Toitesüsteemides on trafod pinge muundamise ja energia ülekandmise põhimõttelised. Tekib kriitiline küsimus:Kas trafo väljundpinge täiskoormusega võrdub selle nimitud pingega?Lõplik vastus onmitte, ja see artikkel selgitab aluspõhimõtteid, mida toetavad inseneristandardid ja kvantitatiivne analüüs.
1. Nimetatud pinge määratlus
Hindepinge (IEEE/IEC standard):
Sellehinnatud pingetrafo on määratletud kui selleEi - laadimisväljundi pinge(IE, sekundaarne pinge, kui sekundaarne mähis on avatud - vooluahelaga). Näiteks trafo, millele on märgistatud "400V", tarnib koormuseta täpselt 400 V.
Täis - laadimispinge:
Täielikult - koormustingimused, tegelik väljundpingekõrvale kaldub allapooleolemuslike kaotuste tõttu. Seda kvantifitseeribPingeregulatsioon (VR).
2. Miks pinge langeb täiskoormuse all
Võtmetegur: Trafo impedants
Igal trafol onsisetampedants(ZZ), mis koosneb:
Takistus (RR): Vase kaotused mähistes.
Lekke reageerimine (xx): Magnetvoo leke.
See takistus põhjustab pinge langust proportsionaalselt koormusvooluga:
ΔV=iload × (rcosϕ+xsinϕ) ΔV=iload × (rcosϕ+xsinϕ)
Kus on koormuse võimsuse tegur.
Pingeregulatsiooni valem
Vr%= vr%=
Tüüpilised VR väärtused:
Jaotustrafod:2–5%
Power Transformerid:5–10%
3. Praktiline näide
Mõelge 1600 KVA õli - jahutatud trafoga:
Hinnatud nr - laadimispinge: 400 V
Impedants (Zpuzpu): 4%
Koormusvõimsuse tegur: 0,8 mahajäänud
Arvutamine:
Vfull - laadige=vno - load− (vno - laadimine × zpu × cosϕ) {=400 − (400 × 0,04 × 0,8) {8} − − − − {9} Vvfull - laadige=vno - laadige − (vno - laadige × zpu × cosϕ) {=400 − (400 × 0,04 × 0,8) {18} − V
Pinge reguleerimine:
Vr%=400 - 387,2387,2 × 100%≈3,3%vr%=387.2400 - 387,2 × 100%≈3,3%
Tulemus: Väljundpinge langeb387.2 V(–3,3%) Täiskoormuse all.
4. Leevendusstrateegiad
Koormuse all oleva pinge säilitamiseks:
a) Kraanide vahetajad
ON - laadige koputage vahetust (OLTC):
Dünaamiliselt reguleerib pingelanguse kompenseerimiseks esmaseid pöördeid.
Näide: A +5% TAP tõstab sekundaarset pinget 5%.
Väljas - vooluringi kraanid:
Käsitsi reguleerimine fikseeritud pinge parandamiseks.
b) Automaatsed pingeregulaatorid (AVR)
Paigaldage välised AVR -süsteemid (nt STATCOM), et süstida reaktiivvõimsust ja stabiliseerida pinget.
c) Disaini optimeerimine
Madalamad impedantsi trafod (nt ZPU<4%Zpu<4%) reduce voltage drop but increase short-circuit currents.
5. Standardite järgimine
IEEE C57.12.00:
"Nimepinge on nr - koormuspinge. Täis - koormuspinge arvutatakse impedantsi languse lahutamisega."
IEC 60076-1:
"Väljundpinge nimikoormuse all saadakse nr - koormuse pingest, millest lahutatakse pinge langus."
6. Päris - maailma mõjud
Ruudustik: Pinge langus mõjutab tundlikke koormusi (nt mootorid, tööstuslikud masinad). Kommunaalteenused jõustavad ± 5% pingetaluvust (ANSI C84.1).
Trafo testimine:
Rutiinsed testid mõõdavad ZPUZPU ja VR%, et valideerida disaini vastavus.
Järeldus
Trafoei saa oma nimiväärtust täiskoormuse all säilitadavältimatu takistuse tõttu - indutseeritud pinge langused. Kõrvalekalde kvantifitseeribPinge reguleerimine, tavaliselt vahemikus 2–10%, tuginedes disaini ja koormuse profiilile. Vähendamine nõuab kraanide vahetajaid, AVR -süsteeme või madalat - impedantsi kujundusi. Insenerid peavad süsteemi kavandamise ajal arvestama VR% -ga, et tagada pinge stabiilsus regulatiivsete piiride piires.
