Prototipus Development of 20 kV Unipolaris Distributio Transformer

Dyson

Campus: Standardae Electricae

China

1. Design of 20 kV Unipolaris Distributivus Transformer

Systemata distributiva 20 kV saepe lineas cabellarum aut mixtas lineas cabellarum-aereas adhibent, et punctum neutrum per parvam resistentiam terratur. Cum unipolaris terra occurrat, non erit problema ut tensio phasea plus quam √3 vices crescet, sicut in casu unipolaris defectus in systemate 10 kV. Proinde, unipolaris distributivus transformer 20 kV systematis potest typum terrae finis spire adoptare. Hoc potest principalem isolationem unipolaris distributivi transformer reducere, faciendo volumen et costum unipolaris distributivi transformer 20 kV non multum differre ab his 10 kV.

2. Selectio Impulsuum et Tensionum Experimentarum

Pro basi impulsi (BIL) et niveli experimenti isolationis unipolaris distributivi transformer 20 kV, considerantur sequentes:

Americanus Nationalis Standard ANSI C57.12.00—1973 (IEEE Std 462—1972) statuit ut basis impulsi (BIL) lateris altae tensionis (20 kV) sit 125 kV; tensio nominata componentis altae tensionis est 15.2 kV, et tensio AC sustinendi (60 Hz/min) est 40 kV.

Isolatio experimenti statuit ut experimentum applicationis tensionis non requiritur, sed experimentum inductionis fieri debet. In experimento, postquam tensio ad terminalis egressum unius spire applicatur, tensio cuiusque terminalis egressus altae tensionis ad terram pervenit ad 1 kV additum 3.46 vices tensio nominata spire transformer. Id est, in experimento inductionis (experimento frequens duplicatum et tensio duplicata), alta tensio est:

2.1 Latus Inferius (240/120 V)

Basis Impulsi (BIL): 30 kV
Tensio AC Sustinendi (60 Hz/min): 10 kV

2.2 Secundum Leges Experimentorum Supervisionis Qualitatis Transformer Sinenses

Latus altum:

Basis Impulsi (BIL): 125 kV (unda plena), 140 kV (unda truncata)
Tensio AC Inducta Sustinendi (200 Hz/min): 40 kV

Latus inferius:

Tensio Applicata (50 Hz/min): 4 kV

3. Structura et Characteristica Unipolaris Distributivi Transformer 20 kV

Duas specificationes (50 kVA et 80 kVA) prototypizavimus, ambae ferream structuram externam adhibentes. Ut principalem isolationem reduceretur, structura finis-isolationis addita est. Unum bushing ad ducendum efferuntur. Finis spire altae tensionis terratur et ad tankum connectitur. Spira inferioris tensionis est structura unius spire.

3.1 Comparatio Performance Technica Inter Prototypos Unipolaris Distributivi Transformer 20 kV et 10 kV

Comparatio inter 20 kV et 10 kV (exemplificando 50 kVA et 80 kVA) ostenditur in Tabula 1.

Comparatio ponderis inter 20 kV et 10 kV (exemplificando 50 kVA et 80 kVA) ostenditur in Tabula 2.

4. Unipolaris Bivoltinus Distributivus Transformer 20 kV∥10 kV

Upgrade systematis 10 kV ad 20 kV involvit reponenda apparatus claves, sicut distributivi transformer. Reponenda onerosa et interruptio electricitatis perturbans productionem faciunt designandum bivoltinum (10 kV/20 kV) unipolarem transformer solutio ad eas res levandas.

4.1 Design

Super core-wound unipolare distributivo transformer 10 kV, haec variatio bivoltina utitur relatione 20 kV = 2×10 kV, spiras primarias serie-parallelas adhibens. Cum duabus spiris altae tensionis parallelis, duae columnae coralis accipiunt spiras altae-tensionis/inferioris-tensionis (spira altae tensionis parallela). Duas spiras inferioris tensionis series in "medio" efferunt ±220 V-terra pro duobus usoribus. Sit $W 1$ (gyrationes altae tensionis) et $W 2$ (gyrationes inferioris tensionis). In parallelis, $U 1 /U 2 = W 1 /W 2 = 10 kV /220V$ , et totalis currentis altae tensionis duplicatur singulis spiris. In serie, currentis input altae tensionis aequat currentem spire.

4.2 Applicatio Commutationis

Capacitas constans manet pro input altae tensionis 20 kV vel 10 kV. Ad 20 kV input, duae spires altae tensionis in serie significat ut singulae portent 10 kV. Cum currente altae tensionis $I 1$ , capacitas $S 1 = I 1 ×20 = 20I 1$ (kVA). Converso ad 10 kV, spires altae tensionis parallelae dant $2I 1$ input currentem, sic $S 1 = 2I 1 ×10 = 20I 1$ (kVA). Ergo, $S 1 = S 2)$ .

4.3 Structura

Structura congruit unipolaris core-wound transformer (patent No. 4612429).
Commutatio 10 kV/20 kV tensio utitur fidelis contactus stipula tap-changer.
Isolatio respondet standardibus IEC transformer 20 kV (tensio impulsus nominata: 125 kV).
Sonitus convenit standardibus IEC et technicis relevantibus companiarum electricarum.

4.4 Advantage Unipolaris Bivoltini Transformer

Conservatio Energiae: Perditio lineae systematis 20 kV est 25% eius 10 kV, efficiens 75% conservationem energiae. Adoptando technologiam unipolaris core-wound in hoc designo, perditio sine onere transformer est 30% minor quam S11-typus distributionis transformer hodie adhibitus.
Economia Costus Constructionis: Durante upgrade 10 kV ad 20 kV, tantum commutator necessarius est ad commutandum tensionem. Hoc reducit tempus interruptionis electricitatis, et totus processus operationis possit completari intra paucas minutas.

5. Conclusio

Puncta neutralia majoris partis systematum 20 kV terrantur per parvam resistentiam. Proinde, facile est tractare principalem isolationem unipolarium transformer 20 kV comparativum cum 10 kV.
Perditio oneris unipolarium transformer 20 kV est in eodem gradu cum 10 kV; eorum pondus quoque comparabile est. In terminis perditionis sine onere, 20 kV est minor quam 10 kV. De impedimento, unipolaris transformer 20 kV est 20% maior quam 10 kV.
Unipolaris transformer 20 kV est comparabiliter oeconomicus. Eius pretium non valde differet ab 10 kV-typus unipolarium transformer.
Unipolaris bivoltinus distributivus transformer 20 kV∥10 kV potest uti in ambobus systematibus 10 kV et 20 kV. Quod systema 10 kV ad 20 kV upgradetur, non opus est reponere transformer; sufficit mutare commutatorem. Hoc est methodus oeconomicus et commodus.