Prototipa Disvolviĝo de 20 kV Unufaza Distribua Transformilo

1. Desegno de 20 kV Unuflanka Distribua Transformilo

La distribuaj sistemoj de 20 kV kutime uzas kablosistemojn aŭ miksitajn kablos-ĉielosistemojn, kaj la neutra punkto estas plejofte konektita al tero per malgranda rezisto. Kiam okazas unuflanka kontakto kun tero, ne estos problemo, ke la fazvoltajo pligrandigos pli ol √3 fojojn, kiel en la okazo de unuflanka defekto en 10 kV-sistemo. Tial, la unuflanka distribua transformilo de 20 kV-sistemo povas uzi la tipon de konektado de la fino de la spiralo al tero. Ĉi tio povas redukti la ĉefan izoladon de la unuflanka distribua transformilo, farante la volumenon kaj koston de la 20 kV unuflanka distribua transformilo ne tre malsaman de tiu de 10 kV.

2. Elekto de Impulso-Voltajgoj kaj Test-Voltajgoj

Por la baza impulsa nivelo (BIL) kaj la izolada testa nivelo de 20 kV unuflanka distribua transformilo, la konsideroj estas jenaj:

La Amerika Nacia Normo ANSI C57.12.00—1973 (IEEE Std 462—1972) statas, ke la baza impulsa nivelo (BIL) de la alta-volta flanko (20 kV) estas 125 kV; la nombrata voltajgo de la alta-volta komponanto estas 15.2 kV, kaj la AC resistema voltajgo (60 Hz/min) estas 40 kV.

La izolada testo statas, ke la aplikiĝa voltajgo-testo ne necesigas, sed devas esti farita indukta voltajgo-testo. Dum la testo, post aplikado de voltajgo al la eliro de unu spiralo, la voltajgo de ĉiu alta-volta eliro al tero atingas 1 kV pluse 3.46 fojojn la nombrata voltajgo de la transformila spiralo. Tio estas, en la indukta testo (duobligita frekvenco kaj duobligita voltajgo), la alta voltajgo estas:

2.1 Malalta-volta Flanko (240/120 V)

• Baza Impulsa Nivelo (BIL): 30 kV

• AC Resistema Voltajgo (60 Hz/min): 10 kV

2.2 Laŭ la Ĉina Nacia Regulo pri Kontrolo de Transformila Kvalito

• Alta-volta flanko:

• Baza Impulsa Nivelo (BIL): 125 kV (plena ondo), 140 kV (tronkita ondo)

• AC Indukta Resistema Voltajgo (200 Hz/min): 40 kV

• Malalta-volta flanko:

• Aplikiĝa Voltajgo (50 Hz/min): 4 kV

3. Strukturo kaj Trajtoj de 20 kV Unuflanka Distribua Transformilo

Du specifaj modeloj (50 kVA kaj 80 kVA) estis prototipitaj, ambaŭ uzantaj eksterferstrukturon. Por redukti la ĉefan izoladon, estis aldonita fina izolada strukturo. Uzatas unu busililo por eliro. La fino de la alta-volta spiralo estas konektita al tero kaj al la ŝtupo. La malalta-volta spiralo havas unuflankan strukturon.

3.1 Komparo de Teknikaj Prestoj inter Prototipitaj 20 kV kaj 10 kV Unuflanka Distribua Transformilo

• Komparo de perdigoj inter 20 kV kaj 10 kV (uzante 50 kVA kaj 80 kVA kiel ekzemploj) estas montrita en Tablo 1.

• Komparo de pezo inter 20 kV kaj 10 kV (uzante 50 kVA kaj 80 kVA kiel ekzemploj) estas montrita en Tablo 2.

4. 20 kV∥10 kV Unuflanka Du-Volta Distribua Transformilo

Ĝisdatigo de 10 kV al 20 kV distribua sistemo envolvas anstataŭigon de klucaj aparatoj, kiel distribuaj transformiloj. Malalt-kostaj anstataŭigoj kaj interrompoj de energio, kiuj perturbas la produktadon, igas la dezajnon de du-volta (10 kV/20 kV) unuflanka transformilo solvon por faciligi ĉi tiujn problemojn.

