Фаҳмидани ҷараёни шиддати трансформатор: сабабҳо, намудҳо ва стратегияҳои амалии кам кардани таъсир

Вақте ки трансформатор бори аввал ба кор андохта мешавад-ва ё танҳо-баъди таваққуфи кӯтоҳ-барқарор мешавад, он тавре рафтор мекунад, ки аксар вақт одамонро берун аз ҷаҳони муҳандисӣ ба ҳайрат меорад. Ба ҷои он ки ба ҷараёни устувори магнитизатсияи худ бемалол ҷойгир шавад, он ногаҳон як ҷараёнҳои азими қариб таркандаро ба вуҷуд меорад. Ин хуб-маълум астҷараёни фаврӣ, ва гарчанде ки ин муқаррарӣ аст, он метавонад хеле монанд ба назар расад, ки чизе хато кардааст.

Дар Scotech, мо бо хадамоти коммуналӣ, пудратчиён ва гурӯҳҳои EPC дар саросари ҷаҳон кор мекунем, аз ин рӯ мебинем, ки ин савол аксар вақт ба миён меояд:Инруш маҳз чист, чаро он рӯй медиҳад ва мо онро чӣ гуна идора карда метавонем?
Биёед онро ба таври амалӣ ва муҳандисӣ-дӯстона гузаронем.

 

1. Ҷараёни Inrush дар асл чӣ гуна аст

2. Намудҳои гуногуни Inrush

Муҳандисон одатан дар бораи чаҳор шакли асосӣ сӯҳбат мекунанд:

Зарбаи магнитизатсия– шиддати классикӣ ҳангоми барқсозӣ.

Давраи барқароршавӣ– пас аз паст шудани шиддат ё қатъи кӯтоҳ.

Ҳодисаи ҳамдардӣ– вақте ки трансформатори солим ва -пайвастшуда халалдор мешавад, зеро трансформатори дигар дар ҳамон шабака барқ ​​​​гирад.

Зиёд-ҳаяҷон– бо шароитҳои ғайриоддӣ аз болои шиддат ё басомадҳо.

Ҳар як навъ рафтори худро дорад, аммо ҳамаи онҳо як сабаби якхела доранд: сатҳи флюс аз минтақаи бароҳатии аслӣ боло меравад.

 

3. Чаро Inrush дар ҷои аввал рӯй медиҳад

Барои воқеан дарк кардани шиддат, мо бояд дар бораи ҷараёни магнитӣ-на танҳо ҷараёнҳои устувор-вазъият, балки ҷараёнҳои боқимонда, номувофиқ ва берун аз-аз-синхронизатсия, ки ҳатто пас аз хомӯш кардани трансформатор дар ядро ​​зиндагӣ мекунанд, сӯҳбат кунем.

 

3.1 Ҷараёни боқимонда (бузургтарин мушкилот)

Трансформаторҳо ҳолати магнитии худро "дар хотир" мекунанд. Ҳатто пас аз нопадид шудани шиддат, ядро ​​метавонад нигоҳ дошта шавадҷараёни боқимондааз сабаби:

давраи охирини шиддат пеш аз ҷудошавӣ,

гистерези моддӣ,

таърихи сарборӣ ва намунаи ҳаяҷон.

Агар дар лахзае, ки шиддати воридшаванда флюсро тела доданй мешавад, трансформатор аз нав ба кор андохта шаваддар ҳамон самт, ҷараёни ҳосилшуда метавонад аз арзиши тарҳрезӣ хеле болотар боло равад- ядроро ба пуррагӣ тела диҳад.

Пас аз сер шудан, трансформатор дигар индуктивии магнитизатсияро барои маҳдуд кардани ҷараён истифода бурда наметавонад. Ҳамин тавр, осмони ҳозира-мушак мезанад.

 

3.2 Вақти кунҷи гузариш - ҳама чиз аст

Агар шумо шикастанро дар лаҳзаи "нодуруст" маҳкам кунед-масалан, дар гузариши сифри шиддат- ҷараён аз сифр оғоз мешавад, аммо шиддат бо суръати максималии худ меафзояд.
Flux зуд вокуниш нишон медиҳад, ба боло тир мезанад ва метавонад аз меъёрҳои ҳолати устувор-барояд.

