Како да се реши проблемите со квалитетот на енергијата во трансформаторите на електроприведни системи
Трансформатори и мониторинг на квалитетот на енергијата
Трансформаторот е основен компонент на системот за енергија. Мониторингот на квалитетот на енергијата е фундаментален за осигурување на безопасноста на трансформаторите, подобрување на ефикасноста на системот и намалување на трошоците за функционирање и одржување—direktно влијае на надежноста и перформансите на целокупната мрежа за енергија.
Зошто да се врши тест на квалитетот на енергијата на трансформаторите?
Осигурување на безбедно функционирање на трансформаторот
Проблемите со квалитетот на енергијата—како хармоници, флуктуации на напонот и несбалансираност на оптоварувањето—можат да предизвикаат прекумерување, стареење на изолацијата, намалена ефикасност и дури и претходна повреда.Идентификација на хармоничка загаденост и спречување на прекумерување
Современите системи за енергија широко користат нелинеарни оптоварувања (на пример, UPS системи, електроника за енергија, инвертори), кои генерираат хармонички стројови. Овие зголемуваат железни и медени губитоци во трансформаторите. Кога тоталната хармоничка деформација (THD) надмине 5%, трансформаторите се соочуваат со значителен ризик од прекумерување.Спречување на погрешни функционирања на опремата поради флуктуации на напонот
Честите флуктуации или трептенја на напонот можат да дестабилизираат трансформаторот и опремата подолу, што доведува до оперативни грешки.Контрола на несбалансираноста на оптоварувањето за спречување на локално прекумерување
Несбалансираноста на трифазното оптоварување предизвика премногу нутрална струја, што ја причинува локалната прекумерување, намалена ефикасност и потенцијална повреда на трансформаторот.Осигурување на безопасноста на системот за земјиште и спречување на проблеми со N-G напон
Неправилното дизајнирање на земјиштето може да доведе до склонување на нутралната точка, што предизвика аномален Neutral-to-Ground (N-G) напон, кој го нарушува функционирањето на трансформаторот и функционалноста на заштитните уреди.
Како да се врши систематски мониторинг на квалитетот на енергијата на трансформаторите
Контрола на хармоници и применување на K-фактор
Користете K-фактор трансформатори: Изберете соодветен K-рейтинг (на пример, K-4, K-13, K-20) според хармоничките карактеристики на оптоварувањето за да се подобри способноста на трансформаторот да издрази хармонички стројови.
Ограничување на THD (Total Harmonic Distortion): Подржувайте THD под 5%, во согласност со стандардите IEEE 519.
Инсталирајте филтрирачка опрема: Деплојирајте активни или пасивни филтри близу до изворите на хармонии за да се намали хармоничката инјекција во системот.
Подавање на деформацијата и флуктуацијата на напонот
Користете опрема за стабилизација на напонот: Емпложирајте автоматски регулатори на напон (AVR) или статични генератори на варијабилни (SVG) за стабилизација на напонот.
Оптимизирајте планирањето на оптоварувањето: Спречете истовремен започнување на опрема со голема моќ за да се минимизираат понисници на напонот.
Имплементирајте мониторинг и алармирање: Деплојирајте системи за мониторинг на квалитетот на енергијата за да се детектираат и објават аномалии на напонот во реално време.
Митигација на несбалансираноста на оптоварувањето
Оптимизирајте дистрибуцијата на оптоварувањето: Подржувайте сбалансирана трифазна струја.
Користете балансирани опреми: Автоматски балансирајте оптоварувањата во примените каде што рачната прилагодба е непрактична.
Регуларна инспекција и прилагодба: Користете анализациски алатки за квалитетот на енергијата за периодско мониторирање и исправување на нивоа на несбалансираност.
Практики за земјиште на трансформаторите
Правилно дизајнирање и одржување на системот за земјиште
Земјиште на нутралната точка: Во Separately Derived Systems (SDS), нутралната точка мора да биде правилно земјиштира по стандарди како NEC 250 за да се спречи „плавање на земјиштето“.
Контрола на N-G напон: Стабилизирајте нутралниот потенцијал преку правилно земјиште за да се минимизира Neutral-to-Ground напонот.
Соодветна отпорност на земјиштето: Обезбедете дека отпорноста на земјиштето се состојува со кодовите (на пример, ≤4Ω).
Избегнување на миксање на земјиштето: Држете сигнално земјиште и земјиште на моќ отделно за да се намали интерференцијата.
Регуларно тестирање: Користете тестер за отпорност на земјиштето за периодска верификација на целоста на системот.
Димензионирање на капацитетот со корекција на факторот на деформација
Обезбедете Crest Factor (CF) и Harmonic Derating Factor (HDF): Прилагодете капацитетот на трансформаторот според реалните карактеристики на оптоварувањето.
Следете ANSI/IEEE C57.110: Применете дерейтинг факторите на стандардот за точно избор на капацитетот.
Обезбедете маржина на капацитет: Резервирајте 10–20% дополнителен капацитет во дизајнот за да се акомулираат будуќи оптоварувања и хармонички ефекти.
