Impedance ng transpormer

 

 

 

1.1 Ang kahulugan ng impedance

Kahulugan: Ang impedance ng isang transpormer ay tumutukoy sa paglaban na ipinapakita nito sa kasalukuyang kapag ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan nito . binubuo ito ng dalawang bahagi: paglaban at induktibong reaksyon . Ang magnitude ng impedance ay karaniwang ipinahayag bilang isang porsyento at minarkahan sa transpormer nameplate .

Bahagi ng Constituent:

• Paglaban (r): Ito ang bahagi ng paglaban ng elektrikal na conductor sa paikot -ikot na transpormer, na pangunahing tinutukoy ng materyal at haba ng paikot -ikot na . na pagtutol ay maaaring maging sanhi ng pagkawala ng elektrikal na enerhiya sa anyo ng enerhiya ng init, na kilala bilang pagkawala ng tanso .

• Inductive Reactance (x): Ang bahaging ito ng impedance ay nagmula sa inductance ng paikot -ikot na . Kapag ang alternating kasalukuyang dumadaan sa paikot -ikot, ang induktibong reaksyon ay hahadlang sa pagbabago ng kasalukuyang . ang induktibong reaksyon ay pangunahing tinutukoy ng geometric na istruktura ng mga paikot

 

1.2 Ang mode ng expression ng impedance

Ang kabuuang impedance ay karaniwang ipinahayag sa kumplikadong anyo at binubuo ng kumbinasyon ng paglaban at induktibong reaksyon .

Z=r+jx,  Kabilang sa mga ito, si J ang haka -haka na yunit

Tandaan: Ang impedance ay hindi tumutukoy sa impedance ng isang solong mataas na boltahe o mababang boltahe mismo, ngunit sa halip ang pinagsamang impedance ng mataas na boltahe sa mababang boltahe, paglaban at reaksyon, na ginagamit upang ilarawan ang impedance sa pagitan ng mga paikot -ikot ng isang transpormer sa ilalim ng isang tiyak na estado ng operating .

Halimbawa, ang impedance ng isang three-coil transpormer:

Mataas na boltahe - Mababang boltahe

Mataas na boltahe - medium boltahe

Katamtamang boltahe - Mababang boltahe

 

 

2.1 Ang kahulugan ng impedance ng short-circuit

Definition: The Short-circuit Impedance on the transformer nameplate is a very important parameter, which reflects the electrical characteristics of the transformer under short-circuit conditions. Short-circuit impedance is usually expressed as a percentage (%Z), representing the ratio of the voltage that needs to be applied to the primary winding to generate the rated current when the secondary winding of the transformer is short-circuited to the Na -rate na boltahe ng pangunahing paikot -ikot na .

 

Pagbabalangkas:

Short-circuit impedance () Maaaring maipahayag ng mga sumusunod na pormula:

Kabilang sa kanila:

• Kinakailangan ba ang boltahe para maabot ang pangunahing paikot

• ay ang na -rate na boltahe ng pangunahing paikot -ikot na .

Ang kabuluhan ng impedance ng short-circuit

 

2.2 Ang kabuluhan ng impedance ng short-circuit

2.2.1 Limitahan ang short-circuit kasalukuyang

Ang impedance ng short-circuit ay tumutukoy sa laki ng short-circuit na kasalukuyang nabuo ng transpormer kapag ang pangalawang paikot-ikot ay maikli-circuited . short-circuit kasalukuyang ay ang maximum na kasalukuyang maaaring mangyari sa isang sistema ng kuryente, at maaaring magdulot ng isang malubhang banta sa kaligtasan ng mga kagamitan at system .

Ang mas malaki ang impedance ng short-circuit, mas maliit ang short-circuit kasalukuyang, na tumutulong na protektahan ang transpormer at downstream na kagamitan mula sa pinsala na dulot ng labis na short-circuit kasalukuyang .

Maikling pagkalkula ng circuit

Ibinigay: Ang kapasidad ng nameplate ng transpormer ay 100mva, ang boltahe ay 132/11 kv, at ang impedance ng short-circuit ay 10%. Kalkulahin ang short-circuit kasalukuyang sa parehong mataas at mababang mga boltahe na panig .

