Güç trafosu akım formülü: formülden gerçek çalışmaya 

Duyduğundagüç trafosu akım formülüdenilince akla ilk gelen I = S / (√3 U) olur. Bayat, değil mi? Ancak pek çok genç profesyonelin, asıl meselenin bu olduğunu düşünerek karşılaştığı tam da bu sıradanlıktır. Formül, ideal koşullar altında yeni bir transformatör için ideal hesaplamadır. Ancak pratikte bu akım, ders kitaplarının genellikle sessiz kaldığı bir dizi faktöre bağlı olarak yaşayan bir miktardır.

Formül yolculuğun sadece başlangıcıdır

O halde klasikleri ele alalım. Nominal sargı akımı. Üç fazlı bir transformatör için her şey açık görünüyor: toplam gücü gerilime ve üçün köküne bölüyoruz. Ama hemen ilk nüans: Hangi voltajı kullanmalıyım? Fazdan faza mı, fazdan faza mı? Genel amaçlı yağlı veya kuru transformatörler için genellikle hat voltajı alınır. Bununla birlikte, belirli sargı bağlantı şemalarıyla veya örneğin dönüştürücü trafo merkezleri için transformatörlerle karşılaştığınızda kafanız karışabilir. Tesislerden birinde eski bir TM-2500'ü yeni bir analogla değiştirirken nasıl olduğunu kendim gördüm.Wenzhou Qiaonasen Elektrik Ekipmanları Co, LtdMontajcılar, muslukları bağlarken neredeyse bir hata yaptılar çünkü yeni cihazın biraz farklı bir kısa devre voltajına sahip olduğunu hesaba katmadan eski değere göre akımı mekanik olarak hesapladılar.

Ayrıca asimetrik yüke sahip akımlar da vardır. Nominal akım formülü artık her derde deva değil. Ters ve sıfır diziler için hesaplamalara girmeniz gerekir; bu, özellikle ark ocakları veya büyük kaynak istasyonları gibi transformatörlere güç sağlayan transformatörler için kritik öneme sahiptir. Meslektaşlarıma sürekli şunu hatırlatıyorum: sadece boyutsal plakaya değil, aynı zamanda izin verilen asimetri katsayılarının sıklıkla belirtildiği pasaporta da bakın. Bazı üreticiler de dahilQnasen10/0,4 kV transformatörlere ilişkin belgelerinde artık doğrudan farklı modlar için izin verilen uzun vadeli akımların grafiklerini veya tablolarını sağlıyorlar; bu da tasarımcılar için çok uygun.

Ve tabii ki sıcaklık. Transformatör yaz aylarında +40 sıcaklıkta yetersiz havalandırılan bir odaya yerleştirilirse formül size akımın nasıl davranacağını söylemeyecektir. Nominal akım, nominal soğutma koşulları altında garanti edilir. Gerçekte, termal rölelerin uçmaması veya daha da kötüsü yalıtımın hızlandırılmış eskimesinin başlamaması için düzeltme faktörlerini eklemek ve bazen yükü hafife almak gerekir. Bu artık matematik değil, işletme deneyimidir.

Yüksüz ve kısa devre akımları: gizli parametreler

Herkes çalışma akımını hatırlar, ancak bu iki miktar genellikle bir sorunla karşılaşıncaya kadar unutulur. Yüksüz akım görünüşte önemsiz bir değerdir, nominal değerin yüzde birkaçıdır. Ancak yeni bir transformatörü kabul ettiğinizde, bunun ölçülmesi zorunlu bir ritüeldir. Ixx pasaportuna göre aşırı pahalı olması bir tehlike işaretidir. Manyetik devrenin montajındaki kusurları, AG sargısının kendisinde, operasyonel voltaj testleri sırasında ortaya çıkmayabilecek bir dönüşler arası kısa devreyi gösterebilir. Sahaya kuru tip bir transformatör kurulduğunda ve anma geriliminde açıldığında diferansiyel koruma HV tarafında tetiklendi. Herkes panik içindeydi, kısa devre yaptıklarını sanıyorlardı. Yüksüz akımın beyan edilenden 1,8 kat daha yüksek olduğu ve bu parametre için uygun şekilde yapılandırılmayan korumanın bunu dahili hasar olarak algıladığı ortaya çıktı.

