سلام! بهعنوان تامینکننده ترانسفورماتورهای روی پد، اغلب از من در مورد کاهش بار این دستگاههای الکتریکی مهم سؤال میشود. بنابراین، بیایید مستقیماً شیرجه بزنیم و در مورد کاهش بار در یک ترانسفورماتور نصب شده روی پد صحبت کنیم.
ابتدا، ترانسفورماتورهای روی پد چیست؟ خوب، آنها همان واحدهای بزرگ و مستحکمی هستند که اغلب آنها را می بینید که روی لنت های بتنی در مکان های مختلف نصب شده اند، مانند نزدیک ساختمان های تجاری یا در مناطق مسکونی. در این صفحه می توانید در مورد آنها بیشتر بدانید:ترانسفورماتورهای روی پد. این ترانسفورماتورها نقش مهمی در توزیع توان الکتریکی از خطوط انتقال فشار قوی به سطوح ولتاژ پایین دارند که برای نیازهای روزمره ما ایمن و قابل استفاده هستند.
اکنون، از دست دادن بار. از دست دادن بار که به عنوان تلفات مس نیز شناخته می شود، زمانی رخ می دهد که جریان از سیم پیچ های ترانسفورماتور عبور کند. سیمپیچهای یک ترانسفورماتور روی پد از مس (یا گاهی اوقات آلومینیوم) ساخته شدهاند و با عبور برق از آنها، مقاومت ایجاد میشود. و طبق قانون اهم، هنگامی که جریان (I) از مقاومت (R) عبور می کند، توان (P) به شکل گرما تلف می شود. فرمول این افت توان (P = I^{2}R) است.
بیایید آن را کمی بیشتر تجزیه کنیم. هنگامی که یک بار به ترانسفورماتور متصل می شود، جریان شروع به جریان می کند. هر چه جریان بیشتر باشد، تلفات بار بیشتر می شود. به عنوان مثال، اگر شما یکترانسفورماتور پایه پد سه فاز 1500 کیلو ولت آمپر استاندارد ANSI/IEEE برای بازار آمریکای شمالیو با بار کامل کار می کند، مقدار قابل توجهی جریان از سیم پیچ های آن عبور می کند. این جریان در هادی های مسی یا آلومینیومی با مقاومت مواجه می شود و منجر به تولید گرما می شود.
از دست دادن بار عامل مهمی است که به دلایل مختلف باید در نظر گرفته شود. اولاً، بر راندمان ترانسفورماتور تأثیر می گذارد. کارایی ((\eta)) یک ترانسفورماتور با فرمول (\eta=\frac{P_{out}}{P_{out}+P_{core}+P_{load}}) داده میشود، که در آن (P_{out}) توان خروجی، (P_{core}) تلفات هسته (که بعداً در مورد آن صحبت خواهیم کرد) و (P_{load}) است. از دست دادن بار همانطور که مشاهده می کنید، هرچه تلفات بار بیشتر باشد، بازده ترانسفورماتور کمتر می شود.
یک ترانسفورماتور با کارایی کمتر به این معنی است که انرژی بیشتری به عنوان گرما هدر می رود. این نه تنها از نظر قبض برق هزینه بیشتری دارد، بلکه اثرات زیست محیطی نیز دارد. در دنیای امروزی که صرفه جویی در انرژی امری مهم است، کاهش تلفات بار بسیار مهم است.
یکی دیگر از دلایل مهم کاهش بار مربوط به طول عمر ترانسفورماتور است. گرمای بیش از حد تولید شده به دلیل تلفات بار زیاد می تواند به عایق سیم پیچ ها آسیب برساند. عایق چیزی است که جریان الکتریکی را در جهت درست نگه می دارد و از اتصال کوتاه جلوگیری می کند. با گذشت زمان، اگر عایق در اثر گرما آسیب ببیند، می تواند منجر به طول عمر کوتاه تر ترانسفورماتور شود و به طور بالقوه باعث خرابی شود.
