klampi, stiepstu plāksnes utt.) garāko punktu temperatūras pieaugumu, tāda operācija ir pilnībā pieņemama. Tomēr, ja sviras garāko punktu temperatūras pieaugums vai metāla struktūrvienību garāko punktu temperatūras pieaugums jau tuvojas standarta pārsniegšanas robežai, vai ilgtermiņa darbība šādos apstākļos ir pieņemama, prasa individuālu analīzi.