4.1 Dezajno

Surbaze de la 10 kV fermit-trunka unuflanka distribua transformilo, ĉi tiu du-volta varianto profitas el la rilato 20 kV = 2×10 kV, uzante serio-paralelan primaran spiralon. Kun du paralelaj alta-voltaj spiraloj, du ferkolonoj ricevas alta-voltan/malalta-voltan spiralojn (alta-voltaj spiraloj paralele). Du malalta-voltaj spiraloj serie sur la "meza punkto" produktas ±220 V - tero por du uzantoj. Lasu W₁ (alta-voltaj turnoj) kaj W₂ (malalta-voltaj turnoj). En paralelo, U₁/U₂ = W₁/W₂ = 10 kV/220V, kaj la totala alta-volta kuranta forto duobligas la unuan spiralon. En serie, la alta-volta eniga kuranta forto egalas al la spirala kuranta forto.

4.2 Apliko de Ŝanĝilo

La kapablo restas konstanta por 20 kV aŭ 10 kV alta-volta enigo. Je 20 kV enigo, du alta-voltaj spiraloj en serie signifas, ke ĉiu portas 10 kV. Kun alta-volta kuranta forto I₁, la kapablo S₁ = I₁×20 = 20I₁(kVA). Ŝanĝita al 10 kV, paralelaj alta-voltaj spiraloj donas 2I₁ eniga kuranta forto, do S₁ = 2I₁×10 = 20I₁ (kVA). Do, S₁ = S₂).

4.3 Strukturo

• Strukturo kongruas kun la unuflanka fermit-trunka transformilo (patenta n-ro 4612429).

• 10 kV/20 kV voltŝanĝado uzas fidindan kontaktstreifton.

• Izolado konformas al la normo de IEC por 20 kV transformilo (nombrata impulsa voltajgo: 125 kV).

• Bruo konformas al la normo de IEC kaj teknikaj specifo de la energiejo.

4.4 Avantaĝoj de Unuflanka Du-Volta Transformilo

• Konservo de Energiro：La linia perdigo de la 20 kV distribua sistemo estas 25% de tiu de la 10 kV distribua sistemo, atingante 75% konservon de energio. Per la uzo de la unuflanka fermit-trunka teknologio en ĉi tiu dezajno, la senlasta perdigo de la transformilo estas 30% pli malalta ol tiu de la nuntempe uzata S11-tipa distribua transformilo.

• Ekonomeco de Konstruado：Dum la ĝisdatigo de 10 kV al 20 kV, nur ŝanĝilo bezonatas por ŝanĝi la voltajgon. Ĉi tio reduktas la tempon de energiointerrompo, kaj la tuta operacio povas esti finita en nur kelkaj minutoj.

5. Konkludo

• La plejmulto de neutraj punktoj de la 20 kV-sistemo estas konektitaj al tero per malgranda rezista sistemo. Tial, estas pli facila trakti la ĉefan izoladon de unuflankaj transformiloj je 20 kV-nivelo ol je 10 kV-nivelo.

• La lasta perdigo de 20 kV-klasa unuflanka transformilo estas je la sama nivelo kiel tiu de 10 kV-klasa; ilia pezo ankaŭ estas komparebla. Pri senlasta perdigo, 20 kV estas pli malalta ol 10 kV. Rilate al impedanco, la 20 kV unuflanka transformilo estas 20% pli alta ol la 10 kV.

• La 20 kV unuflanka transformilo estas relative ekonomia. Lia prezo ne diferenços grandmaniere de tiu de 10 kV-klasa unuflanka transformilo.

• La 20 kV∥10 kV unuflanka du-volta distribua transformilo povas esti uzata en ambaŭ 10 kV kaj 20 kV distribuaj sistemoj. Dum la ĝisdatigo de 10 kV sistemo al 20 kV sistemo, ne necesas anstataŭigi la transformilon; simple ŝanĝi la ŝanĝilon sufiĉas. Ĝi estas relativamente ekonomia kaj oportuna metodo.