Impedenza tat-transformer

 

 

 

1.1 Id-definizzjoni ta 'impedenza

Definizzjoni: L-impedenza ta 'transformer tirreferi għar-reżistenza li teżerċita fuq il-kurrent meta l-kurrent jgħaddi minnu. Tikkonsisti f'żewġ partijiet: reżistenza u reazzjoni induttiva. Il-kobor ta 'l-impedenza huwa ġeneralment espress bħala perċentwali u mmarkat fuq il-pjanċa tat-transformer.

Parti kostitwenti:

• Reżistenza (R): Din hija l-parti tar-reżistenza tal-konduttur elettriku fl-istralċ tat-transformer, li hija determinata prinċipalment mill-materjal u t-tul tal-istralċ. Ir-reżistenza tista 'tikkawża li l-enerġija elettrika tintilef fil-forma ta' enerġija tas-sħana, li hija magħrufa bħala telf tar-ram.

• Reazzjoni induttiva (x): Din il-parti ta 'l-impedenza toriġina mill-induttanza ta' l-istralċ. Meta l-kurrent alternattiv jgħaddi mill-istralċ, ir-reazzjoni induttiva timpedixxi l-bidla tal-kurrent. Ir-reazzjoni induttiva hija ddeterminata prinċipalment mill-istruttura ġeometrika tal-koljaturi u l-fluss manjetiku ta 'tnixxija bejn il-koljaturi.

 

1.2 Il-mod ta 'espressjoni ta' impedenza

L-impedenza totali hija ġeneralment espressa f'forma kumplessa u tikkonsisti fil-kombinazzjoni ta 'reżistenza u reazzjoni induttiva.

Z=r + jx,  Fost dawn, J hija l-unità immaġinarja

Nota: L-impedenza ma tirreferix għall-impedenza ta 'vultaġġ għoli wieħed jew vultaġġ baxx innifsu, iżda pjuttost l-impedenza kkombinata ta' vultaġġ għoli għal vultaġġ baxx, reżistenza u reazzjoni, li jintużaw biex jiddeskrivu l-impedenza bejn il-koljaturi ta 'transformer taħt ċertu stat operattiv.

Pereżempju, l-impedenza ta 'transformer bi tliet coil:

Vultaġġ Għoli - Vultaġġ baxx

Vultaġġ Għoli - Vultaġġ Medju

Vultaġġ Medju - Vultaġġ baxx

 

 

2.1 Id-definizzjoni ta 'impedenza ta' ċirkwit qasir

Definizzjoni: L-impedenza taċ-ċirkwit qasir fuq il-pjanċa tal-isem tat-transformer hija parametru importanti ħafna, li jirrifletti l-karatteristiċi elettriċi tat-transformer taħt kundizzjonijiet ta 'ċirkwit qasir. Impedenza ta 'ċirkwit qasir ġeneralment hija espressa bħala perċentwali (% z), li tirrappreżenta l-proporzjon tal-vultaġġ li jeħtieġ li jiġi applikat għall-istralċ primarju biex tiġġenera l-kurrent nominali meta l-istralċ sekondarju tat-transformer huwa qasir b'ċirkwit għall-vultaġġ ratat ta' l-istralċ primarju.

 

 

Formulazzjoni:

Impedenza ta 'ċirkwit qasir () tista 'tiġi espressa mill-formula li ġejja:

Fost dawn:

• hija l-vultaġġ meħtieġ biex l-istralċ primarju jilħaq il-kurrent nominali meta l-istralċ sekondarju jkun qasir.

• hija l-vultaġġ nominali tal-istralċ primarju.

Is-sinifikat tal-impedenza taċ-ċirkwit qasir

 

2.2 Is-sinifikat tal-impedenza taċ-ċirkwit qasir

2.2.1 Limita l-Kurrent taċ-Ċirkuwitu Qasir

L-impedenza ta 'ċirkwit qasir tiddetermina l-kobor tal-kurrent ta' ċirkwit qasir iġġenerat mit-transformer meta l-istralċ sekondarju huwa qasir. Il-kurrent ta 'ċirkwit qasir huwa l-kurrent massimu li jista' jseħħ f'sistema ta 'enerġija, u jista' joħloq theddida serja għas-sigurtà tat-tagħmir u s-sistemi.

