Τηλ.:+86-513-88779999
Email:[email protected]
Τηλ.:+86-513-88779999
Email:[email protected]
Στη σύγχρονη μηχανική διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, η επιλογή της κατάλληλης ομάδας διανυσμάτων μετασχηματιστή είναι απαραίτητη για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας του δικτύου, της σταθερότητας της τάσης και της μακροπρόθεσμης απόδοσης του εξοπλισμού.
Καθώς τα ηλεκτρικά δίκτυα γίνονται όλο και πιο περίπλοκα, Οι μετασχηματιστές Dyn11 έχουν καταστεί μια ευρέως προτιμώμενη διαμόρφωση για συστήματα διανομής από μεσαία σε χαμηλή τάση σε πολλές αγορές που βασίζονται στα πρότυπα IEC, συμπεριλαμβανομένης της Ευρώπης, της Νοτιοανατολικής Ασίας, της Μέσης Ανατολής και της Λατινικής Αμερικής.
Από εμπορικά κτίρια και βιομηχανικές εγκαταστάσεις κατασκευής μέχρι σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, οι μετασχηματιστές διανομής πρέπει να ανταποκρίνονται σε ασύμμετρες φορτίσεις, μη γραμμικό εξοπλισμό και απαιτητικές προδιαγραφές προστασίας.
Τη Ομάδα Διανυσμάτων Dyn11 , με ανώτερης τάσης περιέλιξη σε δέλτα και κατώτερης τάσης περιέλιξη σε αστέρα με προσβάσιμο ουδέτερο, προσφέρει αρκετά πρακτικά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διατάξεις αστέρα-αστέρα, όπως η Yyn0.
Ωστόσο, η Dyn11 δεν είναι υποχρεωτικό παγκόσμιο πρότυπο για κάθε δίκτυο διανομής. Η βέλτιστη ομάδα διανύσματος εξαρτάται από την τάση του συστήματος, τη διάταξη γείωσης, τα χαρακτηριστικά του φορτίου και τις προδιαγραφές της εταιρείας διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.
Οδηγός αυτός εξηγεί το νόημα της Dyn11, τα κύρια μηχανικά της πλεονεκτήματα, τις διαφορές μεταξύ Dyn11 και Yyn0, καθώς και τους βασικούς παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή μετασχηματιστή διανομής.
Η ομάδα διανύσματος ενός μετασχηματιστή καθορίζει τη διάταξη σύνδεσης των περιελίξεων και τη μετατόπιση φάσης μεταξύ της πλευράς ανώτερης τάσης (HV) και της πλευράς κατώτερης τάσης (LV).
Σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60076-1, τα σύμβολα σύνδεσης των μετασχηματιστών υποδεικνύουν τη διάταξη των περιελίξεων και την αντίστοιχη σχέση φάσης.
| Σύμβολο | Σημασία | Λειτουργική μηχανική |
|---|---|---|
| D | Η υψηλής τάσης τύλιξη συνδέεται σε Δέλτα (Δ) | Παρέχει κλειστό δρόμο για ορισμένα κυκλικά ρεύματα |
| υ | Η χαμηλής τάσης τύλιξη συνδέεται σε Αστέρα/Υ (Y) | Υποστηρίζει τριφασική κατανομή χαμηλής τάσης |
| n | Το ουδέτερο άκρο εξέρχεται από την πλευρά χαμηλής τάσης | Επιτρέπει τριφασικά συστήματα τεσσάρων αγωγών |
| 11 | Συμβολισμός με ώρες ρολογιού | Η τάση χαμηλής τάσης προηγείται της τάσης υψηλής τάσης κατά 30° |
Οι ομάδες διανυσμάτων μετασχηματιστών IEC χρησιμοποιούν σύστημα συμβολισμού με ώρες ρολογιού για να περιγράψουν τη μετατόπιση φάσης μεταξύ των πρωτεύουσων και δευτερευουσών τυλίξεων.
Ο αναφοράς διανυσματικός δείκτης ΥΨ προσανατολίζεται στη θέση των 12:00, ενώ ο αντίστοιχος διανυσματικός δείκτης ΧΤ προσανατολίζεται σύμφωνα με τον αριθμό της ομάδας διανυσμάτων.
Για την ομάδα Dyn11, ο διανυσματικός δείκτης ΧΤ βρίσκεται στη θέση των 11:00, που αντιπροσωπεύει προηγούμενη φάση κατά 30° σε σχέση με τον αναφοράς διανυσματικό δείκτη ΥΨ.
Αυτή η σχέση φάσης είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά την αξιολόγηση της παράλληλης λειτουργίας μετασχηματιστών, της επέκτασης του δικτύου και της αντικατάστασης εξοπλισμού.
Για παράδειγμα, οι μετασχηματιστές Dyn11 και Dyn1 έχουν διαφορετικές μετατοπίσεις φάσης και δεν μπορούν συνήθως να συνδεθούν απευθείας παράλληλα στην ίδια ράβδο διανομής.
Η ανισορροπημένη φόρτιση των φάσεων είναι μία από τις πιο συνηθισμένες συνθήκες λειτουργίας στα δίκτυα χαμηλής τάσης.
Τα εμπορικά κτίρια, οι κατοικιακές συνοικίες, τα εμπορικά κέντρα και οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις περιέχουν συχνά μίγμα μονοφασικού εξοπλισμού, όπως φωτισμός, κλιματισμός, υπολογιστές και ηλεκτρονικές τροφοδοσίες.
Αυτά τα φορτία σπάνια αντλούν ίδια ρεύματα από όλες τις τρεις φάσεις.
