Mazungumzo kuhusu Ujenzi wa Mfumo wa Kuimba Kwenye Nyuma na Utaraji wa Zero-Sequency Ni Nyeusi

Kutokana na ukuaji wa ukuta wa umeme na maendeleo ya kubamba kamba katika mitandao ya umeme madini, kila zaidi ya kiambukizo cha capacitance katika mitandao ya umeme ya 6kV/10kV/35kV imeongezeka (kawaida inazidi 10A). Tangu mitandao ya umeme hii yanayofuata mfumo wa kutofuata mzunguko wa neutral, na upande wa distribution voltage wa transformers makubwa anayejumuisha delta connection, hakuna pointi ya ground ya asili, arc za ground faults hazitoshi kuondolewa, kufanya kuhitajika kuleta grounding transformers. Z-type grounding transformers imekuwa chaguo chenye ubunifu kutokana na zero-sequence impedance chache, lakini baadhi ya mikopo inahitaji zero-sequence impedance chache zaidi. Ni chache zaidi ni tofauti, ambayo hutafutia matumizi maalum katika utatuzi wa low zero-sequence impedance grounding transformers.

1. Mfano wa Kikakamizanisho ya Zero-sequence Impedance kwa Transformer wa Grounding wa Aina Z
1.1 Mfano wa Topology

Winding wa high-voltage wa transformer wa grounding wa aina Z unatumia mfano wa zigzag. Kila winding ya phase inachapishwa kwenye half-windings ya juu na chini (kama inavyoonyeshwa kwenye Ch. 1), ambazo zinachapishwa kwenye magamba tofauti ya iron core. Half-windings tofauti za phase moja zinachapishwa kwa series kwa polarity tofauti, kutengeneza mfano wa magnetoelectric coupling maalum.

Zero-sequence impedance inahesabiwa kama inavyoonyeshwa kwenye equation (1).

Katika formula, X0 ni zero - sequence impedance, W ni idadi ya turns ya winding moja (yaani, half - winding), ΣaR ni eneo linalosawa la leakage magnetic, ρ ni Lorenz coefficient, na H ni height ya reactance ya winding.

2 Tathmini ya Tofauti ya Zero - sequence Impedance

Kulingana na standard IEC 60076 - 1, tofauti ya zero - sequence impedance ya transformer wa grounding inahesabiwa kuwa safi ikiwa inaingia katika range ya ±10%. Kwa kutathmini matokeo ya majaribio ya mia ya transformers wa grounding (ikiwa ni oil - immersed na dry - type) zilizotengenezwa na kampani hivi karibuni, na kwa kulinganisha tofauti zote kati ya mivaro iliyompatanishiwa na mivaro iliyomfanyiwa, tofauti zinaweza kupangiwa katika vyombo vifuatavyo:

• Mivaro iliyopatikana ni karibu na mivaro iliyomfanyiwa: Tofauti ni ndani ya range ya tofauti. Aina hii ina chache zaidi, na bidhaa nyingi zinaweza kuwa safi.

• Mivaro iliyopatikana ni chache kuliko mivaro iliyomfanyiwa: Tofauti inazidi thamani iliyochaguliwa. Hata hivyo, tangu wateja mara nyingi wanachagua limiti ya juu tu ya impedance na hawana miundombinu ya chini, inaweza kuwa safi, lakini kipimo chake ni kidogo sana.

• Mivaro iliyopatikana ni zaidi kuliko mivaro iliyomfanyiwa: Inazidi sana miundombinu ya wateja na inahesabiwa kuwa isisafi. Pia ni kipimo chache sana.

Kwa sababu ya miundombinu tofauti za zero - sequence impedance kutoka kwa wateja tofauti, kuna aina mbalimbali za transformers wa grounding. Kati yake, daraja la 35kV lina chache zaidi, basi ni daraja la 10kV. Mara nyingi, kwa transformers wa grounding wa daraja la 35kV, zero - sequence impedance inahitaji kuwa ≤ 120Ω; kwa daraja la 10kV, inahitaji kuwa ≤ 15Ω. Baadhi ya wateja wanahitaji chache zaidi, na baadhi hawana miundombinu sahihi.

3 Tathmini ya Data

Kwa kutathmini matokeo ya majaribio ya transformers wa grounding mingi, sababu msingi ya tofauti kubwa ya zero - sequence impedance ni kwamba thamani inayohitaji wateja ina tofauti sana na thamani ya conventional impedance. Thamani zote zinazozidi na zile zinazopungua zitaleta changamoto kubwa katika uchumi na ufanisi. Inaweza kuonekana kutoka kwenye Formula (1) kuwa zero - sequence impedance ana quadratic relationship na idadi ya turns, ambayo ni kitu muhimu zaidi kinachowasifu zero - sequence impedance: zaidi ya turns, zaidi ya wire inatumika; chache ya turns, zaidi ya iron core inatumika. Cho chache au cho chache, itaongeza gharama za uchumi.