Iktar ma tkun kbira l-impedenza taċ-ċirkwit qasir, iktar tkun żgħira l-kurrent ta 'ċirkwit qasir, li jgħin biex jipproteġi t-tagħmir tat-transformer u' l isfel minn ħsara kkawżata minn kurrent ta 'ċirkwit qasir eċċessiv.

Kalkolu taċ-ċirkwit qasir

Minħabba: il-kapaċità tal-pjanċa tal-isem tat-transformer hija 100mva, il-vultaġġ huwa 132\/11 kV, u l-impedenza taċ-ċirkwit qasir hija ta '10%. Ikkalkula l-kurrent ta 'ċirkwit qasir kemm fuq il-ġnub ta' vultaġġ għoli kif ukoll baxx.

= kurrent ta 'ċirkwit qasir

= Kurrent klassifikat

Z%=Impedenza taċ-ċirkwit qasir

 

Ġenb ta 'vultaġġ għoli:

 

Ġenb ta 'vultaġġ baxx:

 

2.2.2 Regolament tal-Vultaġġ

Impedenza ta 'ċirkwit qasir u qatra ta' vultaġġ

Il-kobor tal-impedenza taċ-ċirkwit qasir jaffettwa direttament il-waqgħa tal-vultaġġ tat-transformer. Impedenza akbar ta 'ċirkwit qasir tfisser li meta t-transformer ikun taħt tagħbija, il-waqgħa tal-vultaġġ fuq il-koljaturi hija wkoll ikbar, li twassal għal qatra akbar fil-vultaġġ tal-ħruġ. Fi kliem ieħor, iktar tkun kbira l-impedenza taċ-ċirkwit qasir, iktar tkun agħar il-prestazzjoni tar-regolazzjoni tal-vultaġġ, minħabba li l-vultaġġ tal-ħruġ ivarja aktar meta t-tagħbija tinbidel.

2.2.3 Operazzjoni ta 'paralleli

Meta t-transformers multipli joperaw b'mod parallel, il-kobor ta 'l-impedenza ta' ċirkwit qasir jiddetermina l-proporzjon tat-tagħbija li kull transformer jerfa '. Jekk l-impedenzi ta 'ċirkwit qasir tat-transformers paralleli huma differenti, it-tagħbija tkun imqassma b'mod irregolari

• Transformer b'impedenza baxxa

Se jkollu tagħbija relattivament kbira. Dan għaliex impedenza iżgħar tfisser waqgħa ta 'vultaġġ iżgħar, u għalhekk tista' tittrasmetti aktar kurrent, li tirriżulta f'tagħbija akbar.

• Transformers b'impedenza għolja

Imbagħad se jġorr tagħbija iżgħar. Dan minħabba li impedenza akbar tiġġenera waqgħa ta 'vultaġġ akbar, li tirriżulta f'kurrent trasmess iżgħar u b'hekk tagħbija iżgħar.

Waħda mill-kundizzjonijiet għal tħaddim parallel hija li l-impedenzi ta 'transformers multipli huma l-istess.

Ejja ngħidu li hemm żewġ transformers li joperaw b'mod parallel:

L-impedenza taċ-ċirkwit qasir tat-transformer A hija ta '8%.

L-impedenza taċ-ċirkwit qasir tat-transformer B hija ta '10%.

Jekk dawn iż-żewġ transformers joperaw b'mod parallel, minħabba l-iżgħar impedenza ta 'ċirkwit qasir ta' A, se jkollha tagħbija akbar minn B. pereżempju, jekk it-tagħbija totali tas-sistema hija ta '1000kva, allura t-transformer A jista' jkollu 600kva, filwaqt li t-transformer B għandu biss 400kva.