Προβλήματα με μετασχηματιστές Yyn0
Σε έναν μετασχηματιστή Yyn0, τόσο η πλευρά υψηλής όσο και η πλευρά χαμηλής τάσης είναι συνδεδεμένες σε αστέρα, χωρίς μετατόπιση φάσης.
Όπου οι ουδέτεροι αγωγοί των τυλιγμάτων και το μαγνητικό κύκλωμα δεν παρέχουν επαρκή διαδρομή για το μηδενικής σειράς ρεύμα, η σημαντική ασυμμετρία φόρτισης μπορεί να προκαλέσει μετατόπιση του ουδέτερου και ανεπιθύμητες μεταβολές της τάσης φάση-προς-ουδέτερο.
Το βαθμό σοβαρότητας εξαρτάται από τη διάταξη των τυλιγμάτων, τη μέθοδο γείωσης, την κατασκευή του πυρήνα και την αντίσταση του συστήματος.
Πλεονεκτήματα των μετασχηματιστών Dyn11
Η τύλιξη υψηλής τάσης σε δέλτα παρέχει κλειστή διαδρομή για τα κυκλικά ρεύματα που συνδέονται με τις συνιστώσες μηδενικής σειράς.
Αυτό συμβάλλει στη διατήρηση πιο σταθερών τάσεων φάση-προς-ουδέτερο υπό κατάλληλες συνθήκες γείωσης και μειώνει ορισμένους από τους περιορισμούς που παρατηρούνται με τις διατάξεις αστέρα-αστέρα χωρίς σταθεροποιητική τύλιξη δέλτα.
Ως αποτέλεσμα, οι μετασχηματιστές Dyn11 είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για πολλά δίκτυα διανομής που τροφοδοτούν σημαντικά μονοφασικά φορτία.
Ωστόσο, η ονομασία Dyn11 από μόνη της δεν εγγυάται καθολική ικανότητα λειτουργίας υπό 100% ασύμμετρο φορτίο. Το επιτρεπόμενο ποσοστό ασυμμετρίας φορτίου εξαρτάται από τον σχεδιασμό των τυλιγμάτων, τη θερμική χωρητικότητα, την ονομαστική τιμή της ουδέτερης ακροδέκτη και τις προδιαγραφές του κατασκευαστή.
Τα σύγχρονα ηλεκτρικά δίκτυα περιέχουν ολοένα και περισσότερο μη γραμμικά φορτία, όπως:
Μεταβλητά Ρυθμοί Περιστροφών (VFDs)
Τροφοδοτικά με διακόπτη (switch-mode power supplies)
Εξοπλισμός ΤΠ κέντρων δεδομένων
Εξοπλισμός φορτισμού EV
Αντιστροφείς φωτοβολταϊκών συστημάτων ηλιακής ενέργειας
Μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας σε μπαταρίες
Αυτές οι συσκευές μπορούν να παράγουν αρμονικά ρεύματα που συμβάλλουν σε επιπρόσθετες απώλειες μετασχηματιστή, υπερθέρμανση και προβλήματα ποιότητας ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι τριπλές αρμονικές, συμπεριλαμβανομένων των τρίτης, ένατης και δεκάτης πέμπτης τάξης, έχουν ιδιαίτερη σημασία στα τριφασικά τετρασύρματα δίκτυα διανομής, επειδή οι συνιστώσες μηδενικής σειράς τους μπορούν να συσσωρεύονται στον ουδέτερο αγωγό.
Πώς βοηθά η σύνδεση Delta
Η υψηλής τάσης περιέλιξη σε σύνδεση Delta παρέχει μια εσωτερική διαδρομή κυκλοφορίας για τις κατάλληλες αρμονικές συνιστώσες τριπλάσιας τάξης.
Αυτά τα ρεύματα κυκλοφορίας μπορούν να μειώσουν τη μετάδοση αρμονικών ρευμάτων μηδενικής σειράς στους αγωγούς της ανώτερης υψηλής τάσης.
Αυτό αποτελεί ένα από τα πρακτικά πλεονεκτήματα των μετασχηματιστών Dyn11 σε διανομικά συστήματα που περιέχουν μη γραμμικά ηλεκτρικά φορτία.
Ωστόσο, ένας μετασχηματιστής Dyn11 δεν εξαλείφει όλες τις αρμονικές παραμορφώσεις.
Οι πέμπτες, έβδομες, ενδέκατες και άλλες μη τριπλάσιας τάξης αρμονικές μπορεί να διαδίδονται ακόμα μέσω του μετασχηματιστή. Τα εσωτερικά ρεύματα κυκλοφορίας αρμονικών μπορούν επίσης να συμβάλλουν σε πρόσθετη θέρμανση των περιελίξεων.
Για εγκαταστάσεις με υψηλό μη γραμμικό φορτίο, οι μηχανικοί πρέπει να αξιολογήσουν τη συνολική αρμονική παραμόρφωση (THD), το φάσμα αρμονικών ρευμάτων, τις πρόσθετες απώλειες στις περιελίξεις, την αύξηση της θερμοκρασίας και τη διαστασιολόγηση του ουδέτερου αγωγού.
Η σύνδεση Dyn11 είναι μια χρήσιμη λειτουργική δυνατότητα, αλλά δεν αντικαθιστά μια πλήρη ανάλυση αρμονικών ή εξοπλισμό ειδικής μείωσης αρμονικών, όπου αυτό απαιτείται.
Η αξιόπιστη προστασία κατά βραχυκυκλώματος προς γη είναι απαραίτητη για την ασφάλεια του προσωπικού και την προστασία του ηλεκτρικού εξοπλισμού.
