სიმღერავი ჰარმონიკები? თქვენი ტრანსფორმატორი შეიძლება გადათბოდეს და სწრაფად დახურულიყო.
ეს ანგარიში დაფუძნებულია თქვენი კომპანიის დისტრიბუციის სისტემის ერთდღიანი ელექტროენერგიის ხარისხის მონიტორინგის მონაცემებზე. მონაცემები ჩვენის, რომ სისტემაში არის მნიშვნელოვანი ორმხრივი სინუსოიდური მეტალურგიული დისტორცია (მაღალი მეტალურგიული დისტორციის სიმთელი მნიშვნელობა, THDi). საერთაშორისო სტანდარტების (IEC/IEEE) თანახმად, ასეთი დონის მეტალურგიული მიმდევრობები წარმოადგენენ მნიშვნელოვან რისკს ელექტროენერგიის საწყობის უსაფრთხო, დამოუკიდებელ და ეკონომიკურ ფუნქციონირებაზე, მთავარად გამოიხატება დამატებით თერმალურ გამოსახულებაში, სამსახურის ხანგრძლივობის შემცირებაში და მათ დაზიანებაში.
1. ტესტის მონაცემების ზოგადი მიმოხილვა
მონიტორინგის პარამეტრი: ორმხრივი სინუსოიდური მეტალურგიული დისტორციის სიმთელი დისტორცია (A THD[50] Avg [%] L1, L2, L3)
მონიტორინგის დრო: 2025 წლის სექტემბრის 8-დან 16:00-მდე მდე 2025 წლის სექტემბრის 9-მდე 8:00-მდე (რუანდის დრო)
მონაცემების წყარო: FLUKE 1732 Power Logger
მონიტორინგის პერიოდში, ორმხრივი სინუსოიდური მეტალურგიული დისტორციის სიმთელი დისტორცია (THDi) დარჩა მაღალ დონეზე (მაგალითად, მუდმივად დაახლოებით 60%).
ეს მეტალურგიული დონე მნიშვნელოვანად აღემატება რეკომენდებულ კარგი პრაქტიკის დიაპაზონს (THDi < 5%) და საერთაშორისო სტანდარტებში, როგორიცაა IEEE 519-2014 და IEC 61000-2-2-ში განსაზღვრულ დისტრიბუციის სისტემებისთვის ზოგადად დაშვებულ დიაპაზონს (THDi < 8%).
2. მეტალურგიული მიმდევრობების გავლენის მექანიზმი ტრანსფორმატორებზე (პრობლემის ანალიზი)
ტრანსფორმატორები დიზაინირებულია წმინდა 50Hz სინუსოიდური მიმდევრობის საფუძველზე. მეტალურგიული მიმდევრობები (განსაკუთრებით 3-ე, 5-ე და 7-ე მეტალურგიულები) იწვევენ ორ ძირითად პრობლემას:
დამრავლებული ტოკების დაკარი: ტრანსფორმატორის სიმრავლეში ტოკების დაკარი პროპორციულია მიმდევრობის სიხშირის კვადრატს. მაღალი სიხშირის მეტალურგიული მიმდევრობები იწვევენ ტოკების დაკარის სამართლებრივ ზრდას, დაშურებული დიზაინის მნიშვნელობაზე ფუნდამენტური მიმდევრობის საფუძველზე.
დამატებითი თერმალური წარმოება და თერმალური სტრესი: მითითებული დამატებითი წარმატებები გარდაიქმნება თერმალურად, რაც იწვევს ტრანსფორმატორის სიმრავლის და სიდათის ანომალიურ ტემპერატურაზე ზრდას.
3. რისკის შეფასება საერთაშორისო სტანდარტების ფუნდამენტზე
IEC 60076-1 და IEEE Std C57.110-ის განთიადებების თანახმად, მიმდევრობის მეტალურგიული დონე თქვენს ტრანსფორმატორს აწინაურებს შემდეგ ძირითად რისკებს:
რისკი 1: აჩქარებული იზოლაციის დახურება და სამსახურის ხანგრძლივობის მნიშვნელოვანი შემცირება. ტრანსფორმატორის სამსახურის ხანგრძლივობა დირექტულად განსაზღვრულია მისი მუშაობის ტემპერატურით. დახურების დროს, თუ სიმრავლის ტემპერატურა უწყვეტად ზრდის 6-10°C, იზოლაციის დახურების სიჩქარე ხდება ორჯერ და ტრანსფორმატორის მოსალოდნელი სამსახურის ხანგრძლივობა შემცირდება შესაბამისად. გრძელვადიანი საშუალო ტემპერატურა განაპირობებს ტრანსფორმატორის იზოლაციის ხარხარებას, რაც ბოლოს იწვევს დახრილებს.
რისკი 2: აქტუალური ტვირთის შემცირება (დერეიტინგი საჭიროა) სახელმძღვანელო ტემპერატურის არ გადასვლისთვის, ტრანსფორმატორი არ შეიძლება მუშაობდეს მის დაშვებულ ტვირთზე მიმდევრობის მეტალურგიული დონის მიხედვით. IEEE Std C57.110-ის გამოთვლის მეთოდის თანახმად, ტრანსფორმატორს უნდა დერეიტინგი განხორციელდეს (მაგალითად, როცა THDi არის 12%, დერეიტინგის ფაქტორი შეიძლება იყოს 0.92 ან ნაკლები). ეს ნიშნავს, რომ 1000kVA დაშვებულ ტვირთის ტრანსფორმატორის აქტუალური უსაფრთხო ტვირთი შეიძლება იყოს ნაკლები 920kVA-ზე, რაც შეზღუდავს სისტემის ტვირთის გაზრდის პოტენციალს.
რისკი 3: ტრანსფორმატორის ველის ძალის ზრდა. ელექტრომაგნიტური ძალის ფორმულის თანახმად Et = 4.44 ⋅f⋅Φm (სადაც f არის სიხშირე), მეტალურგიულები იწვევენ მაღალი სიხშირის მაგნიტურ ფლაქსს, რაც იწვევს დამატებით ტოკებს სიმრავლის ხაზებში, რაც იწვევს ლოკალურ ჰოტ-სპოტებს და საშუალო ტემპერატურას. მეტალურგიულების ზედასახელი მოქმედებს როგორც "ამპლიფიკატორი" — თუმცა მეტალურგიული მაგნიტური ფლაქსის Φmh ამპლიტუდა პატარაა, მისი მაღალი სიხშირის ქვეშ დაინდუქტირებული ტურნის ელექტრომაგნიტური ძალა იზრდება h ჯერ. ეს ამპლიფიცირებული ელექტრომაგნიტური ძალა გამოიყენება სიმრავლის იზოლაციაზე, განსაკუთრებით კოილის პირველ რამდენიმე ტურნზე, რაც იწვევს ლოკალურ საშუალო დახრილებს და დარტყმებს და საშუალო ტემპერატურას და დახრილების რისკს დიდად იზრდება.
