20 కిలోవోల్ట్ సింగిల్-ఫేజీ డిస్ట్రిబ్యూషన్ ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ యొక్క ప్రోటోటైప్ అభివృద్ధి

1. 20 kV ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్‌ల డిజైన్

20 kV విత్రాన్స్ వ్యవస్థలు సాధారణంగా కేబుల్ లైన్లను లేదా కేబుల్-అటోవెయిర్ లైన్ నెట్వర్క్లను ఉపయోగిస్తాయి, మరియు నెటరల్ పాయింట్ చాలా సమయాల్లో చిన్న రెసిస్టన్స్ ద్వారా గ్రౌండ్ అవుతుంది. ఏకప్రవాహ గ్రౌండింగ్ జరిగినప్పుడు, 10 kV వ్యవస్థలో ఏకప్రవాహ ఫోల్ట్ జరిగినప్పుడు ప్రభావిత వోల్టేజ్ √3 సార్లు ఎక్కువ పెరిగించే అంశం ఉండదు. కాబట్టి, 20 kV వ్యవస్థల ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్‌లు కోయిల్ చివరి గ్రౌండింగ్ రకాన్ని ఉపయోగించవచ్చు. ఇది 20 kV ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్‌ల ముఖ్య ఇన్స్యులేషన్ను తగ్గించుకోవచ్చు, ఇది 20 kV ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్‌ల ఘనము మరియు ఖర్చును 10 kV విత్రాన్స్‌లతో మారి మారి చూపుతుంది.

2. ఇమ్ప్యూల్స్ మరియు టెస్ట్ వోల్టేజీల ఎంపిక

20 kV ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్‌ల మొట్టమొదటి ఇమ్ప్యూల్స్ లెవల్ (BIL) మరియు ఇన్స్యులేషన్ టెస్ట్ లెవల్ కోసం కింది పరిశోధనలు:

అమెరికన్ నేషనల్ స్టాండర్డ్ ANSI C57.12.00—1973 (IEEE Std 462—1972) అనుసరించి, హై-వోల్టేజ్ వైపు (20 kV) యొక్క BIL 125 kV; హై-వోల్టేజ్ కాంపొనెంట్ రేటెడ్ వోల్టేజ్ 15.2 kV, మరియు AC టోలరెన్స్ వోల్టేజ్ (60 Hz/min) 40 kV.

ఇన్స్యులేషన్ టెస్ట్ అనుసరించి, అప్లైడ్ వోల్టేజ్ టెస్ట్ అవసరం లేదు, కానీ ఇండ్యూస్డ్ వోల్టేజ్ టెస్ట్ చేయాలి. టెస్ట్ చేయటంలో, ఒక వైపు కోయిల్ నుండి వెళ్ళిన టర్మినల్కు వోల్టేజ్ అప్లై చేయబడినప్పుడు, ప్రతి హై-వోల్టేజ్ వెళ్ళిన టర్మినల్ నుండి గ్రౌండ్ వరకు వోల్టేజ్ 1 kV మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్ వైపు రేటెడ్ వోల్టేజ్ యొక్క 3.46 సార్లు ఉంటుంది. అంటే, ఇండక్షన్ టెస్ట్ (ఫ్రీక్వెన్సీ-డబుల్ మరియు వోల్టేజ్-డబుల్ టెస్ట్) లో, హై-వోల్టేజ్ అవుతుంది:

2.1 లోవ్-వోల్టేజ్ వైపు (240/120 V)

• బేసిక్ ఇమ్ప్యూల్స్ లెవల్ (BIL): 30 kV

• AC టోలరెన్స్ వోల్టేజ్ (60 Hz/min): 10 kV

2.2 చైనా నేషనల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ క్వాలిటీ స్పర్విజన్ టెస్ట్ రూల్స్ ప్రకారం

• హై-వోల్టేజ్ వైపు:

• బేసిక్ ఇమ్ప్యూల్స్ లెవల్ (BIL): 125 kV (ఫుల్ వేవ్), 140 kV (చాప్ట్ వేవ్)

• AC ఇండక్షన్ టోలరెన్స్ వోల్టేజ్ (200 Hz/min): 40 kV

• లోవ్-వోల్టేజ్ వైపు:

• అప్లైడ్ వోల్టేజ్ (50 Hz/min): 4 kV

3. 20 kV ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్‌ల నిర్మాణం మరియు విశేషాలు

రెండు స్పెసిఫికేషన్లు (50 kVA మరియు 80 kVA) ప్రొటోటైప్ చేయబడ్డాయి, రెండూ బాహ్య-ఇరోన్ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగించాయి. ముఖ్య ఇన్స్యులేషన్ను తగ్గించుకోవడానికి చివరి-ఇన్స్యులేషన్ నిర్మాణాన్ని చేర్చారు. ఒక బుషింగ్ లీడ్ కోసం ఉపయోగించబడింది. హై-వోల్టేజ్ కోయిల్ చివరి గ్రౌండ్ చేయబడి ట్యాంక్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది. లోవ్-వోల్టేజ్ వైండింగ్ ఒక కోయిల్ నిర్మాణం.