Όταν συμβαίνει ένα μονοφασικό βραχυκύκλωμα προς γη σε ένα δίκτυο χαμηλής τάσης, το διαθέσιμο ρεύμα βραχυκυκλώματος εξαρτάται από το πλήρες ηλεκτρικό βρόχο βραχυκυκλώματος.
Αυτό περιλαμβάνει την αντίσταση του μετασχηματιστή, τη γείωση του ουδέτερου, την αντίσταση των καλωδίων, τα χαρακτηριστικά των αγωγών και το σύστημα προστασίας.
Σε έναν μετασχηματιστή Dyn11 με αποτελεσματικά γειωμένο ουδέτερο χαμηλής τάσης, η δελτα-συνδεδεμένη πλευρά υψηλής τάσης μπορεί να υποστηρίζει εσωτερική κυκλοφορία ρεύματος μηδενικής σειράς.
Αυτή η διάταξη παρέχει συχνά ευνοϊκά χαρακτηριστικά μηδενικής σειράς για την ανάλυση βραχυκυκλωμάτων προς γη σε δίκτυα χαμηλής τάσης.
Γιατί αυτό έχει σημασία για την ηλεκτρική προστασία
Μια κατάλληλη διαδρομή ρεύματος βραχυκυκλώματος συμβάλλει στο να ανιχνεύσουν και να εξαλείψουν τα προστατευτικά μέσα τα σφάλματα εντός του απαιτούμενου χρόνου αποσύνδεσης.
Ωστόσο, μια χαμηλότερη αντίσταση μηδενικής σειράς δεν εγγυάται αυτόματα την ακαριαία λειτουργία του διακόπτη κυκλώματος.
Οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί πρέπει να επαληθεύσουν:
Ελάχιστο προβλεπόμενο ρεύμα βραχυκυκλώματος προς γη
Μέγιστο προβλεπόμενο ρεύμα βραχυκυκλώματος
Χαρακτηριστικά λειτουργίας διακοπτών κυκλώματος και ασφαλειών
Επιλεκτικότητα και συντονισμός της προστασίας
Διάταξη γείωσης του συστήματος
Ικανότητα αντοχής του μετασχηματιστή σε βραχυκύκλωμα
Συνεπώς, η ομάδα διανυσμάτων του μετασχηματιστή πρέπει να συντονίζεται με τον πλήρη σχεδιασμό ηλεκτρικής προστασίας.
Η μαγνητική απόδοση του μετασχηματιστή επηρεάζεται από τις συνδέσεις των τυλιγμάτων, την κατασκευή του πυρήνα, τη λειτουργική τάση και τις συνθήκες φόρτισης.
Υπό ασύμμετρη εξαναγκασμένη λειτουργία, η ροή μηδενικής ακολουθίας μπορεί να ακολουθεί διαφορετικές μαγνητικές διαδρομές σε σύγκριση με την ισορροπημένη τριφασική λειτουργία.
Σε ορισμένες διατάξεις μετασχηματιστών αστέρα-αστέρα, αυτές οι επιδράσεις μπορούν να συμβάλουν σε ανεπιθύμητη συμπεριφορά τάσης, επιπλέον απώλειες ή τοπική θέρμανση.
Το τύλιγμα δέλτα σε έναν μετασχηματιστή Dyn11 παρέχει μια διαδρομή για κυκλικό ρεύμα που μπορεί να αντισταθμίσει ορισμένες μαγνητικές επιδράσεις μηδενικής ακολουθίας.
Αυτό μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του μετασχηματιστή υπό συγκεκριμένες ασύμμετρες συνθήκες λειτουργίας.
Ωστόσο, η μαγνητική κορεσμένη κατάσταση, ο ακουστικός θόρυβος και η γήρανση της μόνωσης εξαρτώνται επίσης από το πλάτος της τάσης, τη συχνότητα, τα υλικά του πυρήνα, τις αρμονικές και τη θερμοκρασία.
Για τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία, οι αγοραστές μετασχηματιστών θα πρέπει να αξιολογούν το πλήρες ηλεκτρομαγνητικό και θερμικό σχέδιο, αντί να βασίζονται αποκλειστικά στην ομάδα διανυσμάτων.
Η κατανόηση των διαφορών μεταξύ Dyn11 και Yyn0 βοηθά τους μηχανικούς να επιλέξουν την κατάλληλη διαμόρφωση μετασχηματιστή για τα συστήματα διανομής τους.
| Τεχνική παράμετρος | Dyn11 μετασχηματιστή | Μετασχηματιστής Yyn0 |
|---|---|---|
| Σύνδεση Τυλίγματος Υψηλής Τάσης | Delta (Δ) | Αστέρας (Y) |
| Σύνδεση Τυλίγματος Χαμηλής Τάσης | Αστέρας με Ουδέτερο | Αστέρας με Ουδέτερο |
| Μετατόπιση Φάσης | Το τύλιγμα ΧΤ προηγείται κατά 30° του τυλίγματος ΥΤ | 0° |
| Τριφασική Τετρασύρματη Παροχή | Υποστηρίζεται | Υποστηρίζεται |
| Απόδοση υπό Ανισορροπημένο Φορτίο | Γενικά ευνοϊκό λόγω της δελτα-διαδρομής κυκλοφορίας | Περισσότερο εξαρτώμενο από τη γείωση και το σχέδιο του πυρήνα |
| Συμπεριφορά Αρμονικών Τριπλάσιας Συχνότητας | Παρέχει εσωτερική διαδρομή κυκλοφορίας | Δεν διαθέτει εγγενή δελτα-διαδρομή κυκλοφορίας |
| Χαρακτηριστικά Μηδενικής Ακολουθίας | Συχνά ευνοϊκό για γειωμένα δίκτυα χαμηλής τάσης | Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη γείωση και την κατασκευή |
| Προστασία από γείωση | Υποστηρίζει κατάλληλες διαδρομές ρεύματος βραχυκυκλώματος | Απαιτεί αξιολόγηση ειδική για το σύστημα |
| Παράλληλη λειτουργία | Συμβατό με κατάλληλα ταιριαστές ομάδες διανυσμάτων | Δεν μπορεί να συνδεθεί απευθείας παράλληλα με Dyn11 |
| Τυπικές Εφαρμογές | Εμπορική, βιομηχανική και δημόσια διανομή | Επιλεγμένες εφαρμογές διανομής και βοηθητικές εφαρμογές |
Όχι απαραίτητα.
