جریان گسل ترانسفورماتور سوار شده با پد چیست؟

من به عنوان تأمین کننده ترانسفورماتورهای نصب شده PAD ، اغلب در مورد جنبه های مختلف فنی این ترانسفورماتورها با سؤالاتی از مشتریان روبرو می شوم. یکی از سؤالات متداول در مورد جریان گسل ترانسفورماتور نصب شده پد است. در این پست وبلاگ ، من به مفهوم جریان گسل ، اهمیت آن در زمینه ترانسفورماتورهای نصب شده PAD و چگونگی تأثیر آن بر طراحی ، بهره برداری و ایمنی این ترانسفورماتورها می پردازم.

درک جریان گسل

جریان گسل جریان غیر طبیعی است که هنگام وقوع یک گسل از طریق یک مدار الکتریکی جریان می یابد. یک گسل را می توان به عنوان هر بیماری غیر طبیعی در سیستم الکتریکی تعریف کرد که باعث جریان ناخواسته جریان می شود. انواع متداول گسلها شامل مدارهای کوتاه ، گسل های زمینی و مدارهای باز است. در مورد ترانسفورماتورهای نصب شده PAD ، مدارهای کوتاه مهمترین نوع گسل هستند که باید در نظر بگیریم.

مدارهای کوتاه هنگامی اتفاق می افتد که ارتباط مستقیمی بین دو هادی از مراحل مختلف یا بین یک هادی فاز و زمین وجود داشته باشد. این منجر به یک مسیر امپدانس بسیار کم برای جریان می شود و باعث می شود مقدار زیادی جریان جریان یابد. میزان جریان گسل به عوامل مختلفی از جمله امپدانس منبع ، امپدانس ترانسفورماتور و نوع گسل بستگی دارد.

امپدانس منبع امپدانس سیستم قدرت است که ترانسفورماتور را تأمین می کند. امپدانس منبع پایین به این معنی است که سیستم قدرت می تواند مقدار بیشتری از جریان را در طی یک گسل تأمین کند. امپدانس ترانسفورماتور نیز نقش مهمی ایفا می کند. ترانسفورماتورها دارای مقدار امپدانس خاصی هستند که برای محدود کردن جریان گسل به یک سطح خاص طراحی شده است. نوع گسل ، خواه یک گسل واحد به زمین ، یک گسل فاز به فاز یا یک گسل سه فاز ، همچنین بر میزان جریان گسل نیز تأثیر می گذارد.

اهمیت جریان گسل در ترانسفورماتورهای نصب شده پد

جریان گسل در طراحی ، بهره برداری و ایمنی ترانسفورماتورهای سوار شده با پد از اهمیت زیادی برخوردار است.

طراحی

در مرحله طراحی ، مهندسان باید حداکثر جریان احتمالی گسل را که ترانسفورماتور ممکن است تجربه کند ، در نظر بگیرند. این برای تعیین امتیاز اجزای داخلی ترانسفورماتور مانند سیم پیچ ها ، بوش ها و دستگاه های محافظ مهم است. به عنوان مثال ، سیم پیچ های ترانسفورماتور باید قادر به مقاومت در برابر استرس مکانیکی ناشی از جریان گسل بالا بدون تحمل خسارت باشد. دستگاه های محافظ ، مانند فیوزها یا قطع کننده های مدار ، باید به درستی اندازه بگیرند تا جریان گسل را به موقع قطع کنند.

عمل

در عملکرد عادی ، جریان گسل نباید از طریق ترانسفورماتور جریان یابد. با این حال ، در صورت وقوع گسل ، ترانسفورماتور باید بتواند جریان گسل را برای مدت زمان کوتاهی کنترل کند تا دستگاه های محافظ کار کنند. اگر جریان گسل خیلی زیاد باشد و دستگاه های محافظ نتوانند عمل کنند ، می تواند منجر به گرمای بیش از حد ترانسفورماتور شود که ممکن است باعث آسیب عایق شود و در نهایت منجر به خرابی ترانسفورماتور شود.

امنیت

جریان گسل نیز یک نگرانی مهم ایمنی است. جریان های گسل بالا می توانند باعث ایجاد قوس شوند که می تواند منجر به آتش سوزی و انفجار شود. بنابراین ، ترانسفورماتورهای نصب شده با PAD با ویژگی های ایمنی برای جلوگیری از این خطرات طراحی شده اند. به عنوان مثال ، آنها اغلب در یک کابینت فلزی محصور می شوند تا دارای هرگونه قوس بالقوه و محافظت از پرسنل از تماس با قطعات زنده باشند.

محاسبه جریان گسل

محاسبه جریان گسل ترانسفورماتور نصب شده پد یک فرآیند پیچیده است که نیاز به درک خوبی از اصول مهندسی برق دارد. متداول ترین روش برای محاسبه جریان گسل استفاده از سیستم per واحد است. در سیستم PER واحد ، تمام مقادیر الکتریکی به عنوان کسری از یک مقدار پایه بیان می شوند.

اولین قدم برای محاسبه جریان گسل ، تعیین مقادیر پایه برای ولتاژ ، جریان ، قدرت و امپدانس است. پس از تعیین مقادیر پایه ، امپدانس منبع و امپدانس ترانسفورماتور به مقادیر واحد تبدیل می شوند. سپس جریان گسل را می توان با استفاده از مقادیر امپدانس هر واحد و نوع گسل محاسبه کرد.