3.1 ప్రొటోటైప్ చేయబడిన 20 kV మరియు 10 kV ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్‌ల మధ్య టెక్నికల్ ప్రఫర్మన్స్ పోరాడు

• 20 kV మరియు 10 kV మధ్య నష్టాల పోరాడు (50 kVA మరియు 80 kVA ఉదాహరణలను తీసుకుంటూ) టేబుల్ 1 లో చూపబడింది.

• 20 kV మరియు 10 kV మధ్య వెలం (50 kVA మరియు 80 kVA ఉదాహరణలను తీసుకుంటూ) టేబుల్ 2 లో చూపబడింది.

4. 20 kV∥10 kV ఏకప్రవాహ ద్వి-వోల్టేజ్ విత్రాన్స్

10 kV ను 20 kV విత్రాన్స్ వ్యవస్థకు ప్రారంభించడం విత్రాన్స్‌లు వంటి ముఖ్య పరికరాలను మార్చడం అవసరం. ఉపయోగించిన పరికరాలను మార్చడం మరియు పవర్ ఆట్యూట్ కారణంగా ఉత్పత్తిని హెచ్చరించే ప్రశ్నలను దూరం చేయడానికి 10 kV/20 kV ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్ డిజైన్ ఒక పరిష్కారంగా ఉంటుంది.

4.1 డిజైన్

10 kV వైండ్-కోర్ ఏకప్రవాహ విత్రాన్స్ పై ఆధారపడి, ఈ ద్వి-వోల్టేజ్ వర్షన్ 20 kV = 2×10 kV సంబంధాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, సిరీస్-పారాలల్ ప్రాథమిక కోయిల్స్ ఉపయోగించి. రెండు పారాలల్ హై-వోల్టేజ్ కోయిల్స్ ఉపయోగించి, రెండు కోర్ కాలమ్ను హై-వోల్టేజ్/లోవ్-వోల్టేజ్ వైండింగ్లను (హై-వోల్టేజ్ కోయిల్స్ పారాలల్) ఉపయోగించారు. రెండు లోవ్-వోల్టేజ్ కోయిల్స్ సిరీస్ చేయబడి "మధ్య బిందువు" నుండి ±220 V - గ్రౌండ్ రెండు వానికి ఉపయోగించబడింది. W₁ (హై-వోల్టేజ్ టర్న్స్) మరియు W₂ (లోవ్-వోల్టేజ్ టర్న్స్). పారాలల్ లో, U₁/U₂ = W₁/W₂ = 10 kV/220V, మరియు మొత్తం హై-వోల్టేజ్ కరెంట్ ఒక కోయిల్ యొక్క రెట్టింపు. సిరీస్ లో, హై-వోల్టేజ్ ఇన్పుట్ కరెంట్ కోయిల్ కరెంట్కు సమానం.

4.2 స్విచింగ్ అనువర్తనం

20 kV లేదా 10 kV హై-వోల్టేజ్ ఇన్పుట్ల కోసం క్షమత స్థిరం. 20 kV ఇన్పుట్ లో, రెండు హై-వోల్టేజ్ కోయిల్స్ సిరీస్ చేయబడి ప్రతి కోయిల్ 10 kV ను సహాయం చేస్తుంది. హై-వోల్టేజ్ కరెంట్ I₁ లో, క్షమత S₁ = I₁×20 = 20I₁(kVA). 10 kV కు మార్చినప్పుడు, పారాలల్ హై-వోల్టేజ్ కోయిల్స్ ద్వారా 2I₁ ఇన్పుట్ కరెంట్ ఉంటుంది, కాబట్టి S₁ = 2I₁×10 = 20I₁ (kVA). అందువల్ల, S₁ = S₂).

4.3 నిర్మాణం

• ఏకప్రవాహ వైండ్-కోర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ (పేటెంట్ నంబర్ 4612429) నిర్మాణంతో సమానం.

• 10 kV/20 kV వోల్టేజ్-స్విచింగ్ విశ్వాసకర కంటాక్ స్ట్రిప్ టాప్-చేంజర్ ఉపయోగించి చేయబడుతుంది.

• ఇన్స్యులేషన్ IEC 20 kV ట్రాన్స్ఫార్మర్ స్టాండర్డ్లను ప్రమాణం (రేటెడ్ ఇమ్ప్యూల్స్ వోల్టేజ్: 125 kV).

• శబ్దం IEC మరియు సంబంధిత పవర్ కంపెనీ టెక్నికల్ స్పెసిఫికేషన్లను పాటించుకుంది.

4.4 ఏకప్రవాహ ద్వి-వోల్టేజ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రయోజనాలు

• శక్తి సంరక్షణ：20 kV విత్రాన్స్ వ్యవస్థ యొక్క లైన్ నష్టం 10 kV విత్రాన్స్ వ్యవస్థ యొక్క 25% ఉంటుంది, 75% శక్తి సంరక్షణ చేయబడుతుంది. ఈ డిజైన్లో ఏకప్రవాహ వైండ్-కోర్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించడం ద్వారా, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క నో-లోడ్ నష్ట