Kısa devre akımı tamamen farklı bir hikaye. Değeri veya daha doğrusu kısa devre voltajı (% Uk), gerçek bir kısa devre için şok akımını hesaplama formülüne dahil edilmiştir. Ancak burada şunu anlamak önemlidir: Pasaport Uk%, kademe anahtarının nominal konumundaki değerdir. Transformatör nominal voltajdan farklı bir voltajda çalışıyorsa (örneğin yük altında kademe değiştiricinin negatif aşamasında), kısa devre akımı değişecektir. Koruma ayarlarını hesaplarken bu dikkate alınmalıdır. Bir keresinde 0,4 kV tarafında maksimum akım korumasının yanlış alarm durumunu incelemiştik. Her şey doğru hesaplandı, ancak transformatörün neredeyse sürekli olarak daha yüksek bir voltajda (+%5 kademe) çalıştığını hesaba katmadılar, bu da% Uk'de hafif bir düşüşe ve bunun sonucunda AG ağındaki kısa devre akımında bir artışa yol açtı. Savunma gergindi.

Bu nedenle, özellikle kritik tesisler için transformatör seçerken her zaman bağımlılık grafikleri de dahil olmak üzere ayrıntılı katalog verileri talep ediyoruz. Bu bağlamda portalWenzhou Qiaonasen Elektrik Ekipmanları Co, LtdKatalogdaki çoğu öğe için, ister yağla doldurulmuş ister dökme kuru transformatörler olsun, mıknatıslanma eğrileri, kesin kayıp değerleri ve farklı aşamalar için akımlar XX ile birlikte eksiksiz teknik raporların anında sağlanması açısından farklılık gösterir. Bu, fizibilite çalışması aşamasında çok fazla zaman tasarrufu sağlar.

Ölçme ve izlemede pratik tuzaklar

Teorik olarak akımı kelepçelerle ölçtüm - ve her şey açık. Pratikte bu tam bir arayış. İlk olarak: sensörleri nereye koyacağız? Genellikle paket halinde gelen AG baralarında, komşu fazların etkisinden kaçınmak için kelepçelerin doğru konumunun sağlanması önemlidir. Gürültü, özellikle küçük akımları veya sinüzoidal olmayan akımları ölçerken okumaları bozabilir. İkincisi: ölçüm cihazının kalitesi. Ortalama okumalara sahip ucuz kelepçeler, yüksek harmonikli modern yükler için neredeyse işe yaramaz. Bir True RMS cihazına ihtiyacınız var.

Harmonikler konusu öne çıkıyor. Etkin akım değeri formülü sinüzoid için geçerlidir. Peki yük frekans sürücüleri, UPS, LED aydınlatma ise? 3., 5., 7. harmonikler belirir. Akımın etkin değeri artar, transformatör daha fazla ısınır (bakırdaki kayıplar akımın karesiyle orantılı olarak artar, ancak yüksek frekanslarda cilt etkisi dikkate alındığında - daha da fazla) ve normal bir ampermetre normale yakın bir değer gösterebilir. Bu sinsi bir durum: Okumalara göre her şey yolunda, ancak transformatör uğultu yapıyor ve aşırı ısınıyor. Bu nedenle, modern izleme koşullarında, yalnızca ortalama karekök değerini kontrol etmek artık yeterli değildir. Spektrum analizi gerekli.

Ağırlıklı olarak doğrusal olmayan yüke sahip dağıtım trafo merkezlerinden birinde çevrimiçi bir izleme sistemi uyguladık. Sadece akıma değil, sinüzoidal distorsiyon faktörüne (THD) de baktık. Ve zamanla VFD'li yeni ve güçlü bir kompresör kurduktan sonra LV tarafındaki akımın THD'sinin %25'e yükseldiğini fark ettiler. Giriş bobinlerini takmam gerekiyordu. Ayrıntılı bir analiz olmasaydı, sıcaklıktaki bir artışı kaydederdik ve en iyi ihtimalle transformatörün yükünü boşaltarak güç kaybederdik.

Transformatör tasarımının izin verilen akımlar üzerindeki etkisi

Tüm transformatörler aynı değildir ve bunların ?kapasiteleri? Akım yalnızca telin kesiti ile belirlenmez. Örnek olarak soğutma sistemini ele alalım. Aynı güçte doğal yağ soğutmalı (M) bir transformatör ile üflemeli ve cebri yağ sirkülasyonlu (DC) bir transformatör farklı aşırı yük kapasitelerine sahip olacaktır. Bu, mevcut formülü değiştirmez, ancak termal rejim değişir ve bu nedenle "sıkıştırabileceğimiz" çok izin verilen uzun vadeli akım değişir. Kaynağa zarar vermeden cihazdan.

Sarma tasarımı. Bakır mı alüminyum mu? Bu sadece fiyat meselesi değil. Bakır daha iyi iletkenliğe sahiptir, fakat aynı zamanda farklı bir termal genleşme katsayısına sahiptir. Alüminyum sargılar için kontak bağlantılarının kalitesi ve oksidasyona karşı koruma özellikle kritik öneme sahiptir. Alüminyum AG sargısındaki uçların zayıf kıvrılmasının sonuçlarını gördüm - temas noktası ısındı, yalıtım kömürleşti ve sonuç olarak dönüşler arası kısa devre oldu. Akıntı normaldi ama sıkıştı mı? kötü temasa geçmek.