به عنوان مثال ، در یک سیستم سه فاز ، جریان گسل برای یک مدار کوتاه سه فاز می تواند با استفاده از فرمول زیر محاسبه شود:

$ i_ {fault} = \ frac {v_ {base}} {\ sqrt {3} z_ {total}} $

جایی که $ i_ {fault} $ جریان گسل است ، $ v_ {پایه} $ ولتاژ پایه است ، و $ Z_ {کل} $ کل امپدانس واحد سیستم است که شامل امپدانس منبع و امپدانس ترانسفورماتور است.

تأثیر نوع ترانسفورماتور بر جریان گسل

نوع ترانسفورماتور سوار شده با پد نیز می تواند تأثیر آن بر جریان گسل باشد. انواع مختلفی از ترانسفورماتورهای نصب شده با پد وجود دارد ، مانندترانسفورماتور نصب شده پد تک فازباترانسفورماتور Mount Mount 150kvaوتترانسفورماتور سوار شده با پد سه فازبشر

ترانسفورماتورهای نصب شده تک فاز به طور معمول در کاربردهای تجاری مسکونی و کوچک استفاده می شوند. آنها در مقایسه با ترانسفورماتور سه فاز دارای امتیاز قدرت کمتری هستند و بنابراین جریان گسل در یک ترانسفورماتور فاز به طور کلی پایین تر است. از طرف دیگر ، ترانسفورماتورهای نصب شده با پد سه فاز در کاربردهای تجاری و صنعتی بزرگتر استفاده می شوند. آنها می توانند سطح قدرت بالاتری را تحمل کنند ، و جریان گسل در یک ترانسفورماتور سه فاز می تواند به طور قابل توجهی بالاتر باشد ، به خصوص در مورد یک مدار کوتاه سه فاز.

امتیاز KVA ترانسفورماتور نیز بر جریان گسل تأثیر می گذارد. امتیاز KVA بالاتر به این معنی است که ترانسفورماتور می تواند قدرت بیشتری را تأمین کند ، بنابراین ، همچنین می تواند مقدار بیشتری از گسل را در طی یک گسل تأمین کند. به عنوان مثال ، الفترانسفورماتور Mount Mount 150kvaدر مقایسه با یک ترانسفورماتور دارای رتبه بالاتر ، یک ویژگی فعلی گسل متفاوت خواهد داشت.

محافظت در برابر جریان گسل

برای محافظت از ترانسفورماتورهای نصب شده PAD در برابر اثرات مخرب جریان گسل ، از دستگاه های محافظ مختلفی استفاده می شود.

فیوز

فیوزها یکی از متداول ترین دستگاه های محافظ در ترانسفورماتورهای سوار شده با پد هستند. فیوز وسیله ای فداکارانه است که وقتی جریان از طریق آن جریان می یابد از مقدار مشخصی بیشتر می شود. هنگامی که یک گسل رخ می دهد ، جریان گسل بالا باعث ذوب شدن فیوز می شود و از این طریق مدار را قطع می کند و از ترانسفورماتور محافظت می کند. فیوزها نسبتاً ساده و ارزان هستند ، اما بعد از عمل باید جایگزین شوند.

قطع کننده های مدار

قطع کننده مدار نوع دیگری از دستگاه محافظ است. آنها می توانند به طور خودکار جریان گسل را تشخیص داده و مدار را باز کنند تا جریان جریان را قطع کند. قطع کننده های مدار این مزیت را دارند که پس از کار ، قادر به تنظیم مجدد هستند که در مقایسه با فیوزها راحت تر است. با این حال ، آنها گران تر هستند و نیاز به نگهداری بیشتری دارند.

پایان

در نتیجه ، جریان گسل ترانسفورماتور نصب شده PAD یک پارامتر مهم است که باید در طراحی ، بهره برداری و ایمنی این ترانسفورماتورها با دقت در نظر گرفته شود. درک مفهوم جریان گسل ، نحوه محاسبه آن و چگونگی محافظت در برابر آن برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و ایمن ترانسفورماتورهای سوار شده با پد ضروری است.

اگر در بازار یک ترانسفورماتور نصب شده در PAD هستید و در مورد گسل فعلی یا هر جنبه فنی دیگر سؤالی دارید ، ما در اینجا برای کمک به آن هستیم. تیم مهندسان باتجربه ما می توانند تخصص و راهنمایی مورد نیاز خود را برای انتخاب ترانسفورماتور مناسب برای برنامه خود ارائه دهند. امروز با ما تماس بگیرید تا بحث در مورد نیازهای خاص خود را شروع کنید و بهترین راه حل ها را برای نیازهای برق خود کشف کنید.

منابع

• سیستم های برق برقی: تجزیه و تحلیل و طراحی ، چاپ چهارم توسط J. Duncan Glover ، Mulukutla S. Sarma و Thomas J. Overbye
• ملزومات سیستم برق توسط الکساندر م. استنکوویچ ، میروسلاو بوویچ و رامش سی.
• محافظت از سیستم قدرت و سوئیچ توسط VK Mehta و Rohit Mehta