در حوزه توزیع نیرو، ترانسفورماتورهای قدرت پر از روغن نقش اساسی دارند. بهعنوان تامینکننده قابل اعتماد این دستگاههای الکتریکی ضروری، از نزدیک شاهد اهمیت درک جنبههای فنی مختلف، که یکی از آنها جریانهای هجومی است، بودهام. در این وبلاگ، به بررسی جریان های هجومی در ترانسفورماتورهای قدرت پر از روغن، علل، اثرات و نحوه مدیریت آنها می پردازم.
جریان های هجومی چیست؟
جریانهای هجومی، جریانهای گذرا با بزرگی بالا هستند که وقتی برای اولین بار به یک ترانسفورماتور قدرت پر شده از روغن میروند. این جریان ها می توانند به طور قابل توجهی بزرگتر از جریان های معمولی ترانسفورماتور باشند. در برخی موارد، جریان هجومی می تواند تا 10 تا 15 برابر جریان نامی ترانسفورماتور برسد.
پدیده جریان هجومی نتیجه فرآیند مغناطیسی هسته ترانسفورماتور است. هنگامی که ترانسفورماتور قطع می شود، شار مغناطیسی در هسته ممکن است به صفر برنگردد. این شار باقیمانده، همراه با ولتاژ اعمال شده در طول انرژی، باعث می شود که هسته به طور موقت اشباع شود. در یک هسته اشباع، اندوکتانس سیم پیچ ترانسفورماتور به طور قابل توجهی کاهش می یابد و طبق قانون اهم (I = V/Z که Z امپدانس است)، به دلیل کاهش امپدانس، جریان زیادی جریان می یابد.
علل جریان های هجومی
- شار باقیماندههمانطور که قبلا ذکر شد، شار باقیمانده در هسته ترانسفورماتور یکی از دلایل اصلی جریان های هجومی است. جهت و اندازه شار باقیمانده بستگی به روشی دارد که ترانسفورماتور قبلاً بدون انرژی بوده است. اگر برق زدایی در نقطه ای از چرخه ولتاژ رخ دهد که شار مغناطیسی صفر نباشد، مقداری شار در هسته باقی می ماند. هنگامی که ترانسفورماتور دوباره روشن می شود، این شار باقیمانده می تواند باعث شود که هسته سریعتر اشباع شود و منجر به جریان هجومی زیاد شود.
- فاز ولتاژ در هنگام انرژی: فاز ولتاژ اعمال شده در لحظه انرژی دهی نیز بر جریان هجومی تاثیر می گذارد. اگر ولتاژ در اوج چرخه خود اعمال شود، زمانی که شار باقیمانده در یک جهت باشد، هسته به شدت اشباع می شود و در نتیجه جریان هجومی بالاتری ایجاد می شود.
اثرات جریان های هجومی
- اختلالات سیستم الکتریکی: جریان های هجومی زیاد می تواند باعث کاهش ولتاژ در سیستم الکتریکی شود. این کاهش ولتاژ می تواند بر سایر تجهیزات متصل به همان سیستم تأثیر بگذارد و منجر به اختلال در عملکرد یا کاهش عملکرد شود. به عنوان مثال، دستگاه های الکترونیکی حساس ممکن است به دلیل افت ناگهانی ولتاژ دچار اشکال یا خاموش شوند.
- استرس ترانسفورماتور: جریان های هجومی ترانسفورماتور را تحت تنش های مکانیکی و حرارتی قرار می دهند. جریان های بزرگ می توانند باعث ایجاد نیروهای مکانیکی در سیم پیچ های ترانسفورماتور شوند که ممکن است منجر به جابجایی سیم پیچ یا آسیب در طول زمان شود. از نظر حرارتی، جریان های زیاد می توانند باعث افزایش سریع دما شوند و به طور بالقوه باعث کاهش طول عمر مواد عایق در ترانسفورماتور شوند.
- خاموش شدن سیستم حفاظتی: جریان های هجومی گاهی اوقات می توانند باعث قطع شدن رله های محافظ در سیستم الکتریکی شوند. این رله ها برای تشخیص جریان های غیرعادی و جداسازی تجهیزات معیوب طراحی شده اند. با این حال، جریان هجومی زیاد ممکن است به اشتباه به عنوان جریان خطا تعبیر شود که منجر به خاموش شدن غیر ضروری و اختلال در منبع تغذیه شود.
