Suxtiq tarmoq transformatorining ZN ulanishiga ega bo'lgan nolli ketma-ketlik impedansini xarakterizatsiya qilish

Neytralni izolyatsiyali uchfazli elektr tarmog'ida, qopqoq transformatori shifrlangan yoki reaktorlar/ark yo'qotish spirallari orqali zemlaydigan ishlab chiqarilgan buxori nuqtasini taqdim etadi. ZNyn11 ulanishi keng tarqalgan, bunda bir xil tosh ustunidagi ichki/tashqi yarim o'ramlardagi nol-sekvansiya magnit motiv kuchlari bekor qilinadi, seriyalik o'ramlardagi xato akimlarni tenglash va nol-sekvansiya tejasak flux/impedansni minimallashtiradi.

Nol-sekvansiya impedans muhimdir: u impedansga zemlangan tizimlarda xato akimning hajmini va fazadan yerga qisqa tutashmoqning voltajini aniqlaydi.

1. ZN-ulanishli qopqoq transformatorining xususiyatlari

YNd11-ulanishli transformatorlardan foydalanish mumkin, lekin ZNyn11 (Rasm 1) tanlanadi. Asosiy farqlar:

• YNd11 talangacha tejasak akimlarning balansini saqlash uchun delta-tejasak akimlariga bog'liq, bu esa chiqish qobilyatini kamaytiradi.

• ZNyn11 xato akimlarni qobilyat yo'qotmasdan seriyalik o'ramlardagi magnit ba'g'lanish orqali tenglaydi, shuning uchun keng tarqalgan.

Bir fazali yerga qisqa tutashmoqda, mos qopqoq impedans tanlanishi asosiy transformatorning belgilangan fazali akimga o'tkazadigan fazali qisqa tutashmoqlarni cheklash uchun ishlatiladi.

2. ZN-ulanishli qopqoq transformatorlari nol-sekvansiya impedansini tahlili

Qopqoq transformator tahlil modelining asosiy texnik parametrlari Jadvall 1 da ko'rsatilgan, nol-sekvansiya impedansning mukofoti ±7.5% oralig'ida bo'lishi talab qilinadi.

2.1 Aniqlovchi empirik formulaga asoslangan nol-sekvansiya impedans hisobi

Rasm 2 (qopqoq transformator o'ram joylashtirish) ko'rsatadiki, nol-sekvansiya impedans uch fazada hammasi bir vaqtda xato akim o'tkazayotganda, bir fazadagi voltaj pasayishining xato akimga nisbatini ifodalaydi. Hisoblash uchun, X₀ oddiy ikki o'ramli elektr energiyasi transformatorlari impedans printsipiga amal qiladi (Tenglama 1).

Formulada, W o'ram burilish sonini ifodalaydi. ZN ulanishli o'ram uchun, W yarim o'ramning burilish soni; ∑aR ekvivalent tejasak flux maydonini ifodalaydi. ZN ulanishli o'ram uchun, bu ikki yarim o'ramning ekvivalent tejasak flux maydoni; ρ Rogowski koeffitsienti; H o'ramning reaktivlik balandligi.

Jadval 1 dagi ma'lumotlarni Tenglama (1) ga qo'yib, hisoblangan nol-sekvansiya impedans 70.6 Ω bo'ldi.

2.2 Elektromagnit dasturi orqali nol-sekvansiya impedansini tahlil qilish

Infolytica kompaniyasining Magnet elektromagnit dasturi orqali magnit maydon tahlili olib borildi. Maxsus struktura xususiyatlarga asosan 3D qisqartirilgan model tuzildi, Rasm 3 da ko'rsatilgan. Dastur 1-dan 3-ordingga interpolatsiya polinomlaridan foydalanib, laminatsiya elementlari bilan T-Ω potentsial guruh yechish algoritmi ishlatildi.