3.1 Tathmini ya Case

Tunachukua mfano wa viwango vifuatavyo vya small - capacity 10kV grounding transformers kwa tathmini:

• Transformer wa grounding wa oil - immersed: Model DKS11 - 125/10.5, bila secondary winding. Wateja wanahitaji zero - sequence impedance kuwa < 4&Omega;. Kulingana na njia ya hesabu ya zamani, baada ya kusimamia tofauti ya uchumi na kuweka margin, thamani ya design inastawishwa kuwa 2.2&Omega;. Lakini, kwenye process uchumi sawa, matokeo ya jaribio yamezidi sana standard, inazidi 3.5 mara thamani ya design; kwa kwanza ya 7 bidhaa, zero - sequence impedance yote yameingia katika range ya 7&Omega; - 8&Omega;.

• Transformer wa grounding wa dry - type: Model DKSC11 - 125/10.5, thamani ya design ya zero - sequence impedance ni 2.25&Omega;, na matokeo ya jaribio ya bidhaa imetumika ni 6.8&Omega;, inazidi sana standard mara 3. Imetumika kutoka kwa factory baada ya majadiliano na ruhusa kutoka kwa wateja.

Kwa kutathmini, tofauti ya oil - immersed ni chache zaidi kuliko dry - type. Sababu ni kwamba wakati unadesign kwa zero - sequence impedance chache, idadi ya turns ni chache, ukubwa radial wa winding ni chache, na ukubwa ni chache, hivyo zero - sequence value ni ngumu kukudhibiti. Waktu base value ni chache, ukudhibiti size kwa chache linaweza kuongeza tofauti; lakini winding wa dry - type unatumia resin, na dimension external ni rahisi kukudhibiti kwa kutumia mold, hivyo tofauti ni chache zaidi.

Data ya uchumi halisi inadhowa kuwa njia ya hesabu iliyopo si inayofaa kwa transformer wa grounding wa low zero - sequence impedance. Kwa kutumia data ya hisabati ya bidhaa zilizotengenezwa zamani, inashughulikiwa kuwa correction coefficient lazima likujielezwe, na zero - sequence values tofauti kunaelekea coefficients tofauti: kama zero - sequence value inongea, coefficient unapungua non-linearly; wakati zero - sequence value inafika karibu 10&Omega;, coefficient unapunguka hadi 1.0; baada ya kuongea zaidi ya 10&Omega;, 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).

Lazima kushikwa kuwa tathmini hii ni inayofaa tu kwa bidhaa za 10kV. Kwa bidhaa zinazozidi 10kV, tangu hakuna miundombinu ya chache kama hiyo ya low zero-sequence impedance, hatujaonekana hali ya tofauti kubwa ya zero-sequence impedance hata sasa.

4 Solutions

Kuelezea tatizo la zero-sequence impedance measured kubwa sana kwa transformers wa grounding wa low zero-sequence impedance, zimehitajika masuluhisho ifuatavyo kulingana na data collection na analysis:

4.1 Strategy ya Design Optimization

Wakati wateja wanahitaji thamani chache sana ya zero-sequence impedance, precision ya dimensions ya winding ni ngumu kukudhibiti, inaweza kubadilisha measurements deviations. Kwa bidhaa zinazohitaji zero-sequence impedance <5&Omega;, lazima kurehema margin ya 2-5 mara. Ni chache zaidi thamani, zaidi margin inahitaji kuwa inapatikana ili kuhakikisha measurements meet requirements.

4.2 Manufacturing Control Points

Process ya uchumi una uwezo mkubwa katika kuhakikisha accuracy ya performance ya bidhaa:

• Mold Precision Control: Kutengeneza winding molds kwa kutii specifications za design, kuhakikisha dimensional tolerances zinapatikana.

• Winding Dimension Management:

• Kudhibiti precise radial na axial dimensions ya windings, kama parameters hizi huathiri zero-sequence impedance baada ya idadi ya turns kuwa imewekwa. Vitu vyote dimensions lazima viwe vyenye tolerance ya drawing.

• Kwa bidhaa za low-impedance zinazotumia gauge chache ya enameled wires, interlayer insulation lazima liwe flat, na windings lazima liwe tightly wound.

• Special Processes for Dry-type Products:

• Kwa cast-resin structures, tumia internal na external molds kudhibiti accurate diameter dimensions. Thickness ya mesh cloth laid before winding lazima iwe chache kuliko specified.

• Axial dimensions ya segmented windings zinadhibitiwa kwa inter-segment insulation. Adjust na fix height na spacing ya kila segment kuzuia collapse during casting.

4.3 Technical Agreement Recommendations

• Prioritize specifying a zero-sequence impedance &ge;5&Omega; in agreements.

• If users insist on <5&Omega;, clearly communicate manufacturing difficulties in advance and establish a consultation mechanism to avoid delivery risks.

5 Conclusion

Kwa transformers wa grounding wa low zero-sequence impedance, kuna tofauti kubwa kati ya mivaro iliyomfanyiwa kwa kutumia formulas za general na mivaro iliyopatikana. Inashughulikiwa kuwa kulingana na manufacturability kwenye stage ya ordering, introduction ya correction factors kwenye design, na rehema sufficient production margins kuboresha consistency na reliability ya delivery ya bidhaa.