= short-circuit kasalukuyang

= Na -rate na kasalukuyang

Z%= maikling impedance ng circuit

 

Mataas na panig ng boltahe:

 

Mababang panig ng boltahe:

 

2.2.2 regulasyon ng boltahe

Short-circuit impedance at boltahe pagbagsak

Ang kadakilaan ng impedance ng short-circuit ay direktang nakakaapekto sa pagbagsak ng boltahe ng transpormer . Ang isang mas malaking impedance ng short-circuit ay nangangahulugan na ang transpormer ay nasa ilalim ng pag-load, ang pagbagsak ng boltahe sa mga paikot Ang boltahe ay nagbabago nang higit pa kapag nagbabago ang pag -load .

2.2.3 Paralleling Operation

Kapag ang maramihang mga transformer ay nagpapatakbo kahanay, ang laki ng short-circuit impedance ay tumutukoy sa proporsyon ng pag-load ng bawat transpormer bear . kung ang mga short-circuit impedance ng kahanay na mga transformer ay naiiba, ang pag-load ay hindi pantay na ipinamamahagi

• Transformer na may mababang impedance

Ito ay magdadala ng isang medyo malaking pag -load . ito ay dahil ang isang mas maliit na impedance ay nangangahulugang isang mas maliit na pagbagsak ng boltahe, kaya maaari itong magpadala ng mas kasalukuyang, na nagreresulta sa isang mas malaking pag -load .

• Mga Transformer na may mataas na impedance

Pagkatapos ito ay magdala ng isang mas maliit na pag -load . Ito ay dahil ang isang mas malaking impedance ay bubuo ng isang mas malaking pagbagsak ng boltahe, na nagreresulta sa isang mas maliit na ipinadala na kasalukuyang at sa gayon ang isang mas maliit na pag -load .

Ang isa sa mga kondisyon para sa kahanay na operasyon ay ang mga impedance ng maraming mga transformer ay ang parehong .

Ipagpalagay na mayroong dalawang mga transformer na nagpapatakbo ng kahanay:

Ang short-circuit impedance ng transpormer A ay 8%.

Ang short-circuit impedance ng transpormer b ay 10%.

Kung ang dalawang mga transformer na ito ay nagpapatakbo kahanay, dahil sa mas maliit na short-circuit impedance ng A, magdadala ito ng isang mas malaking pag-load kaysa sa b . halimbawa, kung ang kabuuang pag-load ng system ay 1000kva, kung gayon ang Transformer ay maaaring magdala ng 600kva, habang ang Transformer B ay nagdadala lamang ng 400kva .

Ang hindi pantay na pamamahagi ng pag -load ay maaaring humantong sa mga sumusunod na problema:

• Overload: Ang mga transformer na may mababang impedance ay maaaring labis na na-overload, habang ang mga may mataas na impedance ay maaaring nasa isang light-load state .

• Mababang kahusayan: Dahil sa hindi pantay na pamamahagi ng pag -load, ang kahusayan sa pagpapatakbo ng buong system ay maaaring bawasan ang .

• Pinaikling habang buhay: Ang mga transformer na nagpapatakbo sa ilalim ng mga kondisyon ng labis na karga ay maaaring makaranas ng isang pinaikling habang buhay dahil sa thermal stress at pinabilis na pag -iipon .

2.2.4 Mga Setting ng Proteksyon

Ang impedance ng short-circuit ay may direktang epekto sa setting ng mga proteksiyon na aparato tulad ng mga relay at circuit breakers . na mga aparato na proteksiyon ay karaniwang kailangang itakda ayon sa short-circuit kasalukuyang upang matiyak na ang mga pagkakamali ay maaaring maputol kaagad at epektibo kapag naganap ang isang maikling circuit, sa gayon mabawasan ang epekto sa iba pang mga bahagi ng system .

Ang pag-unawa sa short-circuit impedance ng isang transpormer ay kapaki-pakinabang para sa pagdidisenyo ng naaangkop na mga setting ng proteksyon upang matiyak ang kaligtasan at pagiging maaasahan ng system .

 

 

3.1 Ang bentahe ng mataas na impedance

• Limitahan ang short-circuit kasalukuyang

Ang mga transformer na may mataas na impedance ay maaaring limitahan ang laki ng short-circuit kasalukuyang kapag ang isang maikling circuit ay naganap . makakatulong ito na maprotektahan ang sistema ng kuryente at kagamitan at binabawasan ang epekto ng mga pagkakamali sa system .

• kakayahang umangkop sa panahon ng kahanay na operasyon

Sa mga transformer na nagpapatakbo nang magkatulad, kung mayroong isang bahagyang pagkakaiba sa impedance (ngunit sa loob ng isang makatwirang saklaw), mas madaling ipamahagi ang pag -load at maiwasan ang labis na konsentrasyon ng pag -load sa isang solong transpormer dahil sa napakaliit na impedance .