Το Dyn11 είναι μια ισχυρή επιλογή για πολλά συστήματα διανομής μεσαίας σε χαμηλή τάση, ειδικά όταν απαιτείται σημαντική μονοφασική φόρτιση και γειωμένο ουδέτερο της χαμηλής τάσης.
Ωστόσο, το Yyn0 μπορεί να παραμείνει κατάλληλο για εφαρμογές με σχετικά ισορροπημένη φόρτιση ή συστήματα που έχουν σχεδιαστεί ειδικά με βάση συνδεσμολογίες αστέρα-αστέρα.
Άλλες διαμορφώσεις, συμπεριλαμβανομένων Yzn11, Dyn1 και YNd11, μπορούν επίσης να καθοριστούν ανάλογα με τα επίπεδα τάσης του δικτύου, τις διατάξεις γείωσης και τις τοπικές απαιτήσεις των διανεμητών.
Η πλέον κατάλληλη ομάδα διανυσμάτων είναι εκείνη που αντιστοιχεί στον ηλεκτρικό σχεδιασμό του συστήματος, αντί να επιλέγεται απλώς η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη διαμόρφωση.
Η υποδομή φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων απαιτεί αξιόπιστη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας, επαρκή ισχύ μετασχηματιστή και συντονισμένη ηλεκτρική προστασία.
Τα συστήματα DC υψηλής ισχύος για φόρτιση χρησιμοποιούν ηλεκτρονικούς μετατροπείς που ενδέχεται να εισάγουν αρμονικά ρεύματα στο ηλεκτρικό δίκτυο.
Οι μετασχηματιστές τύπου Dyn11 μπορούν να αποτελέσουν μια πρακτική διαμόρφωση για το γειωμένο δίκτυο χαμηλής τάσης που τροφοδοτεί εξοπλισμό φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων.
Ωστόσο, η αρμονική απόδοση πρέπει να αξιολογηθεί σύμφωνα με την τοπολογία του μετατροπέα του φορτιστή και τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.
Οι εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκής ηλιακής ενέργειας και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες εισάγουν επιπλέον παραμέτρους για την επιλογή μετασχηματιστών.
Αυτές περιλαμβάνουν δικατευθυντική ροή ισχύος, μεταβλητές συνθήκες λειτουργίας, απαιτήσεις γείωσης και αρμονικά που παράγονται από αντιστροφείς.
Οι μετασχηματιστές τύπου Dyn11 ενδέχεται να είναι κατάλληλοι για βοηθητικά συστήματα διανομής και επιλεγμένες εφαρμογές μειωτικής τάσης σε έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Για τους μετασχηματιστές αύξησης τάσης των αντιστροφέων, πρέπει να επιλεγεί η κατάλληλη ομάδα διανυσμάτων σύμφωνα με το σχέδιο του αντιστροφέα, τη φιλοσοφία γείωσης, το σχήμα προστασίας και τις απαιτήσεις διασύνδεσης με το δίκτυο.
Τα κέντρα δεδομένων και τα εμπορικά κτίρια λειτουργούν με συνδυασμό τριφασικών και μονοφασικών ηλεκτρικών φορτίων.
Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν συστήματα UPS, εξοπλισμό διακομιστών, φωτισμό, συστήματα θέρμανσης, ψύξης και αερισμού (HVAC) και εξοπλισμό διαχείρισης εγκαταστάσεων.
Οι μετασχηματιστές Dyn11 μπορούν να υποστηρίζουν τριφασικά τετρασύρματα δίκτυα διανομής με προσβάσιμο ουδέτερο χαμηλής τάσης.
Για εφαρμογές κέντρων δεδομένων, οι μηχανικοί πρέπει επίσης να αξιολογήσουν τα ρεύματα ουδετέρου, το φορτίο αρμονικών, την πλεονασματικότητα, την προστασία έναντι βραχυκυκλώματος και τη συνολική ηλεκτρική αξιοπιστία.
Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις περιέχουν συχνά κινητήρες, αυτοματοποιημένες μηχανές, ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου και μονοφασικά βοηθητικά φορτία.
Οι μετασχηματιστές Dyn11 παρέχουν ευνοϊκά λειτουργικά χαρακτηριστικά για πολλά βιομηχανικά δίκτυα χαμηλής τάσης.
Η διάταξη των τυλιγμάτων τους είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε συστήματα με γειωμένο ουδέτερο αγωγό και σε περιπτώσεις που απαιτούνται μικτά τριφασικά και μονοφασικά φορτία.
Κατά την επιλογή μετασχηματιστή πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη οι συνθήκες εκκίνησης κινητήρων, η παραμόρφωση από αρμονικά, οι διακυμάνσεις του φορτίου και η συντονισμένη λειτουργία των συστημάτων προστασίας.