Din id-distribuzzjoni tat-tagħbija irregolari tista 'twassal għall-problemi li ġejjin:

• Tagħbija żejda: Transformers b'impedenza baxxa jistgħu jiġu mgħobbija żżejjed, filwaqt li dawk b'impedenza għolja jistgħu jkunu fi stat ta 'tagħbija ħafifa.

• Effiċjenza baxxa: Minħabba distribuzzjoni tat-tagħbija irregolari, l-effiċjenza operattiva tas-sistema kollha tista 'tonqos.

• Ħajja mqassra: It-transformers li joperaw f'kundizzjonijiet ta 'tagħbija żejda jistgħu jesperjenzaw ħajja mqassra minħabba stress termiku u tixjiħ aċċellerat.

2.2.4 Settings tal-Protezzjoni

Impedenza ta 'ċirkwit qasir għandha impatt dirett fuq l-issettjar ta' apparati protettivi bħal rilejs u circuit breakers. Apparati protettivi ġeneralment iridu jiġu ssettjati skont il-kurrent ta 'ċirkwit qasir biex jiġi żgurat li l-ħsarat jistgħu jinqatgħu fil-pront u b'mod effettiv meta jseħħ ċirkwit qasir, u b'hekk jitnaqqas l-impatt fuq partijiet oħra tas-sistema.

Li tifhem l-impedenza taċ-ċirkwit qasir ta 'transformer hija ta' għajnuna għat-tfassil ta 'settings ta' protezzjoni xierqa biex tiżgura s-sigurtà u l-affidabbiltà tas-sistema.

 

 

3.1 Il-vantaġġ ta 'impedenza għolja

• Limita l-kurrent ta 'ċirkwit qasir

Transformers b'impedenza għolja jistgħu jillimitaw il-kobor ta 'kurrent ta' ċirkwit qasir meta jseħħ ċirkwit qasir. Dan jgħin biex jipproteġi s-sistema tal-enerġija u t-tagħmir u jnaqqas l-impatt tal-ħsarat fuq is-sistema.

• Flessibilità waqt operazzjoni parallela

Fit-transformers li joperaw b'mod parallel, jekk hemm differenza żgħira fl-impedenza (iżda f'firxa raġonevoli), huwa iktar faċli li titqassam it-tagħbija u tevita konċentrazzjoni eċċessiva tat-tagħbija fuq transformer wieħed minħabba impedenza żgħira wisq.

• L-ispiża tista 'tkun relattivament baxxa

F’xi disinni, żieda fl-impedenza tista ’tnaqqas l-ammont ta’ materjal tal-istralċ użat, u b’hekk tnaqqas l-ispejjeż tal-manifattura.

 

3.2 L-iżvantaġġ ta 'impedenza għolja

Il-prestazzjoni tar-regolazzjoni tal-vultaġġ hija fqira

Transformers b'impedenza għolja se jesperjenzaw varjazzjonijiet sinifikanti fil-vultaġġ tal-ħruġ tagħhom meta t-tagħbija tinbidel. Dan mhux favorevoli għal tagħbijiet li jeħtieġu vultaġġ stabbli, u l-waqgħa tal-vultaġġ hija relattivament kbira

Telf ta 'enerġija relattivament kbir

Impedenza akbar tfisser reżistenza u reazzjoni akbar, li jistgħu jwasslu għal telf ta 'enerġija ogħla u jnaqqsu l-effiċjenza tat-transformer.

 

3.3 Vantaġġi ta 'Impedenza Baxxa

Għandu prestazzjoni tajba ta 'regolazzjoni ta' vultaġġ

Transformers b'impedenza baxxa għandhom varjazzjonijiet ta 'vultaġġ iżgħar meta t-tagħbija tinbidel, u tista' tipprovdi vultaġġ aktar stabbli. Dan huwa importanti ħafna għal apparati li huma sensittivi għal varjazzjonijiet ta 'vultaġġ, bħal apparati elettroniċi u ċentri tad-dejta, fejn il-waqgħa tal-vultaġġ hija relattivament żgħira.