حال، چگونه میتوانیم تلفات بار را در ترانسفورماتورهای Pad Mounted کاهش دهیم؟ یکی از راه ها استفاده از هادی های با کیفیت بهتر است. مس در مقایسه با آلومینیوم مقاومت کمتری دارد، بنابراین استفاده از سیم پیچ های مسی می تواند تلفات بار را کاهش دهد. با این حال، مس گران تر است، بنابراین تعادلی بین هزینه و عملکرد است.
روش دیگر طراحی ترانسفورماتور با سطح مقطع بزرگتر از هادی ها است. سطح مقطع بزرگتر به معنای مقاومت کمتر مطابق با فرمول (R=\rho\frac{l}{A})، که در آن (\rho) مقاومت ماده، (l) طول رسانا و (A) سطح مقطع است.
بیایید تفاوت بین از دست دادن بار و از دست دادن هسته را نیز لمس کنیم. از دست دادن هسته، همچنین به عنوان از دست دادن آهن شناخته می شود، در هسته مغناطیسی ترانسفورماتور رخ می دهد. از دو جزء تشکیل شده است: افت هیسترزیس و افت جریان گردابی. از دست دادن هیسترزیس به دلیل مغناطیس زدایی و مغناطیس زدایی مکرر مواد هسته است، در حالی که افت جریان گردابی ناشی از جریان های گردشی القا شده در هسته است. برخلاف از دست دادن بار، از دست دادن هسته حتی زمانی رخ می دهد که هیچ باری به ترانسفورماتور متصل نباشد.
در یکترانسفورماتور سه فاز پد نصب شده، هم از دست دادن بار و هم از دست دادن هسته باید به دقت مدیریت شوند. با بهینه سازی طراحی ترانسفورماتور، استفاده از مواد مناسب و اطمینان از نصب و نگهداری مناسب، می توانیم این تلفات را به حداقل برسانیم.
به عنوان مثال، در هنگام نصب یک ترانسفورماتور روی پد، مهم است که از محکم بودن اتصالات اطمینان حاصل کنید. اتصالات شل می تواند مقاومت را افزایش دهد که به نوبه خود تلفات بار را افزایش می دهد. تعمیر و نگهداری منظم، مانند بررسی مقاومت عایق و دمای ترانسفورماتور، میتواند به تشخیص زودهنگام هر گونه مسائل احتمالی مرتبط با کاهش بار کمک کند.
اگر به دنبال یک ترانسفورماتور نصب شده روی پد هستید، درک مشخصات کاهش بار بسیار مهم است. ترانسفورماتورهای مختلف ویژگی های کاهش بار متفاوتی دارند و انتخاب ترانسفورماتور مناسب برای کاربرد خاص شما می تواند در دراز مدت باعث صرفه جویی زیادی در هزینه شما شود. چه برای یک ساختمان تجاری کوچک و چه برای یک مجتمع صنعتی بزرگ به ترانسفورماتور نیاز داشته باشید، ما می توانیم به شما کمک کنیم تا مناسب ترین حالت را پیدا کنید.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد ترانسفورماتورهای روی پد ما هستید یا در مورد کاهش بار یا سایر جنبه های فنی سؤالی دارید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا بهترین تصمیم را برای نیازهای توزیع برق خود بگیرید. چه به دنبال ترانسفورماتوری با اتلاف بار کم برای عملکرد کارآمد انرژی باشید یا به دنبال ترانسفورماتوری باشید که بتواند نیازهای بار بالا را برطرف کند، ما شما را تحت پوشش قرار می دهیم.
بنابراین، اگر آماده هستید تا در مورد نیازهای ترانسفورماتور خود صحبتی را شروع کنید، بیایید صحبت کنیم! ما مشتاق همکاری با شما هستیم و بهترین راه حل های ترانسفورماتور روی پد را برای شما ارائه می دهیم.
مراجع
- سیستم های قدرت الکتریکی توسط AJ Wood و BF Wollenberg
- تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم قدرت توسط J. Duncan Glover، Mulukutla S. Sarma و Thomas Overbye