Trở kháng ngắn mạch: Quá cao hoặc quá thấp ảnh hưởng đến chi phí và độ tin cậy như thế nào
Hai biến áp có thể có cùng một công suất và điện áp nhưng cư xử rất khác nhau trong cùng một hệ thống.
Thông số này ảnh hưởng đến dòng lỗi tiềm năng, điều chỉnh điện áp, điều phối bảo vệ, khởi động động cơ và chia sẻ tải song song.cáp và thiết bị khác xung quanh biến áp.
Một giá trị thấp hơn hoặc cao hơn có thể cả hai là hợp lý, tùy thuộc vào hệ thống.Mô hình tải và thiết kế bảo vệ.
![]()
Kháng mạch ngắn thường được thể hiện dưới dạng tỷ lệ phần trăm. Trong quá trình thử nghiệm, một dây chuyền được kết nối ngắn và áp dụng điện áp giảm lên dây chuyền khác cho đến khi dòng điện định lượng.Điện áp áp dụng, được thể hiện bằng tỷ lệ phần trăm của điện áp định số, là giá trị trở kháng của biến áp.
Ví dụ, một biến áp với trở kháng 5% đòi hỏi khoảng 5% điện áp định số để tạo ra dòng điện định số trong điều kiện thử nghiệm mạch ngắn.
Bỏ qua trở ngại hệ thống phía trên, dòng lỗi đối xứng ban đầu tại các đầu biến áp có thể được ước tính như sau:
Isc ≈ Irat ÷ Zpu
Một trở kháng 5% tương ứng với khoảng 20 lần dòng điện định danh. Một trở kháng 8% tương ứng với khoảng 12,5 lần dòng điện định danh.Hệ thống lỗi hiện tại cũng sẽ phụ thuộc vào nguồn trở kháng, trở kháng dẫn, phương pháp nối đất và tỷ lệ X / R hệ thống.
![]()
Tốc độ trở ngại thấp hơn thường cải thiện quy định điện áp.máy thu tải lớn và các ứng dụng nhạy cảm với biến động điện áp.
Sự đánh đổi là dòng lỗi tiềm năng cao hơn. Các bộ ngắt mạch có thể cần dung lượng ngắt lớn hơn, trong khi các thanh bus, cáp và thiết bị chuyển mạch phải chịu trách nhiệm mạch ngắn cao hơn.
Bên trong bộ biến áp, một lỗi thông qua tạo ra lực điện từ mạnh mẽ trên cuộn dây.dây dẫn và cấu trúc kẹpCác lỗi bên ngoài lặp đi lặp lại có thể làm tăng nguy cơ dịch chuyển dây chuyền hoặc biến dạng cơ học nếu bộ biến áp và hệ thống bảo vệ không được phối hợp tốt.
Kháng trở thấp cũng có thể làm tăng chi phí dự án bên ngoài biến áp.hệ thống xe buýt mạnh hơn và các biện pháp giới hạn dòng điện bổ sung có thể tốn kém hơn so với thiết kế biến áp tự tiết kiệm.
![]()
Kháng trở cao hơn hạn chế dòng lỗi. Điều này có thể làm giảm công việc gián đoạn được đặt trên các bộ ngắt mạch và giảm căng mạch ngắn trên thiết bị hạ lưu.
Vấn đề chính là giảm điện áp. Dưới tải trọng nặng, khởi động động cơ hoặc lấy tải đột ngột, một bộ biến áp điện trở cao có thể tạo ra một sự sụt giảm điện áp lớn hơn. Điều này có thể ảnh hưởng đến gia tốc động cơ,hoạt động của máy tiếp xúc, thiết bị xử lý và các tải trọng nhạy cảm với điện áp khác.
Kháng điện cao cũng có thể làm giảm dòng lỗi đến mức làm cho sự phối hợp bảo vệ trở nên khó khăn hơn.Các thiết lập rơle và bộ an toàn có thể cần xem xét kỹ hơn để duy trì độ nhạy và thời gian thanh lọc đầy đủ.