• Ang gastos ay maaaring medyo mababa

Sa ilang mga disenyo, ang pagtaas ng impedance ay maaaring mabawasan ang dami ng paikot -ikot na materyal na ginamit, sa gayon ang pagbaba ng mga gastos sa pagmamanupaktura .

 

3.2 Ang kawalan ng mataas na impedance

Ang pagganap ng regulasyon ng boltahe ay mahirap

Ang mga transformer na may mataas na impedance ay makakaranas ng mga makabuluhang pagbabag

Medyo malaking pagkawala ng enerhiya

Ang higit na impedance ay nangangahulugang higit na pagtutol at reaksyon, na maaaring humantong sa mas mataas na pagkawala ng enerhiya at mabawasan ang kahusayan ng transpormer .

 

3.3 Mga kalamangan ng mababang impedance

Mayroon itong mahusay na pagganap ng regulasyon ng boltahe

Ang mga transformer na may mababang impedance ay may mas maliit na pagbabagu -bago ng boltahe ng output kapag nagbabago ang pag -load, at maaaring magbigay ng isang mas matatag na boltahe . Napakahalaga nito para sa mga aparato na sensitibo sa pagbabagu -bago ng boltahe, tulad ng mga elektronikong aparato at mga sentro ng data, kung saan ang pagbagsak ng boltahe ay medyo maliit .

Mataas na kahusayan

Ang isang mas maliit na impedance ay nangangahulugang mas mababang paglaban at reaksyon, na karaniwang humahantong sa mas mataas na kahusayan ng enerhiya at binabawasan ang mga pagkalugi sa panahon ng operasyon .

 

3.4 kawalan ng mababang impedance

Ang short-circuit kasalukuyang ay medyo malaki

Ang mababang impedance ay nangangahulugan na kapag naganap ang isang maikling circuit, ang kasalukuyang ay napakalaki, na maaaring magdulot ng isang makabuluhang epekto sa system at kagamitan . Ito ay nangangailangan ng mas kumplikado at mamahaling mga panukalang proteksiyon .

Mataas na gastos sa pagmamanupaktura

Ang pagkamit ng mababang impedance ay karaniwang nangangailangan ng paggamit ng higit pang mga materyales (tulad ng mas makapal na mga wire o mas malaking cores) at mas kumplikadong mga proseso ng pagmamanupaktura, na nagdaragdag ng mga gastos .

 

3.5 Pagpipilian sa Kompromiso

Sa mga praktikal na aplikasyon, ang mga taga -disenyo ng transpormer ay karaniwang kailangang makahanap ng isang punto ng balanse sa pagitan ng mga magnitude ng impedance .

Ang punto ng balanse na ito ay nakasalalay sa:

• Mga kinakailangan sa proteksyon para sa mga sistema ng kuryente

Kung ang kasalukuyang circuit kasalukuyang kailangang mahigpit na kontrolado, ang isang disenyo na may isang mas malaking impedance ay maaaring mapili .

• Ang mga kinakailangan sa katatagan ng boltahe ng pag -load

Kung kinakailangan ang isang napaka -matatag na boltahe ng output, ang isang disenyo na may isang mas maliit na impedance ay maaaring mapili .

• Pagsasaalang -alang sa gastos

Sa saligan ng mga kinakailangan sa pagganap ng pagpupulong, ang gastos ay madalas na isang mahalagang kadahilanan sa paggawa ng desisyon .

 

 

4.1 Layunin ng Pagsubok

The Short-circuit Impedance and load loss Test is an important test for transformers, which is used to determine the short-circuit impedance (%Z) of the transformer and the load loss (i.e., copper loss) under short-circuit conditions. This test can provide important electrical characteristic information of the transformer under specific working conditions, which is helpful for verifying the design quality and performance of ang transpormer .

• Sukatin ang short-circuit impedance (%z)

Ang short-circuit impedance ay sumasalamin sa pinagsamang epekto ng paglaban at reaksyon ng isang transpormer at mahalaga para sa pagsusuri ng pagganap ng isang transpormer sa ilalim ng mga kondisyon ng kasalanan .