Η επιλογή ενός μετασχηματιστή Dyn11 περιλαμβάνει περισσότερα από την απλή καθορισμό της ομάδας διανυσμάτων.
Οι εργολάβοι EPC, οι μηχανικοί των εταιρειών ηλεκτρικής ενέργειας και οι διευθυντές προμηθειών πρέπει να αξιολογήσουν τις ακόλουθες τεχνικές παραμέτρους πριν από την αγορά του εξοπλισμού.
Οι τιμές ονομαστικής τάσης του μετασχηματιστή πρέπει να αντιστοιχούν στο δίκτυο μεσαίας τάσης και στο απαιτούμενο δίκτυο χαμηλής τάσης.
Συνηθισμένες διαμορφώσεις έργων μπορεί να περιλαμβάνουν:
| Μετατροπεάς ισχύος | Τυπική εφαρμογή |
|---|---|
| 10/0,4 kV Dyn11 | Βιομηχανική και Δημοτική Διανομή |
| 11/0,415 kV Dyn11 | Εμπορική και Κοινής Ωφελείας Διανομή |
| 20/0,4 kV Dyn11 | Περιφερειακή Μεσαίας/Χαμηλής Τάσης Διανομή |
| 33/0,415 kV Dyn11 | Επιλεγμένα Βιομηχανικά και Υποδομικά Έργα |
Αυτές οι διαμορφώσεις είναι ενδεικτικά παραδείγματα. Οι πραγματικές τιμές εξαρτώνται από τις τοπικές απαιτήσεις των εταιρειών διανομής και τις προδιαγραφές του έργου.
Η ισχύς του μετασχηματιστή πρέπει να καθορίζεται βάσει της μέγιστης απαιτούμενης φαινόμενης ισχύος, της αναμενόμενης αύξησης του φορτίου, των περιβαλλοντικών συνθηκών, των αρμονικών φορτίων και των λειτουργικών απαιτήσεων.
Η ποσοστιαία εμπέδηση του μετασχηματιστή επηρεάζει απευθείας το προβλεπόμενο ρεύμα βραχυκυκλώματος και τη ρύθμιση της τάσης.
Μια υπερβολικά χαμηλή εμπέδηση μπορεί να οδηγήσει σε υψηλά ρεύματα βραχυκυκλώματος, ενώ μια υπερβολικά υψηλή εμπέδηση μπορεί να προκαλέσει ανεπιθύμητες πτώσεις τάσης κατά τη λειτουργία.
Η καθορισμένη εμπέδηση πρέπει να συντονίζεται με τον κατερχόμενο εξοπλισμό διακοπής, τα καλώδια, τις συσκευές προστασίας και το συνολικό σχέδιο ηλεκτρικής διανομής.
Για εγκαταστάσεις που περιλαμβάνουν μεγάλο αριθμό μετατροπέων συχνότητας (VFD), ανορθωτών, συστημάτων UPS και άλλων μη γραμμικών φορτίων, απαιτείται επιπλέον εξέταση της θερμικής απόδοσης του μετασχηματιστή.
Τα ρεύματα αρμονικών μπορούν να αυξήσουν τις απώλειες στα τυλίγματα και τις απώλειες διαφυγής, ενδεχομένως να επηρεάσουν την αύξηση της θερμοκρασίας και τη διάρκεια ζωής της μόνωσης.
Οι μηχανικές προδιαγραφές πρέπει επομένως να καθορίζουν τις σημαντικές συνθήκες φόρτισης από αρμονικά και οποιεσδήποτε επιπλέον απαιτήσεις θερμικού σχεδιασμού.
Ένα προσβάσιμο ουδέτερο τερματικό δεν καθορίζει αυτόματα τη διάταξη ηλεκτρικής γείωσης.
Ο σχεδιαστής του συστήματος πρέπει να καθορίσει την εφαρμόσιμη διάταξη γείωσης και να επαληθεύσει τις αντίστοιχες απαιτήσεις προστασίας.
Για δίκτυα χαμηλής τάσης, οι διατάξεις γείωσης όπως τα συστήματα TN, TT και IT απαιτούν διαφορετικές εξετάσεις προστασίας.
Κατά την αντικατάσταση υφιστάμενου μετασχηματιστή ή την επέκταση ενός δικτύου διανομής, οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί πρέπει να επαληθεύσουν:
Ομάδα διανυσμάτων και μετατόπιση φάσης
Ακολουθία φάσης
Αναλογία Τάσης
Θέσεις ταπ
Αντίσταση Βραχυκύκλωσης
Χαρακτηριστικά κατανομής φορτίου
Συμβατότητα προστασίας
Δύο μετασχηματιστές με την ίδια ονομαστική ισχύ μπορεί να μην είναι κατάλληλοι για άμεση παράλληλη λειτουργία.
Ναι. Οι μετασχηματιστές Dyn11 μπορούν να λειτουργούν παράλληλα, εφόσον πληρούνται οι απαραίτητες συνθήκες ηλεκτρικής συμβατότητας.
Οι κύριες απαιτήσεις περιλαμβάνουν την ταύτιση της μετατόπισης φάσης, της σειράς φάσεων, συμβατών λόγων τάσης και κατάλληλων χαρακτηριστικών εμπέδησης βραχυκυκλώματος.
Για παράδειγμα, οι μετασχηματιστές Dyn11 και Dyn1 παρουσιάζουν διαφορά μετατόπισης φάσης 60°.