مدیریت جریان های هجومی
- مقاومت های قبل از درج: یکی از روشهای رایج برای محدود کردن جریانهای هجومی استفاده از مقاومتهای پیشدرج است. این مقاومت ها به صورت سری به سیم پیچ ترانسفورماتور در طول دوره انرژی اولیه متصل می شوند. مقاومت ها امپدانس مدار را افزایش می دهند و در نتیجه جریان هجومی را کاهش می دهند. پس از مدت کوتاهی، هنگامی که جریان هجومی فروکش کرد، مقاومت ها دور زده می شوند و ترانسفورماتور به طور عادی کار می کند.
- سوئیچینگ کنترل شده: سوئیچینگ کنترل شده شامل انرژی دادن به ترانسفورماتور در یک نقطه خاص در چرخه ولتاژ برای به حداقل رساندن جریان هجومی است. با هماهنگ کردن بسته شدن کلید مدار با نقطه عبور ولتاژ صفر، شار باقیمانده و ولتاژ اعمال شده را می توان بهتر مدیریت کرد و احتمال اشباع هسته و در نتیجه جریان هجومی را کاهش داد.
- طراحی هسته: سازندگان ترانسفورماتور همچنین می توانند هسته را برای کاهش اثرات جریان های هجومی طراحی کنند. به عنوان مثال، استفاده از مواد مغناطیسی با کیفیت بالا با ویژگیهای شار پسماند کم میتواند به به حداقل رساندن تأثیر شار باقیمانده بر جریانهای هجومی کمک کند.
ترانسفورماتورهای قدرت پر از روغن و ملاحظات جریان هجومی ما
ما به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای قدرت پر از روغن، جریان های هجومی را در طول فرآیند طراحی و ساخت در نظر می گیریم. ماترانسفورماتور جعبه فتوولتائیک BSبا مواد هسته ای پیشرفته و تکنیک های ساخت و ساز برای کاهش اثرات جریان های هجومی طراحی شده است. هسته با دقت مهندسی شده است تا شار باقیمانده را به حداقل برساند و از عملکرد پایدار در طول انرژی اطمینان حاصل کند.
ما80 - 31500kVA/35kV دو سیم پیچ روغن تنظیم کننده ولتاژ در بار - ترانسفورماتور قدرت غوطه ورهمچنین دارای ویژگی هایی برای مدیریت جریان های هجومی است. ما از فناوری سوئیچینگ کنترلشده در طراحی تپ چنجرهای بار استفاده میکنیم تا از انرژیدهی صاف اطمینان حاصل کنیم و تأثیر جریانهای هجومی بر ترانسفورماتور و سیستم الکتریکی را به حداقل برسانیم.
برای کاربردهای در مقیاس کوچکتر، ماترانسفورماتور سه بعدی هسته زخمی 30 - 2500kVA/10kVبا ساختار هسته زخم سه بعدی منحصر به فرد طراحی شده است. این ساختار به کاهش حساسیت هسته به اشباع در هنگام انرژی دهی کمک می کند و در نتیجه جریان های هجومی را کاهش می دهد.
نتیجه گیری
جریان های هجومی در ترانسفورماتورهای قدرت پر از روغن پدیده پیچیده اما مهمی است که نیاز به درک و مدیریت دارد. به عنوان یک تامین کننده، ما متعهد به ارائه ترانسفورماتورهای با کیفیت بالا هستیم که برای به حداقل رساندن تأثیر جریان های هجومی طراحی شده اند. با استفاده از تکنیکهای پیشرفته طراحی، مواد و روشهای کنترل، ما اطمینان میدهیم که ترانسفورماتورهایمان حتی در طول فرآیند انرژیدهی اولیه، ایمن و کارآمد عمل میکنند.
اگر در بازار ترانسفورماتورهای قدرت پر از روغن هستید و می خواهید در مورد نحوه مدیریت جریان های هجومی در محصولات خود اطلاعات بیشتری کسب کنید، یا اگر نیازهای خاصی برای سیستم توزیع برق خود دارید، توصیه می کنیم برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده کمک به شما در یافتن راه حل مناسب ترانسفورماتور برای نیازهای شما هستند.
مراجع
- گراس، جی (2002). تجزیه و تحلیل سیستم قدرت وایلی - بین علوم.
- کندور، ص (1994). پایداری و کنترل سیستم قدرت مک گراو - هیل.
- ال-سید، م.ا (2010). مهندسی ترانسفورماتور: طراحی، فناوری و تشخیص مطبوعات CRC.