Giá trị trở ngại cao hơn không tự động có nghĩa là mất mát biến áp cao hơn hoặc độ tin cậy thấp hơn.bố trí dây dẫn và thiết kế nhiệtTuy nhiên, một trở kháng tùy chỉnh cao bất thường có thể yêu cầu công việc thiết kế bổ sung và có thể làm tăng mất mát hoặc sưởi ấm địa phương nếu luồng rò rỉ không được quản lý đúng cách.
![]()
Không có quy tắc đơn giản nào nói rằng một bộ biến áp kháng suất cao hơn hoặc thấp hơn sẽ luôn tốn kém hơn.,Khả năng cách nhiệt, màn chắn từ tính và hỗ trợ cấu trúc.
Một giá trị ngoài phạm vi thiết kế bình thường của nhà sản xuất thường đòi hỏi kiểm soát kỹ thuật và sản xuất bổ sung.
Chi phí hệ thống rộng hơn có thể quan trọng hơn:
Kháng trở thấp có thể yêu cầu các bộ ngắt lỗi, thiết bị chuyển mạch và hệ thống bus cao hơn.
Kháng điện cao có thể yêu cầu hỗ trợ điện áp bổ sung, các sắp xếp khởi động động cơ khác nhau hoặc thay đổi kích thước và cài đặt bảo vệ dây dẫn.
Đối với các nhóm mua sắm, giá mua biến áp thấp nhất có thể dẫn đến chi phí lắp đặt tổng thể cao hơn nếu trở ngại được chọn chuyển các yêu cầu bổ sung sang phần còn lại của hệ thống.
![]()
Các bộ biến áp song song cần tỷ lệ điện áp tương thích, nhóm vector, vị trí vòi và đặc điểm trở ngại.họ sẽ không chia sẻ gánh nặng như nhau.
Đối với hai bộ biến áp có chỉ số MVA bằng nhau, đơn vị có trở kháng thấp hơn mang nhiều dòng điện hơn.Đơn vị 5% sẽ chiếm một phần lớn hơn trong tổng tải và có thể đạt được công suất định lượng đầu tiên.
Độ lớn trở kháng một mình không đủ cho một nghiên cứu hoạt động song song chi tiết. Tỷ lệ X / R, tỷ lệ điện áp, cài đặt vòi và kết nối cuộn cũng ảnh hưởng đến việc chia sẻ dòng điện và dòng điện lưu thông.
![]()
Kháng mạch ngắn là một thông số hệ thống quan trọng, nhưng nó không thể được sử dụng một mình để đánh giá độ tin cậy của bộ biến áp.
Đối với thiết kế trở ngại thấp, sức mạnh cơ học cuộn và khả năng chịu được mạch ngắn đòi hỏi sự chú ý cẩn thận.độ nhạy của sưởi ấm và bảo vệ địa phương cần được xem xét kỹ hơn.
Thiết kế cách nhiệt, nhiệt độ dẫn, kẹp cuộn, tính nhất quán sản xuất, thử nghiệm thường xuyên và thời gian làm sạch bảo vệ tất cả đều góp phần vào hiệu suất lâu dài.
Kháng trở thích hợp là giá trị hoạt động với toàn bộ hệ thống điện và có thể được sản xuất, thử nghiệm và duy trì trong thiết kế được phê duyệt.
-
MVA định giá và cơ sở công suất được sử dụng cho giá trị trở ngại
-
Điện áp định số, tần số và cặp cuộn áp dụng
-
Vị trí vòi được sử dụng làm tham chiếu trở ngại
-
Nhiệt độ tham chiếu cho giá trị được đảm bảo và được thử nghiệm
-
Kháng đối tượng mục tiêu hoặc phạm vi kháng chấp nhận được
-
Độ khoan dung áp dụng theo tiêu chuẩn hoặc thông số kỹ thuật dự án
-
Tỷ lệ X/R nếu cần thiết cho các nghiên cứu mạch ngắn hoặc bảo vệ
-
Mức độ lