Kas trafo kõrgem takistus on alati parem?

Hiljuti võttis meiega ühendust valutööstusega tegelev klient, et kohandada a4500 kVA 10/0,575 × 4 õlitrafo. Tehniliste arutelude käigus nõudis ta selgesõnaliselt, et lühise{1}takistus peab olema üle 9%, et suurendada trafo lühise{3}takistust. Koormusomaduste järgi tehtud arvutuste põhjal soovitasime standardtakistust 7%.

 

See tõstatab selles valdkonnas pika-arutelu ja kergesti valesti mõistetava küsimuse:Kas suurem impedantsi pinge (Ud%) on trafode jaoks tõesti parem?

 

Paljud operaatorid, eriti valu- ja sulatustehaste omanikud, usuvad, et suurem impedants tähendab tugevamat vastupidavust liigpingetele ja{0}}lühisriketele, mis tagab suurema tööohutuse. Aga kas see on tõesti nii?

 

 

Selles artiklis analüüsitakse põhjalikult trafo impedantsi kahe teraga mõõga mõju ja selgitatakse, miks liiga kõrge takistus suurendab energiatarbimist ja elektriarvete järsu tõusu.

 

 

Lihtsamalt öeldes viitab impedantsi pinge (lühi-takistus) trafo sisemisele takistusele elektrivoolule.

 

• Madal takistus (4% - 6%): sarnane laia sirge teega. Vool voolab sujuvalt ja pinge püsib stabiilne. Kuid lühise korral põhjustab piiramatu vool tõsiseid kahjustusi.

 

• Kõrge takistus (8% - 15%): võrreldav maanteel olevate kiirusepiirdega. See piirab lühise tippvoolu-ja kaitseb allavoolu seadmeid. Negatiivne külg on suurem võimsuskadu.

 

Järeldus: Ei liiga kõrge ega liiga madal takistus pole ideaalne. Kõige sobivam väärtus tagab parima jõudluse.

 

 

Selle valamisrakenduste 4500 kVA õli{1}}sukeldatava trafo puhul jääme 9% asemel 7% impedantsile kolmel peamisel põhjusel.

 

1. Tugevad pingekõikumised vähendavad sulatamise efektiivsust

Sellistes töötingimustes kasutatavad õli{0}}trafod kogevad drastilisi koormuse muutusi, alates suurest voolutõusust käivitamisel kuni püsiva tööni sulamise ajal. Impedants määrab otseselt pinge reguleerimise kiiruse sekundaarpoolel.

• 7% impedants: pingelang hoitakse mõistlikus vahemikus, tagades keskmise sagedusega toiteallika stabiilse töö{0}}.
• 9% impedants: Väljundpinge kõigub koormuse muutumisel palju drastilisemalt. See põhjustab keskmise sagedusega-ahju ebastabiilse väljundvõimsuse, pikendab sulamisaega, vähendab tootmise efektiivsust ja halvendab sularaua kvaliteeti.

 

2. Hüppeliselt kasvav reaktiivvõimsuse kadu

Vastupidiselt levinud väärarusaamadele ei ole suur takistus lihtsalt väike juhtmete raiskamine. Takistuse reaktiivkomponent (X) tarbib pidevalt reaktiivvõimsust.

 

• Reaktiivvõimsuse kao valem: Q≈I2X

 

Takistuse tõstmine 7%-lt 9%-le suurendab reaktiivkomponenti 28,6%. Trafo võtab oma magnetvälja säilitamiseks elektrivõrgust palju rohkem reaktiivvõimsust.

 

Selle tulemusena väheneb võimsustegur oluliselt. Toiteallikad kehtestavadvõimsusteguri lisatasudkasutajatele, kelle võimsustegur langeb alla normi (tavaliselt 0,9), et kompenseerida liinikadusid. 4500kVA trafo puhul võib aastane täiendav elektrikulu ulatuda kümnetesse tuhandetesse dollaritesse.

 

3. Suurenenud vase kadu ja ülekuumenemise oht

Takistuse suurendamiseks suurendavad tootjad tavaliselt mähiste pöördeid või laiendavad magnetlekke teed. See toob kaasa koormuse kadu (vasekadu) järsu tõusu. Kogu liigne võimsuskadu muundatakse soojuseks, mis sunnib jahutussüsteemi sagedamini tööle. Kuuma suveilmaga võib trafo isegi ületemperatuuri häireid vallandada.

 

 

Allpool on toodud tööstusharu{0}}standardsed impedantsi viited erinevate stsenaariumide jaoks:

Rakenduse stsenaarium	Soovitatav impedantsi vahemik	Valiku põhimõte
Üldjaotustrafo	4% - 6%	Eelistage pinge stabiilsust ja väikest võimsuskadu
Kesk-ahi / alaldi trafo	6% - 8%	Optimaalne tasakaal voolu piiramise ja energiatõhususe vahel
Suur jõutrafo	8% - 12%	Elektrivõrgu kaitsmiseks keskenduge lühise{0}voolu piiramisele
Spetsiaalne suure{0}}takistusega trafo	üle 15%	Spetsiaalsetele kohtadele, näiteks laboritele; peavad olema varustatud dünaamilise reaktiivvõimsuse kompenseerimise seadmetega

 

Kõrgem impedants ei tähenda kunagi paremat jõudlust. Selle 4500 kVA võimsusega õli{2}}trafo puhul on 7% tõhus vahemik, samas kui 9% põhjustab liigset energiatarbimist. Oleme tehniliselt võimelised kavandama 9% impedantsi, kuid teie pikaajalise-kasu huvides soovitame siiralt 7% -, et see on energiasäästlikum-, stabiilsem ja kulutõhusam{11}}.

Hankige hinnapakkumine

 

Valutehaste, terasetehaste või sukelkaarahjude trafode ostmisel ärge keskenduge ainult impedantsile. Pöörake rohkem tähelepanu tühi-koormuskadudele, koormuse kadudele ja professionaalsele-lühis-vastaste konstruktsioonide projekteerimisele. Need tegurid on palju väärtuslikumad kui lihtsalt impedantsi tõstmine väikese varu võrra.