Η άμεση σύνδεσή τους παράλληλα στην ίδια γραμμή διανομής μπορεί να προκαλέσει σοβαρά κυκλικά ρεύματα και να ζημιώσει ηλεκτρικό εξοπλισμό.
Επομένως, πριν από τη σύνδεση επιπλέον μετασχηματιστών σε ένα υφιστάμενο δίκτυο διανομής, πρέπει να ελεγχθούν οι πληροφορίες της πινακίδας του μετασχηματιστή, οι τεχνικές προδιαγραφές του και τα σχετικά αποτελέσματα δοκιμών.
Το IEC 60076-1 καθορίζει τις βασικές απαιτήσεις για μετασχηματιστές ισχύος, συμπεριλαμβανομένων των συμβόλων σύνδεσης, των τεχνικών ονομαστικών τιμών και των γενικών προδιαγραφών.
Άλλα σχετικά πρότυπα της IEC αντιμετωπίζουν την αύξηση της θερμοκρασίας, την απόδοση της μόνωσης, την ικανότητα αντοχής σε βραχυκύκλωμα και την κατασκευή μετασχηματιστών ξηρού τύπου.
| Πρότυπο IEC | Κύριο Τεχνικό Πεδίο Εφαρμογής |
|---|---|
| IEC 60076-1 | Μετασχηματιστές Ισχύος – Γενικές Απαιτήσεις |
| IEC 60076-2 | Αύξηση θερμοκρασίας για μετασχηματιστές βυθισμένους σε υγρό |
| IEC 60076-3 | Επίπεδα Μόνωσης και Διηλεκτρικές Δοκιμές |
| IEC 60076-5 | Ικανότητα αντοχής σε βραχυκύκλωμα |
| IEC 60076-11 | Μετασχηματιστές ισχύος ξηρού τύπου |
Η συμμόρφωση πρέπει να επαληθεύεται με βάση τη σχετική τεχνική τεκμηρίωση σχεδιασμού του μετασχηματιστή και τις εκθέσεις δοκιμών.
Για διεθνή έργα, ενδέχεται επίσης να ισχύουν πρόσθετα περιφερειακά πρότυπα, προδιαγραφές χρηστών και κώδικες δικτύου.
Η επιλογή ενός αξιόπιστου κατασκευαστή μετασχηματιστών περιλαμβάνει περισσότερα από τη σύγκριση των τιμών των εξοπλισμών.
Η κατασκευαστική ικανότητα, η μηχανική εμπειρογνωμοσύνη, οι δοκιμές προϊόντων, η ευελαστικότητα όσον αφορά τις προδιαγραφές και η υποστήριξη έργων είναι σημαντικοί παράγοντες για τη μακροπρόθεσμη απόδοση των μετασχηματιστών.
Jiangsu Dingxin Electric είναι κατασκευαστής μετασχηματιστών ισχύος με πάνω από 30 χρόνια εμπειρίας στον κλάδο, παρέχοντας λύσεις μετασχηματιστών για εφαρμογές στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας, τη βιομηχανία, το εμπόριο και την υποδομή.
Η Dingxin Electric κατασκευάζει μια σειρά μετασχηματιστών και εξοπλισμού διανομής ισχύος, συμπεριλαμβανομένων:
Για έργα που απαιτούν την ομάδα διανυσμάτων Dyn11 ή άλλη καθορισμένη ομάδα διανυσμάτων, οι πελάτες μπορούν να υποβάλουν τις τεχνικές τους απαιτήσεις για μηχανική αξιολόγηση και προσαρμοσμένες λύσεις μετασχηματιστών.
| Προδιαγραφή | Υποχρεωτικές πληροφορίες |
|---|---|
| Τύπος Μετατροπέα | Εμβυθισμένοι σε λάδι ή ξηρού τύπου |
| Ονομαστική ικανότητα | kVA ή MVA |
| Τάση ΥΨ/ΧΑ | Ονομαστική τάση πρωτεύοντος και δευτερεύοντος |
| Ομάδα Διανύσματος | Dyn11 ή απαίτηση ειδικού έργου |
| Ονομαστική Συχνότητα | 50 Hz ή 60 Hz |
| Αντίσταση Βραχυκύκλωσης | Ποσοστό ή απαίτηση ειδικού έργου |
| Μέθοδος Ψύξης | Διάταξη ψύξης ειδικής εφαρμογής |
| Περιοχή ταπ | Απαιτούμενη Ρύθμιση Τάσης |
| Εγκατάσταση | Εσωτερικού, Εξωτερικού, Επί της Βάσεως ή Υποσταθμού |
| Εφαρμόσιμα πρότυπα | Απαιτήσεις IEC, IEEE, ANSI ή Τοπικού Δικτύου |
| Ειδικές συνθήκες | Αρμονικές, Ανισορροπία Φορτίου, Θερμοκρασία Περιβάλλοντος ή Άλλες Απαιτήσεις |
Η παροχή πλήρων ηλεκτρικών προδιαγραφών επιτρέπει στον κατασκευαστή να ελέγξει τις τεχνικές απαιτήσεις, να εντοπίσει πιθανές εξειδικευμένες πτυχές σχεδιασμού και να εκπονήσει μια κατάλληλη προσφορά.
Ο όρος Dyn11 αναφέρεται σε μια ομάδα διανυσμάτων μετασχηματιστή, στην οποία η περιέλιξη υψηλής τάσης είναι συνδεδεμένη σε δέλτα και η περιέλιξη χαμηλής τάσης σε αστέρα με προσβάσιμο ουδέτερο. Ο αριθμός 11 υποδηλώνει ότι το διάνυσμα χαμηλής τάσης προηγείται του αναφορικού διανύσματος υψηλής τάσης κατά 30° σύμφωνα με τη σημειογραφία ρολογιού του IEC.