Агар лаҳзаи гузариш рӯй диҳадилова кунедба ҷараёни боқимонда, шиддат боз ҳам калонтар мешавад.

Лаҳзаи дигари пӯшида метавонад танҳо зарбаи ҳалимро ба вуҷуд орад.
Якчанд миллисонияҳо фарқияти байни энергияи ором ва шиддати 12 × номиналии ҷорӣро муайян мекунанд.

 

3.3 Хусусиятҳои сершавии аслӣ

Ҳар як маводи аслӣ нуқтае дорад, ки он аз магнитизатсияи минбаъда худдорӣ мекунад. Вақте ки сершавӣ рух медиҳад:

вайроншавии индуктивӣ,

ҷараён озодона баланд мешавад, то он даме ки муқовимати печ ё импеданси система ниҳоят онро маҳдуд кунад.

Зонуи сершавии ядро ​​ҳар қадар тезтар бошад, дарунравӣ ҳамон қадар қавитар аст.

 

3.4 Шароити система

Шабакаи қавӣ (соҳиби кӯтоҳи баланд- MVA) зарбаро ба осонӣ "таъзо медиҳад".
Шабакаи заиф шиддатро маҷбур мекунад, ки шиддатро паст кунад, воқеан шиддатро коҳиш медиҳад, аммо ноустувориро ба вуҷуд меорад.

Шабакаҳои заиф → зарбаи хурдтар, вале халалдоршавии шиддат бештар
Шабакаҳои қавӣ → шиддати баландтар, аммо шабака устувор боқӣ мемонад

 

3.5 Асимметрия ва ҷуброни DC

Энергия аксар вақт дар шакли мавҷи ҷорӣ як ҷузъи DCро эҷод мекунад.
Ин офсет-дар якҷоягӣ бо сершавӣ-трансформаторро ба ҷараёнҳои ғайрихаттӣ ва асимметрӣ тела медиҳад.

 

4. Омилҳое, ки ба то чӣ андоза қавӣ будани ҳамла таъсир мерасонанд

Inrush тасодуфӣ нест; коидахои пешбинишавандаро риоя мекунад. Якчанд параметрҳои тарҳрезӣ ва система ба шиддатнокии шиддат таъсир мерасонанд.

 

4.1 Сатҳи ҷараёни боқимонда ва қутбӣ

Ягона омили таъсирбахш.
Ҷараёни баланди боқимонда + кунҷи ивазкунии бад=бадтарин-вазият.

Ҳатто ду трансформатори якхела метавонанд вобаста ба давраи охирини беқурбшавии энергияашон гуногун рафтор кунанд.

 

4.2 Маводи асосӣ, геометрия ва хатти сершавӣ

4.3 Қувваи ноқилҳои кӯтоҳ-система (сатҳи хато)

Системаи қавӣ → ҷараёнҳои баланди дастрас

Системаи заиф → фурӯпошии шиддат ҷараёни ҷараёнро маҳдуд мекунад, аммо боиси халалдоршавии таъминот мегардад

Ин аст, ки чаро трансформаторҳои тақсимоти деҳот метавонанд ҳангоми барканор кардани чароғҳо милт-милт шаванд.

 

4.4 Андозаи трансформатор (баҳои кВА/МВА)

Ядрои калонтар → энергияи магнитии калонтар → шиддати эҳтимолии баландтар.
Гарчанде ки хаттӣ нестанд, воҳидҳои калонтар ба ҷараёни боқимонда ҳассостаранд.

 

4.5 Конфигуратсияи гардиш

 

 

Гардҳои дельта ҷараёнҳои гардишкунандаро ба дом меандозанд, ки шакли мавҷро каме тағир медиҳанд.
Баъзе конфигуратсияҳо табиатан ҳангоми барқсозӣ гармоникаи бештар тавлид мекунанд.

 

4.6 Таърихи ҳарорат ва магнитӣ

Трансформатори гарм нисбат ба магнити хунук каме фарқ мекунад.
Давраи бекории тӯлонӣ метавонад ҷараёни боқимондаро кам ё тасодуфӣ кунад.

