Transformator de tip uscat de 630 kVA 10 kV: Tensiune de impedanță și adaptabilitate la sarcină

Ce este tensiunea de impedanță?

Tensiunea de impedanță, adesea scrisă ca Uk și exprimată ca procent, este tensiunea care trebuie aplicată unei înfășurări la frecvența nominală, în timp ce cealaltă înfășurare este scurtcircuitată, pentru a circula curentul nominal. Este suma vectorială a căderilor de tensiune rezistive și reactive ale transformatorului și este măsurată și definită conform IEC 60076-1. Pentru un transformator de tip uscat de 630 kVA 10 kV, tensiunea de impedanță este o valoare fixă ​​de proiectare, de obicei menționată pe plăcuța de identificare, de obicei în intervalul de la 4% la 8%.

De ce este importantă tensiunea de impedanță

Limitarea curentului de scurt{0}circuit

Curentul de scurtcircuit simetric -este aproximativ curentul nominal împărțit la impedanță (sub formă zecimală). O unitate cu impedanță de 6% limitează curentul de defect la aproximativ 16,7 ori curentul nominal, în timp ce o unitate de 4% ar permite de aproximativ 25 de ori. Valoarea aleasă trebuie să se coordoneze cu capacitatea de rupere a întreruptorului din amonte și cu rezistența nominală a echipamentului din aval.

Reglarea tensiunii

Sub sarcină, căderea de tensiune internă a transformatorului este proporțională cu impedanța. O impedanță mai mare înseamnă o cădere de tensiune mai mare între condițiile fără-sarcină și-încărcare completă, ceea ce poate conta pentru echipamentele sensibile la sfârșitul alimentatoarelor lungi. Componenta reactivă domină deopotrivă în unitățile de tip uscat-și cu ulei-.

Funcționare în paralel

Transformatoarele conectate în paralel trebuie să aibă tensiuni de impedanță în limitele unei toleranțe strânse (de obicei, cu 10% unul față de celălalt, conform ghidului IEC 60076-1), astfel încât sarcina să împartă proporțional cu valorile nominale. O nepotrivire obligă o unitate să transporte mai mult decât cota sa.

Valori tipice pentru clasa 630 kVA 10 kV

Optimizare avantaje-

Scăderea impedanței îmbunătățește reglarea tensiunii și reduce pierderile reactive, dar crește curentul de scurt-circuit și, prin urmare, solicitarea mecanică asupra înfășurărilor în timpul defecțiunilor, ceea ce necesită contravântuiri mai puternice. Creșterea impedanței protejează rețeaua de curentul de defect excesiv, dar degradează reglarea și crește pierderile de sarcină. Prin urmare, optimizarea depinde de nivelul defecțiunii sistemului, de lungimea alimentatorului și de sensibilitatea sarcinilor conectate. Pentru o unitate de 630 kVA care alimentează o magistrală de 0,4 kV cu un conținut ridicat de motor, o valoare în jur de 6% este o alegere echilibrată; valoarea finală ar trebui confirmată printr-un studiu de scurt-circuit al rețelei.

Adaptabilitatea la încărcare a designului de tip uscat-

Transformatoarele de tip uscat-utiliză izolație cu aer sau rășină și sunt frecvente în clădiri, tuneluri și plante interioare unde uleiul nu este permis. IEC 60076-11 definește limitele lor de-creștere a temperaturii, iar capacitatea de încărcare depinde de clasa de izolație: clasa F permite o creștere medie a înfășurării de 100 K, clasa H permite 125 K. Deoarece unitățile de tip-uscat tolerează suprasarcinile{-de scurtă durată, se poate aplica constanta de ghidare termică a timpului corespunzătoare}{1 uscat. date termice. Valoarea impedanței influențează, de asemenea, comportamentul la suprasarcină indirect prin distribuția pierderilor între pierderile în gol și pierderile de sarcină.

Cum să specificați și să verificați impedanța

Specificația trebuie să indice tensiunea de impedanță la curentul nominal, poziția de conectare și temperatura de referință, iar raportul de testare de rutină trebuie să arate valoarea măsurată în toleranța de fabricație (de obicei ±7,5% pentru impedanță conform IEC 60076-1). Când este planificată funcționarea în paralel, impedanța unităților ar trebui să fie mai strânsă, iar unghiul de fază al impedanței ar trebui, de asemenea, să fie similar pentru a evita curentii circulatori.

FAQ

Ce înseamnă o tensiune de impedanță de 6% în practică?

Înseamnă că, cu scurtcircuit-secundarul, 6% din tensiunea primară nominală antrenează curentul nominal. Curentul potențial de scurt-circuit este, prin urmare, de aproximativ 16,7 ori curentul nominal, înainte ca impedanța sistemului să fie adăugată.

Se poate schimba impedanța după fabricație?

Nu. Impedanta este fixata de geometria infasurarii, spire si dispozitie. Schimbarea lui necesită o reproiectare, motiv pentru care valoarea trebuie convenită în etapa de specificare.

De ce două transformatoare în paralel au nevoie de impedanță similară?

Deoarece partajarea sarcinii este invers proporțională cu impedanța. Dacă impedanțele diferă cu mai mult de aproximativ 10%, unitatea de impedanță mai joasă-suportă o sarcină disproporționată și se poate supraîncălzi.

O impedanță mai mare crește pierderile?

Pierderea de sarcină (pierderea de cupru) face parte din impedanță, astfel încât modelele cu impedanță mai mare au adesea pierderi de sarcină ceva mai mari, dar componenta reactivă domină și nu consumă ea însăși putere activă.

Este 630 kVA cel mai mare tip uscat disponibil?

Nu. Transformatoarele de tip uscat-sunt disponibile până la câțiva MVA, dar 630 kVA este o evaluare foarte comună pentru clădiri și distribuție industrială, datorită dimensiunilor sale compacte și a echilibrului bun între capacitate și cost.

Pe scurt, tensiunea de impedanță este unul dintre cei mai importanți parametri ai unui transformator de tip uscat de 630 kVA 10 kV: coordonează nivelurile de defecțiuni, reglarea tensiunii și funcționarea în paralel. Specificându-l în mod deliberat, în jur de 6% pentru serviciul de distribuție tipic, și verificarea valorii măsurate în raportul de testare, protejează atât transformatorul, cât și rețeaua pe care o alimentează.