Yüksək harmoniklər? Transformatorunuz ətraflı istiləyib və tez köhnəlir.

Bu hesabat, şirkətinizə aid elektrik dağilma sisteminin bir günlük elektrik keyfiyyəti izləmə məlumatlarının təhlili əsasında hazırlanmışdır. Məlumatlar, sistemdə müxtəlif fazlı dəqiq cümlələrin (cari dəqiq cümlələrin ümumi dəqiqliyi, THDi) nisbətən yüksək səviyyədə olduğunu göstərir. Beynəlxalq standartlara (IEC/IEEE) əsasən, bu səviyyədəki dəqiq cümlələr, elektrik təchizat transformatorunun təhlükəsiz, etibarlı və iqtisadi işləməsinə ciddi təhlikələr yaratmışdır, buna əlavə istilik yaratılması, xidmət illiyyatının azalması və hətta transformatorun zədələnməsi daxildir.

1. Test Məlumatlarının Ümumiləşdirilməsi

• İzlənilən Parametr: Üç Fazlı Dəqiq Cümlələrin Ümumi Dəqiqliyi (A THD[50] Avg [%] L1, L2, L3)

• İzləmə Müddəti: 8 sentyabr 2025-ci il, 16:00 - 9 sentyabr 2025-ci il, 08:00 (Ruanda Vaxtı)

Məlumat Mənbəyi: FLUKE 1732 Elektrik Loggeru

• İzləmə müddətində, üç fazlı dəqiq cümlələrin ümumi dəqiqliyi (THDi) yüksək səviyyədə qalmışdır (məsələn, 60% ətrafında sabit qalıb).

• Bu dəqiq səviyyə, beynəlxalq standartların (məsələn, IEEE 519-2014 və IEC 61000-2-2) təklif etdiyi təhsil prinsipləri (THDi < 5%) və ümumi icazə verilən diapazon (THDi < 8%) kimi təyin edilmiş limitləri çox aşır.

2. Dəqiq Cümlələrin Transformatorlara Təsiri (Problem Analizi)

Transformatorlar 50Hz sinusoidal cümlə əsasında dizayn olunmuşdur. Dəqiq cümlələr (xüsusən 3-cü, 5-ci və 7-ci dəqiq cümlələr) iki əsas probleme səbəb olur:

• Dublet Eddy Current Zərər: Transformator sarımlarında eddy current zərəri cümlə tezliyinin kvadratına mütənasibdir. Yüksək tezlikli dəqiq cümlələr, asılı cümləyə əsaslanan dizayn dəyərini çox keçirərək eddy current zərərini çox artırır.

• Əlavə İstilik Yaratılması və Termal Stres: Yukarıda qeyd edilən əlavə zərərlər istilikə çevrilir, bu da transformator sarımlarında və demir çekirdeksində normaldan daha yüksək temperatur artışına səbəb olur.

3. Beynəlxalq Standartlara Əsaslanan Risk Qiymətləndirməsi

IEC 60076-1 və IEEE Std C57.110-nın sinusoidal olmayan cümlələrdə transformatorların işləməsi haqqındakı qaydalarına əsasən, cari dəqiq səviyyəsi sizin transformatorunuza aşağıdakı əsas risklər təqdim edir:

• Risk 1: Tez insulation yaşılanması və ciddi xidmət illiyyatının azalması. Transformatorun xidmət illiyyatı onun işləmə temperaturuna asılıdır. Qaydada belədir ki, her 6-10°C-dən yüksək davamlı temperatur artığı, insulation yaşılanmasını iki dəfə artırır və transformatorun gözlənilən xidmət illiyyatını yarıya endirir. Uzun müddətdən istilik yaratılması, transformatorun insulationunu qalıqlaşdıracaq və sonunda arızaya səbəb olacaq.

• Risk 2: Həqiqi yükləmə qabiliyyətinin azalması (Derating tələb olunur). Aşağıda qeyd edilən dəqiq səviyyəsi altında transformator, onun reytinq kapasitesində işləyə bilməz. IEEE Std C57.110-nın hesablama metoduna görə, transformator derating olmalıdır (məsələn, THDi 12% olanda, derating faktoru 0.92 və ya daha aşağı olmalıdır). Bu, 1000kVA reytinq kapasitesi olan bir transformatorun həqiqi təhlükəsiz yükləmə qabiliyyətinin 920kVA-dan az olacağını və sistem kapasitesinin genişləndirilmə potensialını məhdudlaşdıracağını göstərir.

• Risk 3: Transformator sahə gücünün artması. Elektromotiv gücü Et = 4.44 ⋅f⋅Φm (burada f tezlikdir) düsturu əsasında, dəqiq cümlələr yüksək tezlikli manyetik flüks yaratır, bu da sarım ileticilərində ciddi eddy currentlərə səbəb olur, yerli istilik yuvaları və istilik yaratmasına səbəb olur. Dəqiq cümlələrin tezliyi "amplifikator" kimi işləyir — hətta dəqiq manyetik flüks Φmh kiçik olsa da, onun yüksək teqqlik xüsusiyyəti, sarım isolyasıya, xüsusən ilk növbədəki spirallara tətbiq edilən dönülən elektromotiv gücü h dəfə artırır. Bu amplifikasiya, lokal qabaqcıl voltajı böyük ölçüdə artırır və isolyanın arızası riskini çox artırır.