Το Dyn11 χρησιμοποιείται ευρέως επειδή η ανώτερης τάσης ανάπλεξη σε τρίγωνο παρέχει χρήσιμες διαδρομές κυκλοφορίας για μηδενικής σειράς και ορισμένα τριπλά αρμονικά ρεύματα, ενώ η χαμηλότερης τάσης ανάπλεξη σε αστέρα παρέχει ουδέτερο ακροδέκτη για τριφασικά τετρασύρματα συστήματα διανομής.
Ο Dyn11 χρησιμοποιεί ανάπλεξη σε τρίγωνο στην πλευρά υψηλής τάσης και ανάπλεξη σε αστέρα στην πλευρά χαμηλής τάσης με μετατόπιση φάσης 30°. Ο Yyn0 χρησιμοποιεί ανάπλεξη σε αστέρα και στις δύο πλευρές με μηδενική μετατόπιση φάσης. Το συμπεριφορικό τους σε μηδενικής σειράς, οι χαρακτηριστικές γείωσης και η απόδοσή τους υπό ανισορροπημένα φορτία μπορούν επίσης να διαφέρουν.
Οι Dyn11 και Dyn1 έχουν παρόμοιες διατάξεις ανάπλεξης τριγώνου-αστέρα, αλλά διαφορετικές μετατοπίσεις φάσης. Ο Dyn11 έχει προπορεία φάσης 30° στην πλευρά χαμηλής τάσης, ενώ ο Dyn1 έχει υστέρηση φάσης 30° στην πλευρά χαμηλής τάσης. Η κατάλληλη διάταξη εξαρτάται από τον υφιστάμενο εξοπλισμό του δικτύου, τα πρότυπα της εταιρείας διανομής ηλεκτρικής ενέργειας και τις απαιτήσεις του ηλεκτρικού συστήματος.
Οι μετασχηματιστές Dyn11 μπορούν να παρέχουν ευνοϊκή απόδοση υπό συνθήκες ανισορροπημένης φόρτισης, αλλά δεν πρέπει να υποτίθεται καθολικά ότι επιτρέπεται 100% ανισορροπία φόρτισης. Η επιτρεπόμενη ανισορροπία εξαρτάται από το σχέδιο των τυλιγμάτων του μετασχηματιστή, την ονομαστική ένταση του ουδέτερου αγωγού, τη θερμική ικανότητα και τις προδιαγραφές του κατασκευαστή.
Το τύλιγμα delta παρέχει εσωτερική διαδρομή κυκλοφορίας για τις κατάλληλες συνιστώσες τριπλών αρμονικών, μειώνοντας τη μετάδοσή τους ως ρεύματα μηδενικής σειράς στις ανώτερης τάσης γραμμές. Ωστόσο, ο Dyn11 δεν εξαλείφει όλες τις αρμονικές, και τα ρεύματα κυκλοφορίας μπορούν να συνεισφέρουν ακόμη και στη θέρμανση του μετασχηματιστή.
Οι μετασχηματιστές Dyn11 και Yyn0 δεν μπορούν συνήθως να συνδεθούν απευθείας παράλληλα στην ίδια μπαρέτα, επειδή έχουν διαφορετικές μετατοπίσεις φάσης. Η απευθείας παράλληλη σύνδεση μπορεί να δημιουργήσει επιζήμια ρεύματα κυκλοφορίας, εκτός εάν χρησιμοποιηθεί μια κατάλληλα μηχανικά σχεδιασμένη διάταξη μετατόπισης φάσης.
Ναι. Η σύνδεση Dyn11 μπορεί να είναι κατάλληλη για ορισμένες εφαρμογές διανομής και βοηθητικής ισχύος σε έργα φωτοβολταϊκών (PV) και αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες. Ωστόσο, η ομάδα διανορμής του μετασχηματιστή για τις διεπαφές αντιστροφέων πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις γείωσης, τον σχεδιασμό του αντιστροφέα, τη συντονισμένη προστασία και τις προδιαγραφές σύνδεσης με το δίκτυο.
Η σύνδεση Dyn11 αποτελεί μια πρακτική επιλογή για πολλά δίκτυα διανομής κέντρων δεδομένων που απαιτούν γειωμένο ουδέτερο αγωγό χαμηλής τάσης και συνδυασμό τριφασικών και μονοφασικών φορτίων. Οι μηχανικοί πρέπει επίσης να λάβουν υπόψη τους τις αρμονικές των UPS, το ρεύμα ουδέτερου αγωγού, την αντισταθμιστικότητα, τη θερμική απόδοση και την ηλεκτρική προστασία.
Το Dyn11 είναι μια ονομασία ομάδας διανυσμάτων που βασίζεται στις συνδέσεις μετασχηματιστών και τη σημείωση ωρών του IEC. Τα πρότυπα του IEEE αναφέρονται επίσης στις συνδέσεις μετασχηματιστών delta-wye, αλλά η ακριβής διάταξη των τυλιγμάτων και η μετατόπιση φάσης πρέπει να επαληθευτούν. Δεν κάθε μετασχηματιστής delta-wye είναι αυτόματα ισοδύναμος με τον IEC Dyn11.
Δεν υπάρχει καθολική τιμή μηδενικής σειράς αντίστασης για όλους τους μετασχηματιστές Dyn11. Εξαρτάται από την κατασκευή των τυλιγμάτων, το σχέδιο του πυρήνα, τις διαδρομές της διαρροής ροής και τις διατάξεις γείωσης. Οι μηχανικοί πρέπει να αποκτούν τα σχετικά δεδομένα αντίστασης του μετασχηματιστή από τον κατασκευαστή για υπολογισμούς προστασίας και βλαβών.
