დისკუსია ნიზი ნულოვანი სერიული იმპედანციის გადაწერითი ტრანსფორმატორების დიზაინზე
ენერგიის სისტემების შემცირებით და ქალაქური ელექტრო ქსელების კაბელიზაციის პროცესში, 6kV/10kV/35kV ელექტრო ქსელების კაპაციტური დენი ნაკლებად ხდება (ჩვეულებრივ 10A-ზე მეტი). რადგან ამ დაბიჯების ელექტრო ქსელები ძირითადად იყენებენ ნეიტრალურად არადაკავშირებული რეჟიმის და მთავარი ტრანსფორმატორების დისტრიბუციის წერტილი ჩვეულებრივ დელტა კავშირშია და არ არის ნატურალური დაკავშირების წერტილი, დენის დასაკავშირებლად საჭიროა დაკავშირების ტრანსფორმატორების შემოღება. Z-ტიპის დაკავშირების ტრანსფორმატორები მცირე ნულოვან იმპედანსით გახდა მთავარი, მაგრამ ზოგიერთი სისტემები მცირე ნულოვან იმპედანსს მოითხოვენ. რაც უფრო დაბალი იმპედანსის მნიშვნელობაა, მით უფრო დიდი გადახრაა, რაც მოითხოვს სამიზნე მახასიათებლების დიზაინში დაკავშირების ტრანსფორმატორების შემთხვევაში.
1. Z-ტიპის დაკავშირების ტრანსფორმატორის ნულოვანი იმპედანსის გამოთვლის მეთოდი
1.1 ტოპოლოგიური სტრუქტურა
Z-ტიპის დაკავშირების ტრანსფორმატორის მაღალდაბიჯიანი სიმრავლი იყენებს ზიგზაგის კავშირს. თითოეული ფაზის სიმრავლე დაყოფილია ზედა და ქვედა ნახევარ-სიმრავლეებად (როგორც არის ნაჩვენები ფიგურა 1-ში), რომლებიც დარტყმის სხვადასხვა რკინის სვეტებზე. ერთი ფაზის ორი ნახევარ-სიმრავლე შერეულია შემობრუნებული პოლარობით, რით ქმნის სპეციალურ მაგნიტოელექტრულ კავშირს.
ნულოვანი იმპედანსი გამოითვლება განტოლებით (1).
ფორმულაში, X0 არის ნულოვანი იმპედანსი, W არის ერთი სიმრავლის მართვების რაოდენობა (ანუ ნახევარ-სიმრავლის), ΣaR არის ექვივალენტური ლეკტრომაგნიტური ფართობი, ρ არის ლორენცის კოეფიციენტი და H არის სიმრავლის რეაქტიული სიმაღლე.
2 ნულოვანი იმპედანსის გადახრის ანალიზი
IEC 60076 - 1 სტანდარტის მიხედვით, დაკავშირების ტრანსფორმატორის ნულოვანი იმპედანსის გადახრა შეიძლება იყოს კვალიფიცირებული, თუ ის არის ±10% დიაპაზონში. კომპანიის ბოლო წლებში წარმოებული სასარგებლო და გაუმჯობესებული დაკავშირების ტრანსფორმატორების (მასლური და მარცხალი) ტესტირების შედეგების ანალიზით და ნულოვანი იმპედანსის დაზუსტებული მნიშვნელობების დიზაინის მნიშვნელობებთან შედარებით, გადახრები შეიძლება დაახლოებით გაყოფილი იყოს შემდეგ სამ კატეგორიაში:
ნულოვანი იმპედანსის სხვადასხვა მოთხოვნების გამო, არსებობს სხვადასხვა ტიპის დაკავშირების ტრანსფორმატორები. მათ შორის, 35kV კლასი არის ყველაზე მაღალი პროპორცია, შემდეგ მდებარეობს 10kV კლასი. ზოგადად, 35kV კლასის დაკავშირების ტრანსფორმატორებისთვის ნულოვანი იმპედანსი ჩვეულებრივ მოითხოვება იყოს ≤ 120Ω; 10kV კლასისთვის ჩვეულებრივ მოითხოვება იყოს ≤ 15Ω. ზოგიერთი მომხმარებელი არის ნაკლები მოთხოვნების მქონე, ზოგი კი არ არის განცხადებული სპეციფიკური მოთხოვნები.