Chegaraviy qiymat masalasini variatsion masalaga (¥ funktsionalning ekstremum masalasiga) aylantirish orqali, keyin meshing interpolatsiyasi orqali variatsion masalani umumiy bir nechta o'zgaruvchili funksiyaning ekstremum masaliga diskretlashtirish orqali, nihoyat, bir nechta o'zgaruvchili algebraik tenglamalar sistemasiga keltirib, raqamli yechim topiladi. Tahlil davomida, mesh bo'lgan bo'limlar quyidagicha belgilandi: havoni 80, dempi 30, o'ramlarni 15. Mahsulotning meshing diagrammasi Rasm 4 da batafsil ko'rsatilgan.

Ko'nikma algoritmlarda, polinom darajasi maydon domen formasini ifodalovchi funksiyalarning aniqlik bilan bog'liq - yuqori darajalar maydon xossalarni yaxshi ifodalaydi. Ushbu model uchun 2-darajali polinom ishlatildi, maksimal 20 marta takrorlanish, 0.5% takrorlanish xatosi va 0.01% konjugatsiya gradient xatosi.

Qopqoq transformatorining nol-sekvansiya impedansini maydon-shema bog'lanish usuli orqali sinov qilish uchun: neutral nuqtada quvvatli rated akim (dastur uchun 27.59 A peak) beriladi, past quvvatli tomon ochiq qoldiriladi va voltaj o'lchanadi.

2.3 Nol-sekvansiya impedansini o'lchash

Qopqoq transformatorining nol-sekvansiya impedansi belgilangan chastotalarda (Rasm 5 ko'rsatadiganidek) liniya terminali va neutral terminal orasida o'lchaydi, uni har bir fazaga ohm bilan ifodalash mumkin. Uning qiymati 3U/I (bu yerda U - sinov voltaj, I - sinov akim) formula asosida hisoblanadi. O'lchov davomida, liniya terminaliga 19.5 A rated akim beriladi, liniya terminali va neutral nuqtasi orasidagi voltaj 443.3 V o'lchangan. Hisoblangan nol-sekvansiya impedans 68.2 Ω.

2.4 Hisoblangan, modellashtirilgan va o'lchangan qiymatlar solishtirilishi

Asosiy performans parametrlari Jadvall 2 da solishtirilgan. Natijalar qopqoq transformatorining hisoblangan va modellashtirilgan nol-sekvansiya impedanslari o'lchangan qiymatga yaqin ekanligini ko'rsatadi, mos ravishda 3.5% va 0.88% miqdorda farq qiladi. Elektromagnit dasturdan olingan modellashtirish natijalari o'lchangan qiymatlarga yaqinroq. Magnit maydon tahlil natijalari bu ishlash shartlari ostida mahsulotning magnit maydoni tarqalish xossalari haqida aniqroq tushuncha beradi, bu esa mahsulotning elektromagnit va struktura dizaynini optimallashtirish uchun ishlatilishi mumkin.

Elektromagnit dastur orqali olingan magnit maydon simulatsiya natijalari o'lchangan qiymatlarga yaqinroq. Magnit maydon tahlil natijalaridan foydalanib, bu ishlash shartlari ostida mahsulotning magnit maydoni tarqalish xossalari aniqroq tushuncha beradi, shuning uchun maxsus elektromagnit va struktura dizaynini amalga oshirish mumkin.

3. Xulosa

Nol-sekvansiya impedans qopqoq transformatorlari uchun muhim parametr, foydalanuvchilardan qattiq talablar mavjud. Injeneriyada aniqlovchi empirik formulalar orqali hisoblashda, empirik koeffitsientlarni to'g'rilash kerak, bu esa dizaynerlar tajribasiga juda yetkilanadi va aniqlikni ta'minlashi qiyin.

Aniqlikni oshirish uchun, bu maqola simulatsiya dasturlaridan foydalanib magnit maydon tahlilini olib boradi, empirik formulalar natijalarini solishtiradi va sinovlar orqali tekshiradi. Simulatsiya natijalari aniqligina ega va injeneriyaviy talablarni qondiradi.