• Sukatin ang pagkawala ng pag -load

Ang pagkawala ng pag-load (o pagkawala ng tanso) ay ang pagkawala ng kuryente na dulot ng paikot-ikot na paglaban ng isang transpormer sa ilalim ng na-rate na pag-load, na maaaring masukat sa pamamagitan ng mga pagsubok na impedance ng short-circuit

 

4.2 Prinsipyo ng Pagsubok

Ang pagsubok na impedance ng short-circuit ay nagsasangkot ng pag-apply ng isang medyo mababang boltahe sa pangunahing paikot kinakalkula .

 

4.3 Mga Pamamaraan sa Pagsubok

4.3.1 Paghahanda sa Pagsubok

Mga kable: Short-Circuit Ang pangalawang bahagi (mababang boltahe) na paikot-ikot ng transpormer at ikonekta ang pangunahing panig (mataas na boltahe) na paikot-ikot sa isang nababagay na supply ng kuryente .

Paghahanda ng Kagamitan: Ikonekta ang aparato ng pagsukat upang maitala ang mga parameter tulad ng boltahe, kasalukuyang at kapangyarihan .

4.3.2 Inilapat na boltahe

Unti -unting dagdagan ang boltahe sa pangunahing panig mula sa zero hanggang sa kasalukuyang nasa pangunahing panig

4.3.3 sukatin

Boltahe: Sukatin at i -record ang boltahesa pangunahing panig

Kasalukuyan: Sukatin at i -record ang kasalukuyangsa pangunahing panig

Kapangyarihan: Sukatin at i -record ang Input Aktibong Power P, na higit sa lahat ang pagkawala ng pag -load (pagkawala ng tanso) ng paikot -ikot na .

Pagkalkula ng4.4.4

Ang formula ng pagkalkula ng impedance ng short-circuit:

Porsyento ng short-circuit impedance (%z):

Kabilang sa kanila,ay ang na -rate na boltahe ng transpormer

Ang pagkawala ng pag -load (pagkawala ng tanso) ay tumutukoy sa sinusukat na kapangyarihan p .

4.4.5 Mga Kondisyon ng Pagsubok

Ang mga pagsubok ay karaniwang isinasagawa sa temperatura ng silid, ngunit dahil sa makabuluhang impluwensya ng temperatura sa paikot -ikot na paglaban, ang aktwal na sinusukat na pagkalugi ng pag -load ay maaaring mangailangan ng pagwawasto ng temperatura .

Sa pagsubok, ang inilapat na boltahe ay medyo mababa . kailangan lamang na maabot ang na-rate na kasalukuyang, hindi ang na-rate na boltahe, dahil kapag ang pangalawang paikot-ikot ay maikli, ang paglalapat ng isang mas mababang boltahe ay sapat upang makabuo ng na-rate na kasalukuyang .

4.4.6 Pagsusuri ng mga resulta ng pagsubok

Ang halaga ng impedance ng short-circuit

Ang sinusukat na halaga ng impedance ng short-circuit ay dapat na naaayon sa halaga ng disenyo o ang halaga sa nameplate . kung ang mga pagkakaiba ay makabuluhan, maaaring ipahiwatig na may mga problema sa disenyo o paggawa ng transpormer .

Pagkawala ng pag -load

Ang sinusukat na pagkawala ng pag-load (pagkawala ng tanso) ay ginagamit upang suriin ang kahusayan ng transpormer sa ilalim ng mga kondisyon ng buong-load . Ang pagkawala na ito ay dapat na nasa loob ng saklaw na tinukoy sa disenyo .

4.4.7 kabuluhan

Ang pagsubok na short-circuit impedance ay hindi lamang nagpapatunay sa disenyo at kalidad ng pagmamanupaktura ng transpormer, ngunit nagbibigay din ng pangunahing data para sa pagsusuri ng kasalanan ng system, ang setting ng mga aparato ng proteksyon, at ang kahanay na operasyon ng transpormer . sa pamamagitan ng pagsubok na ito, ang mga inhinyero ay maaaring matiyak ang kaligtasan at pagiging maaasahan ng transpormer sa aktwal na operasyon . sa konklusyon, ang pagbabalik-tanaw na pagsubok na pagsubok ay isang mahalagang hakbang upang matiyak na ang pagbabagong-anyo, ang pagbabagong-anyo na pagsasaalang-alang, ang pagbabagong-anyo, ang pagbabagong-anyo ay sumisigaw na ang pagbabagong-anyo na ito ay sumisigaw na ang pagbabagong-anyo na ito ay ang pagbabagong-anyo, kasama ang mga pagtutukoy ng disenyo at maaaring gumana nang ligtas at mahusay .