Hej! Ako dodávateľ výkonových transformátorov s rozlohou 110 kV sa často pýtam, ako vypočítať impedančné napätie týchto zlých chlapcov. Je to zásadný parameter, ktorý ovplyvňuje výkon a bezpečnosť transformátora, takže to pre vás rozložím spôsobom, ktorý je ľahko pochopiteľný.
Po prvé, povedzme si o tom, aké impedančné napätie je v skutočnosti. Jednoducho povedané, je to napätie, ktoré je potrebné aplikovať na jedno vinutie transformátora, aby sa cirkuloval menovitý prúd v druhom vinutí, keď je ostatné vinutie krátke - obvod. Zvyčajne sa vyjadruje ako percento menovité napätie.
Prečo je impedančné napätie dôležité?
Impedančné napätie zohráva dôležitú úlohu pri určovaní prúdu krátkeho obvodu v napájacom systéme. Vyššie impedančné napätie znamená nižší skratný prúd obvodu, ktorý môže pomôcť chrániť ďalšie zariadenie v systéme pred poškodením počas krátkeho obvodu. Na druhej strane, ak je impedančné napätie príliš vysoké, môže spôsobiť nadmerné poklesy napätia počas normálnej prevádzky.
Základný vzorec na výpočet impedančného napätia
Impedančné napätie (U_ {k}) sa dá vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:
[U_ {k} = \ frac {i_ {sc} z_ {k}} {u_ {n}} \ Times100%]
kde (i_ {sc}) je krátky - obvodový prúd, (Z_ {k}) je skratka impedancia obvodu transformátora a (u_ {n}) je menovité napätie.
Ale aby sme dostali skratku Impedance (Z_ {k}), musíme urobiť trochu viac práce. Na základe ekvivalentného obvodu transformátora môžeme použiť nasledujúce vzťahy.
Krátky obvod impedancie (Z_ {k}) v ohmoch sa dá vypočítať z údajov o testoch krátkeho obvodu. Počas krátkeho testu obvodu aplikujeme znížené napätie na jedno vinutie, zatiaľ čo druhé vinutie je krátke. Meriame aplikované napätie (u_ {sc}), prúd (I_ {sc}) preteká vinutím a výkon (p_ {sc}) rozptýlený vo vinutí.
Impedancia krátkeho obvodu (Z_ {k}) je daná:
[Z_ {k} = \ frac {u_ {sc}} {i_ {sc}}]
Odpor (r_ {k}) krátkeho obvodu sa vypočíta ako:
[R_ {k} = \ frac {p_ {sc}} {i_ {sc}^{2}}]
A reaktancia (x_ {k}) krátkeho obvodu sa nachádza pomocou pythagorovej vety:
[X_ {k} = \ sqrt {z_ {k}^{2} -r_ {k}^{2}}]
Krok - By - Proces výpočtu kroku
- Vykonajte krátky test obvodu: Pripojte transformátor, ako je opísané vyššie. Na primárne vinutie naneste znížené napätie, zatiaľ čo skratka - obvod sekundárneho vinutia. Zmerajte krátky prúd (I_ {sc}), aplikované napätie (u_ {sc}) a napájanie (p_ {sc}) rozptýlené vo vinutí.
- Vypočítajte impedanciu krátkeho obvodu (Z_ {k}): Použite vzorca (z_ {k} = \ frac {u_ {sc}} {i_ {sc}}). Napríklad, ak (u_ {sc} = 500V) a (i_ {sc} = 100a), potom (z_ {k} = \ frac {500} {100} = 5 \ omega).
- Vypočítajte odpor (r_ {k}): Použitím vzorca (r_ {k} = \ frac {p_ {sc}} {i_ {sc}^{2}}). Predseda (p_ {sc} = 2000W) a (i_ {sc} = 100a), potom (r_ {k} = \ frac {2000} {100^{2}} = 0,2 \ Omega).
- Vypočítajte reaktanciu (x_ {k}): Použitie (x_ {k} = \ sqrt {z_ {k}^{2} -r_ {k}^{2}}). V našom príklade (x_ {k} = \ sqrt {5^{2} -0.2^{2}} = \ sqrt {25 - 0,04} = \ sqrt {24,96} \ cva4.996 \ omaga).
- Vypočítajte impedančné napätie (u_ {k}): Najprv potrebujeme poznať hodnotené napätie (u_ {n}). Pre transformátor 110 kV (U_ {n} = 110000V). Ak predpokladáme (i_ {sc}) je hodnotený prúd vinutia a vieme (Z_ {k}), potom (u_ {k} = \ frac {i_ {sc} z_ {k}} {u_}}} \ tims100%).
Faktory ovplyvňujúce impedančné napätie
Existuje niekoľko faktorov, ktoré môžu ovplyvniť impedančné napätie výkonového transformátora 110 kV.
- Konštrukcia: Počet zákrut, usporiadanie vinutí (napr. Sústredné alebo prepletené) a prierezová oblasť vodičov môže ovplyvniť impedanciu.
- Dizajn: Typ materiálu jadra a jeho geometria môžu mať tiež vplyv na magnetický obvod, a teda impedančné napätie.
- Výrobné tolerancie: Malé variácie vo výrobnom procese môžu viesť k rozdielom v impedančnom napätí z jedného transformátora do druhého.
Naše výrobky a impedančné napätie
V našej spoločnosti sa veľmi zaujímame pri navrhovaní a výrobe našichTroj fázový oltcový transformátor OLTC. Zabezpečujeme, aby impedančné napätie našich transformátorov spĺňa priemyselné normy a konkrétne požiadavky našich zákazníkov. NášVeľké a stredné výkonové transformátorysú tiež navrhnuté s presnými hodnotami impedančného napätia, ktoré poskytujú spoľahlivý výkon v rôznych energetických systémoch. A nášVýkonný transformátor s OLTCnie je výnimkou.
Ak ste na trhu pre transformátor výkonu 110 kV, musíte opatrne zvážiť napätie impedancie. Dobre navrhnutý transformátor so správnym impedančným napätím vám môže v dlhodobom horizonte ušetriť veľa bolesti hlavy, napríklad zabránenie nadmerným krátkym prúdom obvodov a zníženia poklesu napätia.
Záver
Výpočet impedančného napätia výkonového transformátora 110 kV nie je raketová veda, ale vyžaduje si dobré pochopenie základných princípov a niektorých starostlivých meraní. Podľa krokov, ktoré som načrtol vyššie, môžete získať pomerne presnú hodnotu pre impedančné napätie.
Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa impedančného napätia alebo našich transformátorov výkonu 110 kV, neváhajte sa osloviť. Vždy sme tu, aby sme vám pomohli urobiť správny výber pre váš energetický systém. Či už hľadáte štandardný transformátor alebo vlastný - navrhnutý, máme vás zakryté. Začnime teda konverzáciu a uvidíme, ako môžeme splniť vaše potreby transformátora energie!
Odkazy
- Elektrické energetické systémy od JR Lucas
- Inžinierstvo výkonového transformátora: Dizajn a aplikácia JL Kirtley Jr.