في أنظمة الطاقة ، تعد المحولات أساسية لتحويل الجهد ونقل الطاقة. يطرح سؤال حاسم:هل جهد إخراج المحول تحت الحمل الكامل يساوي الجهد المقنن؟الجواب النهائي هولا، وتشرح هذه المقالة المبادئ الأساسية ، بدعم من المعايير الهندسية والتحليل الكمي.
1. تعريف الجهد المقنن
الجهد المقنن (IEEE/IEC Standard):
الالجهد المقننيتم تعريف المحول على أنهلا - تحميل جهد الإخراج(أي ، الجهد الثانوي عندما يكون اللف الثانوي مفتوحًا -). على سبيل المثال ، يقدم محول يسمى "400V" 400V بالضبط بدون تحميل.
كامل - تحميل الجهد:
ضمن شروط التحميل الكاملة - ، جهد الإخراج الفعليينحرف إلى الأسفلبسبب الخسائر الكامنة. هذا كميا بواسطةتنظيم الجهد (VR).
2. لماذا يسقط الجهد تحت الحمل الكامل
العامل الرئيسي: مقاومة المحول
كل محول لديهالمعاوقة الداخلية(ZZ) ، تضم:
المقاومة (RR): خسائر النحاس في اللفات.
مفاعل التسرب (xx): تسرب التدفق المغناطيسي.
تسبب هذه المعاوقة انخفاض الجهد يتناسب مع تيار الحمل:
Δv=iload × (rcosϕ+xsinϕ) Δv=iload ×
حيث cosϕcos هو عامل قوة الحمل.
صيغة تنظيم الجهد
vr ٪=vr ٪ =
قيم VR النموذجية:
محولات التوزيع:2–5%
محولات الطاقة:5–10%
3. مثال عملي
النظر في محول بارد 1600 كيلو فولت أمبير - مع:
تصنيف لا - الجهد التحميل: 400 V
مقاومة (Zpuzpu): 4%
عامل تحميل عامل: 0.8 تأخر
حساب:
vfull - load=vno - load− (vno - load × zpu × cosϕ) =400 - (400 × 0.04 × 0.8) vvfull - load=vno - load - (vno - load × zpu × cosł) =400 - (400 × 0.04 × 0.8) {18}
تنظيم الجهد:
VR ٪ =400 - 387.2387.2 × 100 ٪ ≈3.3 ٪ VR ٪ =387.2400 - 387.2 × 100 ٪ ≈3.3 ٪
نتيجة: انخفاض جهد الخرج إلى387.2 V(–3.3 ٪) تحت الحمل الكامل.
4. استراتيجيات التخفيف
للحفاظ على الجهد المقنن تحت الحمل:
a) الصنبور
على - تحميل الصرفي (OLTC):
يضبط ديناميكيًا الدورات الأولية للتعويض عن انخفاض الجهد.
مثال: A +5 ٪ TAP يرفع الجهد الثانوي بنسبة 5 ٪.
OFF - صنابير الدائرة:
التعديل اليدوي لتصحيح الجهد الثابت.
b) منظمات الجهد التلقائي (AVR)
تثبيت أنظمة AVR الخارجية (على سبيل المثال ، STATCOM) لحقن الطاقة التفاعلية وتثبيت الجهد.
c) تحسين التصميم
محولات المعاوقة السفلية (على سبيل المثال ، ZPU<4%Zpu<4%) reduce voltage drop but increase short-circuit currents.
5. الامتثال المعايير
IEEE C57.12.00:
"الجهد المقنن هو جهد التحميل no -.
IEC 60076-1:
"يتم اشتقاق جهد الإخراج تحت الحمل المقرر من الجهد لا - الحمل ناقص انخفاض الجهد."
6. حقيقية - الآثار العالمية
استقرار الشبكة: انخفاض الجهد يؤثر على الأحمال الحساسة (على سبيل المثال ، المحركات ، الآلات الصناعية). المرافق تنفذ ± 5 ٪ تحمل الجهد (ANSI C84.1).
اختبار المحول:
الاختبارات الروتينية تقيس ZpuzPU و VR ٪ للتحقق من صحة الامتثال للتصميم.
خاتمة
محوللا يمكن الحفاظ على جهده المقنن تحت الحمل الكاملبسبب مقاومة لا مفر منها - قطرات الجهد المستحث. يتم قياس الانحراف بواسطةتنظيم الجهد، عادةً ما يتراوح 2-10 ٪ على أساس التصميم والتعريف. يتطلب التخفيف مغيرات الصنبور ، أو أنظمة AVR ، أو تصميمات المعاوقة المنخفضة-. يجب أن يعامل المهندسون في VR ٪ أثناء تخطيط النظام لضمان استقرار الجهد ضمن الحدود التنظيمية.