Effiċjenza għolja

Impedenza iżgħar tfisser reżistenza u reazzjoni aktar baxxa, li ġeneralment twassal għal effiċjenza fl-enerġija ogħla u tnaqqas it-telf waqt l-operazzjoni.

 

3.4 Żvantaġġ ta 'impedenza baxxa

Il-kurrent ta 'ċirkwit qasir huwa relattivament kbir

Impedenza baxxa tfisser li meta jseħħ ċirkwit qasir, il-kurrent ikun kbir ħafna, li jista 'jikkawża impatt sinifikanti fuq is-sistema u t-tagħmir. Dan jirrikjedi miżuri protettivi aktar kumplessi u għaljin.

Spiża għolja tal-manifattura

Il-kisba ta 'impedenza baxxa ġeneralment teħtieġ l-użu ta' aktar materjali (bħal wajers eħxen jew qlub akbar) u proċessi ta 'manifattura aktar kumplessi, li jżid l-ispejjeż.

 

3.5 Għażla ta 'Kompromess

F'applikazzjonijiet prattiċi, id-disinjaturi tat-transformers ġeneralment ikollhom isibu punt ta 'bilanċ bejn il-kobor ta' impedenza.

Dan il-punt tal-bilanċ jiddependi fuq:

• Rekwiżiti ta 'protezzjoni għal sistemi ta' enerġija

Jekk il-kurrent ta 'ċirkwit qasir jeħtieġ li jkun ikkontrollat ​​strettament, jista' jintgħażel disinn b'impedenza akbar.

• Ir-rekwiżiti tal-istabbiltà tal-vultaġġ tat-tagħbija

Jekk tkun meħtieġa vultaġġ tal-ħruġ stabbli ħafna, jista 'jintgħażel disinn b'impedenza iżgħar.

• Konsiderazzjoni tal-ispejjeż

Fil-premessa li tissodisfa r-rekwiżiti tal-prestazzjoni, l-ispiża ħafna drabi hija fattur importanti għat-teħid ta 'deċiżjonijiet.

 

 

4.1 Għan tat-Test

L-impedenza taċ-ċirkwit qasir u t-test tat-telf tat-tagħbija huwa test importanti għat-transformers, li jintuża biex jiddetermina l-impedenza taċ-ċirkwit qasir (% z) tat-transformer u t-telf tat-tagħbija (jiġifieri, telf tar-ram) taħt kondizzjonijiet ta 'ċirkwit qasir. Dan it-test jista 'jipprovdi informazzjoni karatteristika elettrika importanti tat-transformer taħt kundizzjonijiet tax-xogħol speċifiċi, li hija ta' għajnuna għall-verifika tal-kwalità tad-disinn u l-prestazzjoni tat-transformer.

• Kejjel l-impedenza taċ-ċirkwit qasir (% z)

Impedenza ta 'ċirkwit qasir tirrifletti l-effett ikkombinat tar-reżistenza u r-reazzjoni ta' transformer u hija kruċjali għall-evalwazzjoni tal-prestazzjoni ta 'transformer taħt kondizzjonijiet ta' difett.

• Kejjel it-telf tat-tagħbija

Telf ta 'tagħbija (jew telf ta' ram) huwa t-telf ta 'enerġija kkawżat mir-reżistenza għall-istralċ ta' transformer taħt tagħbija nominali, li tista 'titkejjel permezz ta' testijiet ta 'impedenza ta' ċirkwit qasir

 

4.2 Prinċipju tat-Test

Test ta 'impedenza ta' ċirkwit qasir jinvolvi l-applikazzjoni ta 'vultaġġ relattivament baxx fuq l-istralċ primarju (ġeneralment in-naħa ta' vultaġġ għoli) ta 'transformer waqt li qed jiċċirkola l-istralċ sekondarju (ġeneralment in-naħa ta' vultaġġ baxx), u l-kejl tal-vultaġġ, il-kurrent u l-qawwa tal-istralċ primarju f'dan il-ħin. Ibbażat fuq dawn il-valuri tal-kejl, l-impedenza ta 'ċirkwit qasir u t-telf tat-tagħbija tat-transformer jistgħu jiġu kkalkulati.