 

5. Чӣ тавр муҳандисон Inrush-ро ҳисоб мекунанд ё ҳисоб мекунанд

Математика аз муносибати шиддат ва ҷараён бармеояд, аммо барои системаҳои воқеӣ шарҳи соддакардашуда кор мекунад:

Ҳангоме ки ҷараён аз ҳадди -вазъияти устувори худ баланд мешавад, ядро ​​сер мешавад. Трансформатор кӯшиш мекунад, ки мувозинатро барқарор кунад ва дар натиҷа ҷараёни баланди гузаранда ба вуҷуд меояд.

Дар амал муҳандисон истифода мебаранд:

Диапазони эмпирикӣ (масалан, 8–14 × ҷараёни номиналӣ барои бисёр трансформаторҳои тақсимотӣ)

Маълумоти тарҳрезии истеҳсолкунанда

Воситаҳои нармафзор-EMTP-RV, PSCAD, MATLAB/Simulink-барои моделсозии муфассал

Ҳисобкунии дақиқ маълумотро дар бораи каҷи аслӣ, кунҷи гузариш, сахтии система ва муқовимати печон талаб мекунад.

 

6. Чӣ тавр Inrush-ро коҳиш додан ё назорат кардан мумкин аст

 

6.1. Оптимизатсияи тарҳрезии аслӣ ва печанда

Трансформаторҳое, ки зичии пасти ҷараёни сершавӣ доранд, табиист, ки шиддати камтарро тавлид мекунанд. Инро тавассути зиёд кардани қисмати аслӣ-, интихоби маводҳои аслӣ бо хусусиятҳои магнитизатсияи беҳтар ё ҷорӣ кардани холигии ҳавои андаке барои пешгирӣ кардани ҷамъшавии якбораи ҷараён ба даст овардан мумкин аст. Кам кардани магнитизми боқимонда махсусан муҳим аст, зеро ҷараёни асимметрӣ сабаби асосии қуллаҳои шадиди шадид мебошад. Тарҳрезии кранҳои бисёр- як қисми муҳандисии стандартии трансформаторҳо буда, эътимодро зери по намекунад. Ин тадбирҳо дар сарчашма амал мекунанд: онҳо кафолат медиҳанд, ки занҷири магнитӣ дар вақти барқгирӣ устувор боқӣ мемонад ва имкони сар задани шиддати пурборшави-ро кам мекунад.

 

6.2. Гузариш идорашаванда (Нуқта-кор-Бастани мавҷ)

Технологияи мавҷ-ба-ба таври васеъ ҳамчун самараноктарин усули амалиётӣ барои маҳдуд кардани шиддати барқ ​​эътироф шудааст. Бо синхронизатсияи шикаста барои бастани гузариши сифри шиддат-маҳз вақте ки ҷараёни эҳтимолӣ бо ҷараёни боқимонда мувофиқат мекунад-, трансформатор аз ҷаҳиши ногаҳонии магнитизатсия пешгирӣ мекунад. Аз ҷониби IEC 62271-100 дастгирӣ карда мешавад ва дар зеристгоҳҳои коммуналӣ ҷойгир карда шудааст, коммутатсионӣ идорашаванда ҳамчун як усули мустақил кор мекунад ва танҳо талаб мекунад, ки ҷудокунак ва модули идоракунӣ бо шиддати система ҳамоҳанг бошанд.

 

6.3. Усулҳои нарм-Оғоз ва ҷорӣ-Усулҳои маҳдудкунанда

Усулҳои оғози нарм- тадриҷан шиддатро истифода мебаранд ва имкон медиҳанд, ки ҷараёни магнитӣ на якбора боло равад. Системаҳои саноатӣ аксар вақт термисторҳои NTC, маҳдудкунандаҳои ҷараёни электронӣ ё схемаҳои болоравии назоратшаванда-ро истифода мебаранд. Инҳо махсусан барои трансформаторҳои хушк ва ҷудокунанда, трансформаторҳои пеши- UPS ва дигар таҷҳизоти миёна- самаранок мебошанд. Ҳарчанд NTCҳо дар трансформаторҳои тақсимоти пур аз равған бо назардошти мулоҳизаҳои гармӣ ва андоза камтар маъмуланд, маҳдудияти фаъоли электронӣ дар муҳандисии электрикӣ як ҳалли пухта ва боэътимод боқӣ мемонад.