Diğer bir nokta ise yükte kademe değiştiricinin varlığıdır. Yük altında veya yüksüz bir kademe değiştirici ek bir direnç, ek kontaklardır. Küçük bir şey gibi görünüyor, ancak yüksek akımlarda bir miliohm ek direnç bile kayıplarda ve yerel ısınmada artışa neden olur. Yük altında kademe değiştiricili transformatörler için beklenen çalışma akımlarını hesaplarken, yük altında kademe değiştiricinin kurulu olduğu taraf için her zaman zihinsel olarak küçük bir akım rezervine izin veririm. Özellikle, örneğin yenilenebilir enerji kaynaklarından üretimin dalgalı olduğu ağlarda olduğu gibi geçiş sık oluyorsa.

İlgili ekipman ve korumalarla iletişim

Transformatör akımı, aşağı yöndeki ekipmanın seçimini doğrudan belirler: makineler, baralar, kablolar, akım transformatörleri. En yaygın hata, devre kesicilerin kesme kapasitesi ile transformatörün kısa devre akımı arasındaki tutarsızlıktır.güç trafosu akım formülüüç fazlı kısa devre için şu bilinmektedir: Ikz = Inom / (Uk%/100). Ancak makinenin voltaj tarafına akım getirirken çoğu zaman tüm devrenin direncini hesaba katmayı unuturlar. Sonuç olarak, kesme kapasitesi azaltılmış bir devre kesici, gerçek bir kısa devre durumunda basitçe patlayacaktır.

Korumaları ayarlamak farklı bir hikaye. Maksimum akım korumasının (aşırı akım koruması) veya kesmenin çalışma akımı, yalnızca transformatörün nominal akımına göre değil, aynı zamanda mıknatıslanma akımındaki dalgalanmalara göre de ayarlanmalıdır. Bu atış Inom'dan 8-12 kat daha yüksek olabilir ve bir saniyeden kısa sürebilir. Kesme ayarı çok hassassa, transformatör her açıldığında yanlış açmalar yaşarız. Hem transformatörün hem de koruyucu cihazın zaman-akım özelliklerini analiz ederek bir uzlaşma aramalıyız.

Bu bağlamda Qnasen gibi sağlayıcıların sunduğu uçtan uca çözümler avantajlı durumda. Transformatör, şalt hücreleri ve koruyucu otomasyon tek bir sistem olarak tasarlanıp tedarik edildiğinde bu tür uyumsuzluk riskleri en aza indirilir. Yüksek ve alçak gerilim iletim ve dağıtım çözümlerinde uzmanlaşmış mühendisleri, genellikle kısa devre akım hesaplamalarını ve standart konfigürasyonlar için önerilen ayarları hemen sağlayarak kurulumcu ve servis teknisyenlerinin hayatını çok daha kolaylaştırır.

Son Düşünceler: Formül ve Gerçeklik

Peki nereye geldik?güç trafosu akım formülüBu gerekli ve önemli bir temeldir. O olmadan hiçbir yer yok. Ancak bu sadece bir temel, bitmiş bir ev değil. Gerçek anlayış, yaşamın yaptığı düzinelerce ayarlamayı hesaba katmaya başladığınızda gelir: sıcaklık, harmonikler, kontakların durumu, ağ çalışma modu, izolasyon eskimesi.

Acı ve tatlı deneyimlere dayanan tavsiyem: Kendinizi asla ders kitabındaki hesaplamalarla sınırlamayın. Belirli bir cihazın pasaportuna bakın, gerçek çalışma koşullarını dikkate alın, yüksek kaliteli ölçüm ve izleme araçlarına yatırım yapın. Akımın, güç transformatörü gibi karmaşık bir elektromanyetik cihazın parametrelerinden yalnızca biri olduğunu unutmayın. Büyüklüğü yükün öyküsünü anlatır ama kitabın tamamını anlamak için onu “okumanız” gerekir. ve sıcaklık, titreşim ve yağdaki gazların bileşimi (petrol için) ve eğrinin şekli.

Aşağıdaki gibi eksiksiz ve şeffaf veriler sağlayan güvenilir tedarikçilerle çalışmak:Wenzhou Qiaonasen Elektrik Ekipmanları Co, Ltdsürprizlerin sayısını azaltır. Ancak kablolardaki gerçek akımın yalnızca hesaplanan değil aynı zamanda makul sınırlar dahilinde kalmasını sağlamanın nihai sorumluluğu her zaman işletme personeline aittir. Formül yardımcınızdır ancak sağduyulu olmanın ve ekipmanı dikkatli bir şekilde gözlemlemenin yerini tutmaz.