Bincîna Dizaynê ya Tranformatorên Binyanê yên Împezans Zero-Sekansê Yekûn
Bi hêzandina gihîştina rêza deravendî û pêşketina kablên di rêzan de, berhêja induktîfî li ser rêzan 6kV/10kV/35kV çendkir hatiye girîdar (her du dengir 10A). Di demê de ku rêzan bi taybetmendiyê ya vê sathê xebitîna neytral bêgirîn, û tarafê daqiqbazan serpilîna rêzan serekan ji toriya delta nakeyn, navbera navendek biryar bênavendî ne, yekunîna di dawiyên neytralkirinê de neyê zorî kirin, ku weha yên xebitîna neytral ên bêgirîn. Transformerên xebitîna Z-type ji bo zer-berhêja zero-sequence kêmtir wêne, lê dikarin rêzan din ji bo zer-berhêjeyên zero-sequence kêmtir bikar bînin. Ji kerema wergera qeymxan, divê heke zer-berhêjeya zero-sequence be, pirsaçavên taybetandinê li ser rûnişina transformerên xebitîna zero-sequence ên kêmtir bikin.
1. Rêbaza hesabkirina zer-berhêja zero-sequence ji bo transformerên xebitîna Z-type
1.1 Sêwastekî topologî
Peyvên bêgirînî yên dizgeha xebitîna Z-type bi toriyan zigzag xebit in. Her peyek peyvek dihatiye parêz kirin leser partên jor û ger (wêne di Şekil 1 de), ku ji toriya ferrokarên din hatine xebit kirin. Dua partên jor û ger ya her peyek bi toriyan terstûnî hatine xebit kirin, ku sêwastiya magnetoelektrik taybetî formkir.
Zer-berhêja zero-sequence bi rêzikê (1) hatiye hesab kirin.
Li rêzikê, X0 zer-berhêja zero-sequence e, W hejmara daran yên peyvek (ji bo peyvek jor û ger), ΣaR navbera sepana deravendî, ρ koyê Lorenz e, û H bilindana reaktansî peyveka.
2 Analîzê deviyasyonê zer-berhêja zero-sequence
Di standarda IEC 60076 - 1 de, deviyasyona zer-berhêja zero-sequence ji bo transformerên xebitîna hene ku te di navbera ±10% de were, di navbera standartê de were. Li gorî analîzê ji bo nihaftina testên hundreds ên transformerên xebitîna (ji bo serpilîna û dry-type) ji bo kompanîya, û bi pêşketina ferqa yên navendek di nermînên factî û designê de, ferqa an jî divê ve bi sê cihên navendek biguhere:
Ji ber li gorî ferqa yên bikaran li ser zer-berhêja zero-sequence, divê transformerên xebitîna yên navendek hene. Li wan de, 35kV class te proporsiyonê meh e, di navbera 10kV class. Her du dengir, ji bo 35kV class transformerên xebitîna, zer-berhêja zero-sequence te di navbera ≤ 120Ω were, û ji bo 10kV class, te di navbera ≤ 15Ω were. Bikaran yên din heta ji bo nermîna biçûk naxwe, û bikaran yên din heta navendek naxwe.
3 Analîzê data
Li gorî pêşketina testên multiple transformerên xebitîna, şopêra deviyasyonê meh ya zer-berhêja zero-sequence li ser nermîna yên bikaran ku te di navbera nermîna conventional de be. Nermîna meh û biçûk heta pirsaçavên meh ji bo pêşketina û production bikin. Li gorî rêzikê (1), zer-berhêja zero-sequence te di navbera square relationship û number of turns de were, ku factori meh ya taybetandinê ye: ji bo number of turns zêdetir, te amount of wire used zêdetir; ji bo number of turns kam, te amount of iron core used zêdetir. Her du dengir, ji bo zer-berhêja zero-sequence meh û biçûk, te cost of production zêdetir bikin.
3.1 Case Analysis
Dua batches ên small-capacity 10kV transformerên xebitîna ji bo analîz bike:
Bi pêşketina, deviyasyona transformerên xebitîna serpilîna te meh e ji bo transformerên xebitîna dry-type. Şopêra li ser ji bo nermîna zero-sequence biçûk, number of turns te biçûk e, radial size of the winding te biçûk e, û height te meh e, ji bo navendek nermîna zero-sequence te difficult to control. Ji bo base value biçûk, poor control of the size te easily leads to the amplification of the deviation; ji bo transformerên xebitîna dry-type, winding te cast with resin, û external dimension te easier to control bi help of a mold, ji bo navendek deviyasyon te smaller.
Data ên actual production te show that existing calculation method te not applicable to the grounding transformer with low zero-sequence impedance. Bi pêşketina statistical data of previous products, it is speculated that a correction coefficient should be introduced, and different zero-sequence values correspond to different correction coefficients: as the zero-sequence value increases, the coefficient decreases non-linearly; when the zero-sequence value reaches about 10Ω, the coefficient approaches 1.0; after exceeding 10Ω, affected by the slight differences in the production process, the coefficient changes little (there are occasional cases where it is less than 1.0, and the overall deviation is low), and the form of expression is approximately an inverse proportion function in the first quadrant (see Figure 2).
It should be noted that the above analysis is only applicable to 10kV products. For products above 10kV, since there is no such strict requirement for low zero-sequence impedance, the phenomenon of excessive zero-sequence impedance deviation has not been found so far.
4 Solutions
To address the issue of excessive measured zero-sequence impedance in low zero-sequence impedance grounding transformers, the following optimization measures are proposed based on data collection and analysis:
4.1 Design Optimization Strategy
When users require an extremely small zero-sequence impedance value, the precision of winding dimensions is difficult to ensure, easily amplifying measurement deviations. For products with a required zero-sequence impedance <5Ω, a design margin of 2-5 times should be reserved. The smaller the impedance value, the larger the margin needed to ensure measured values meet requirements.
4.2 Manufacturing Control Points
The production process plays a decisive role in ensuring product performance accuracy:
4.3 Technical Agreement Recommendations
5 Conclusion
For low zero-sequence impedance grounding transformers, significant deviations exist between design values calculated by general formulas and actual measurements. It is recommended to evaluate manufacturability at the ordering stage, introduce correction factors during design, and reserve sufficient production margins to enhance product consistency and delivery reliability.