 

6.4. Банақшагирии система ва интихоби дурусти таҷҳизот

Вақте ки параметрҳои трансформатор ба хусусиятҳои шабакаи таъминот мувофиқат мекунанд, шиддатро ба таври назаррас коҳиш додан мумкин аст. Муҳандисон мунтазам иқтидори ноқилҳои кӯтоҳ-сарчашма, муқовимати трансформатор ва дарозии фидерро ба назар мегиранд, то бадтарин мувозинати ҷараёнро пешгирӣ кунанд. Импеданси баландтари система табиатан суръати ибтидоии ҷараёнро маҳдуд мекунад, дар ҳоле ки интихоби дурусти андозаи трансформатор барои сарборӣ аз магнитизатсияи аз ҳад зиёди VA-ро нисбат ба қувваи шабака пешгирӣ мекунад. Ин тадбирҳои банақшагирӣ қисми амалияи стандартии муҳандисии системаи энергетикӣ мебошанд.

 

6.5. Тадбирҳои муҳофизатӣ ва сабуккунанда

Ҳатто дар сурати рух додани шиддат, муҳофизати дуруст интихобшуда пешрафтро пешгирӣ мекунад. D-каҷи каҷ ё K-каҷкунакҳои каҷӣ ва{3}}паҳнкунакҳои таъхирнопазири вақт- ҳалли саноатӣ мебошанд, ки барои таҳаммул кардани шиддатҳои кӯтоҳмуддати магнитизатсия бидуни осеб расонидан-ба бехатарӣ пешбинӣ шудаанд. Оғози пайдарпай боз як чораи амалӣ аст, вақте ки трансформаторҳои сершумор дар як фидер кор мекунанд ва кафолат медиҳанд, ки қуллаҳои воридшавии онҳо ба ҳам наоянд. Ин стратегияҳо худ аз худ усулҳои рафъкунии саркашӣ нестанд, аммо онҳо кори боэътимод ва устувори системаро таъмин мекунанд.

 

6.6. Усулҳои иловагӣ бо маҳдудиятҳои дархост

Усулҳои муайян-ба монанди магнитизатсияи пеш аз-ва{2}}резисторҳои пеш аз воридкунӣ- метавонанд самаранок бошанд, аммо шартҳои қатъии татбиқро талаб мекунанд. Магнитизатсияи пеш- бояд ба марҳилаи шиддати система дақиқ мувофиқат кунад; агар дуруст ҳамоҳанг карда нашавад, он метавонад ба ҷои кам кардани шиддат афзоиш ёбад. Резисторҳои пеш аз воридшавӣ-дар гузариши баландшиддат собит шудаанд, вале аз сабаби мураккабӣ ва арзиши онҳо дар системаҳои тақсимоти паст- ё миёна- хеле кам истифода мешаванд. Ин усулҳо бояд танҳо барои ҳолатҳои махсус баррасӣ карда шаванд ва-ҳалли умумӣ нестанд.

 

Фикрҳои ниҳоӣ

Ҷараёни шадид ногузир аст, аммо вақте ки мо физикаи паси онро дарк мекунем, онро комилан идора кардан мумкин аст. Новобаста аз он ки шумо як сутуни хурди{1}}трансформатори васлшавандаро барқ ​​медиҳед ё панели калон-васлшуда ё агрегати зеристгоҳӣ, ҳамон принсипҳо татбиқ мешаванд.

Бо дарназардошти ҷараёни боқимонда, шароити система ва усулҳои энергетикӣ, хадамоти коммуналӣ ва муҳандисони лоиҳа метавонанд таъсири номатлубро ба таври назаррас коҳиш диҳанд.

Агар ба шумо-роҳнамоии мушаххаси лоиҳа- эҳтиёҷ дошта бошед ё мехоҳед, ки барои тарҳрезии стратегияи энергетикӣ барои шабакаи паҳнкунии шумо дастгирӣ дошта бошед-Гурӯҳи муҳандисии Scotech ҳамеша омода аст, ки кӯмак расонад.