Ναι. Το Dyn11 περιγράφει τις συνδέσεις των τυλιγμάτων του μετασχηματιστή και τη μετατόπιση φάσης, όχι την τεχνολογία μόνωσης ή ψύξης του. Μπορεί να καθοριστεί για κατάλληλα σχεδιασμένους μετασχηματιστές διανομής με εμβάπτιση σε λάδι και ξηρούς.
Οι μετασχηματιστές Dyn11 διατίθενται σε διάφορες διαμορφώσεις τάσης, ανάλογα με το δίκτυο διανομής. Συνηθισμένα παραδείγματα περιλαμβάνουν 10/0,4 kV, 11/0,415 kV και 20/0,4 kV. Μπορεί επίσης να είναι διαθέσιμες διαμορφώσεις υψηλότερης πρωτεύουσας τάσης, ανάλογα με τις μηχανικές και χρησιμοποιητικές απαιτήσεις.
Κατά την επιλογή ενός κατασκευαστή, αξιολογήστε τη μηχανική εμπειρία του, τα εφαρμόσιμα πρότυπα κατασκευής, την τεχνική τεκμηρίωση, την ικανότητα δοκιμών, τις δυνατότητες προσαρμογής και την υποστήριξη μετά την πώληση. Ο κατασκευαστής θα πρέπει να είναι σε θέση να εξετάσει την ονομαστική τάση, την ισχύ, την αντίσταση, τη γείωση και τις απαιτήσεις εφαρμογής σας προτού οριστικοποιήσει την προδιαγραφή του μετασχηματιστή.
Η Dyn11 έχει καταστεί μια ευρέως προτιμώμενη ομάδα διανύσματος μετασχηματιστή σε πολλά σύγχρονα δίκτυα διανομής μεσαίας και χαμηλής τάσης.
Η συνδυασμένη διάταξή του, με υψηλής τάσης τύλιγμα σε μορφή δέλτα και χαμηλής τάσης τύλιγμα σε μορφή αστέρα με προσβάσιμο ουδέτερο, προσφέρει πρακτικά πλεονεκτήματα για τριφασικά συστήματα τεσσάρων αγωγών.
Αυτά τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν ευνοϊκή λειτουργία υπό ορισμένες συνθήκες μη ισορροπημένης φόρτισης, αποτελεσματικό περιορισμό των αρμονικών τριπλάσιας συχνότητας (triplen) και χαρακτηριστικά μηδενικής σειράς που μπορούν να υποστηρίξουν συστήματα προστασίας κατά βραχυκυκλώματος προς τη γη, σχεδιασμένα κατάλληλα.
Ωστόσο, η ομάδα διανυσμάτων Dyn11 δεν πρέπει να θεωρείται καθολικά ανώτερη σε σχέση με κάθε άλλη ομάδα διανυσμάτων μετασχηματιστή.
Η τελική επιλογή πρέπει να λαμβάνει υπόψη τον ηλεκτρικό σχεδιασμό του συστήματος, την ισχύ του μετασχηματιστή, τη φόρτιση από αρμονικές, τις απαιτήσεις γείωσης, τη μετατόπιση φάσης, τη συντονισμένη προστασία και τις προδιαγραφές του τοπικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.
Για τους εργολάβους EPC, τους ηλεκτρολόγους συμβούλους, τους μηχανικούς δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας και τις βιομηχανικές ομάδες προμηθειών, η επιλογή της κατάλληλης ομάδας διανυσμάτων αποτελεί σημαντικό βήμα προς τη δημιουργία αξιόπιστης και αποδοτικής υποδομής διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.
Που αναζητούν ένα μετασχηματιστή διανομής εμβυθισμένο σε λάδι, ξηρό μετασχηματιστή ή προσαρμοσμένο μετασχηματιστή Dyn11 για το επόμενο σας έργο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας;
Με πάνω από 30 χρόνια εμπειρίας στην κατασκευή μετασχηματιστών, η Jiangsu Dingxin Electric παρέχει λύσεις μετασχηματιστών για βιομηχανικές, δημόσιες και υποδομικές εφαρμογές.
Η ομάδα μας μπορεί να εξετάσει τις προδιαγραφές του έργου σας, συμπεριλαμβανομένης της ισχύος του μετασχηματιστή, των ονομαστικών τάσεων, της ομάδας διανορμής, της αντίστασης βραχυκυκλώματος, των συνθηκών εγκατάστασης και των εφαρμόσιμων τεχνικών προτύπων.
Επικοινωνήστε σήμερα με την Dingxin Electric για να ζητήσετε τεχνικές προδιαγραφές μετασχηματιστών, μηχανική συμβουλευτική υποστήριξη ή προσαρμοσμένη προσφορά.
Ιστοσελίδα: https://global.dingxinelectric.com/
Η Jiangsu Dingxin Electric, κατασκευάστρια υψηλής τεχνολογίας ηλεκτρικού εξοπλισμού, παράγει μετασχηματιστές και υποσταθμούς υψηλής ποιότητας, εξυπηρετώντας παγκόσμιες αγορές σε περισσότερες από 30 χώρες.
Room 118, Building 8, 2999 Hutai Road, Baoshan District, Shanghai, China
Copyright © Jiangsu Dingxin Electric Co., Ltd. All Rights Reserved | ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΑΠΟΡΡΗΤΟΥ
EN