 

4.3 Proċeduri tat-Test

4.3.1 Preparazzjoni tat-Test

Wajers: Ċirkuwitu qasir In-naħa sekondarja (ġenb ta 'vultaġġ baxx) tal-istralċ tat-transformer u qabbad in-naħa primarja (naħa ta' vultaġġ għoli) li tislaqja ma 'provvista ta' enerġija aġġustabbli.

Preparazzjoni tat-tagħmir: Qabbad l-apparat tal-kejl biex tirreġistra parametri bħal vultaġġ, kurrent u qawwa.

4.3.2 Vultaġġ applikat

Iżżid gradwalment il-vultaġġ fuq in-naħa primarja minn żero sakemm il-kurrent fuq in-naħa primarja jilħaq il-kurrent nominali. F'dan il-punt, minħabba ċ-ċirkwit qasir fuq in-naħa sekondarja, il-vultaġġ għandu jkun qrib iż-żero.

4.3.3 Miżura

Vultaġġ: Kejjel u rreġistra l-vultaġġFuq in-naħa primarja

Kurrent: Kejjel u rreġistra l-kurrentFuq in-naħa primarja

Qawwa: Kejjel u rreġistra l-input active power p, li hija prinċipalment it-telf tat-tagħbija (telf tar-ram) tal-istralċ.

4.4.4 Kalkolu

Formula ta 'kalkolu ta' impedenza ta 'ċirkwit qasir:

Impedenza Perċentwali ta 'Ċirkuwitu Qasir (% Z):

Fost dawn,hija l-vultaġġ nominali tat-transformer

Telf ta 'tagħbija (telf tar-ram) jirreferi għall-qawwa mkejla P.

4.4.5 Kundizzjonijiet tat-Test

It-testijiet ġeneralment jitwettqu f'temperatura tal-kamra, iżda minħabba l-influwenza sinifikanti tat-temperatura fuq ir-reżistenza tal-istralċ, it-telf tat-tagħbija mkejjel attwali jista 'jeħtieġ korrezzjoni tat-temperatura.

Fit-test, il-vultaġġ applikat huwa relattivament baxx. Jeħtieġ biss li jilħaq il-kurrent nominali, mhux il-vultaġġ nominali, għax meta l-istralċ sekondarju jkun qasir, l-applikazzjoni ta 'vultaġġ aktar baxx hija biżżejjed biex tiġġenera l-kurrent nominali.

4.4.6 Analiżi tar-Riżultati tat-Test

Valur ta 'impedenza ta' ċirkwit qasir

Il-valur imkejjel tal-impedenza taċ-ċirkwit qasir għandu jkun konsistenti mal-valur tad-disinn jew il-valur fuq il-pjanċa tal-isem. Jekk id-differenzi huma sinifikanti, jista 'jindika li hemm problemi fid-disinn jew il-manifattura tat-transformer.

Telf tat-tagħbija

It-telf ta 'tagħbija mkejla (telf tar-ram) jintuża biex tevalwa l-effiċjenza tat-transformer f'kundizzjonijiet ta' tagħbija sħiħa. Dan it-telf għandu jkun fil-medda speċifikata fid-disinn.

4.4.7 Sinifikat

It-test ta 'impedenza ta' ċirkwit qasir mhux biss jivverifika d-disinn u l-kwalità tal-manifattura tat-transformer, iżda jipprovdi wkoll dejta ewlenija għall-analiżi tal-ħsara tas-sistema, l-issettjar ta 'apparati ta' protezzjoni, u l-operat parallel tat-transformer. Permezz ta 'dan it-test, l-inġiniera jistgħu jiżguraw is-sigurtà u l-affidabbiltà tat-transformer fl-operazzjoni attwali. Bħala konklużjoni, it-test ta 'impedenza ta' ċirkwit qasir huwa pass importanti biex jiġi żgurat li t-transformer jikkonforma mal-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn u jista 'jopera b'mod sikur u effiċjenti.