3 მონაცემთა ანალიზი
რამდენიმე დაკავშირების ტრანსფორმატორის ტესტირების შედეგების შესაბამისად, ნულოვანი იმპედანსის დიდი გადახრის ძირითადი მიზეზი მომხმარებელის მოთხოვნის უფრო დიდი გადახრაა სტანდარტული იმპედანსის მნიშვნელობიდან. რომელიც დიდი ან მცირე მნიშვნელობაც იქნება დიდი გამოწვევა წარმოებასა და მწარმოებლობას. ფორმულიდან (1) ჩანს, რომ ნულოვანი იმპედანსი კვადრატულად დაკავშირებულია მართვების რაოდენობასთან, რითაც არის უმნიშვნელოვანესი ფაქტორი ნულოვანი იმპედანსის გამოსახვაზე: რაც მეტი მართვა, მით მეტი კაბელი გამოიყენება; რაც ნაკლები მართვა, მით უფრო მეტი რკინის სარტყელი გამოიყენება. ნულოვანი იმპედანსი დიდი ან მცირე იყოს, ეს ნაკლებად იზრდება წარმოების ღირებულება.
3.1 შემთხვევის ანალიზი
აღიარებული იქნება ორი მცირე მოცულობის 10kV დაკავშირების ტრანსფორმატორის მაგალითი ანალიზისთვის:
შედარებით, მასლური ტიპის გადახრა მცირედ უფრო დიდია მარცხალი ტიპის შემდეგ. მიზეზი არის ის, რომ ძალიან დაბალი ნულოვანი იმპედანსის დიზაინის დროს, მართვების რაოდენობა მცირეა, სიმრავლის რადიუსი მცირეა და სიმაღლე შესაბამისად დიდია, რაც საშუალებას აძლევს ნულოვანი მნიშვნელობის კონტროლის რთულებას. რაც უფრო დაბალი საფუძველი არის, მართვების ზომების კონტროლი უფრო რთულია და ამით გადახრა ამაღლება; ხოლო მარცხალი სიმრავლე რეზინით დადგება და გარე ზომები კონტროლის მიხედვით არის უფრო დაბრუნებული, რითაც გადახრა უფრო დიდი არის.
ფაქტური წარმოების მონაცემები აჩვენებს, რომ არსებული გამოთვლის მეთოდი არ არის საბამისი დაკავშირების ტრანსფორმატორებისთვის დაბალი ნულოვანი იმპედანსით. წინა პროდუქტების სტატისტიკის მიხედვით, შეიძლება ჩათვალოთ კორექტირების კოეფიციენტი, და სხვადასხვა ნულოვანი მნიშვნელობები შეესაბამებიან სხვადასხვა კორექტირების კოეფიციენტებს: რაც უფრო დიდი ნულოვანი მნიშვნელობა, მით უფრო დაბალი კოეფიციენტი არის არა-ლინეარულად; როცა ნულოვანი მნიშვნელობა აღემატება დაახლოებით 10Ω-ს, კოეფიციენტი უახლოდ მიიღებს 1.0-ს; 10Ω-ზე მეტისთვის, წარმოების პროცესის მცირე განსხვავებების გამო, კოეფიციენტი ცვლის ცოტა (ზოგჯერ ნაკლები არის 1.0-ზე, და საერთო გადახრა დაბალია), და გამოსახვის ფორმა არის პირველ კვადრანტში შებრუნებული ფუნქცია (იხილეთ ფიგურა 2).
უნდა აღინიშნოს, რომ ზემოთ მოცემული ანალიზი მხოლოდ 10kV პროდუქტებისთვის არის საბამისი. 10kV-ზე მეტი პროდუქტებისთვის, რადგან არ არის ასეთი მართვა დაბალი ნულოვანი იმპედანსის მიმართ, ნულოვანი იმპედანსის დიდი გადახრის ფენომენი ჯერ არ არის დამუშავებული.
4 გადაწყვეტილებები
დაბალი ნულოვანი იმპედანსის დაკავშირების ტრანსფორმატორების დიდი დაზუსტებული ნულოვანი იმპედანსის პრობლემის გადასაჭრელად, შემდეგი გაუმჯობესების ზომები შეიძლება შეთავაზდეს მონაცემების შეკრების და ანალიზის მიხედვით:
4.1 დიზაინის გაუმჯობესების სტრატეგია
როდესაც მომხმარებელები მოითხოვენ ძალიან დაბალი ნულოვანი იმპედანსის მნიშვნელობას, სიმრავლის ზომების სიზუსტე რთულია დარწმუნებული იყოს, რაც ადვილად ამაღლებს დაზუსტებული მნიშვნელობების გადახრას. პროდუქტებისთვის, რომლებიც მოითხოვენ ნულოვანი იმპედანსი <5Ω, დიზაინის მარჯვენა მარჯვენა 2-5 ჯერ უნდა დარჩენილი იყოს. რაც უფრო დაბალი იმპედანსის მნიშვნელობა, რაც უფრო დიდი მარჯვენა მარჯვენა საჭიროა დაზუსტებული მნიშვნელობების შესაბამისად.
4.2 წარმოების კონტროლის წერტილები
წარმოების პროცესი გადაწყვეტით ითვლება პროდუქტის შესაბამისი დარჩენილი მნიშვნელობების საშუალებით:
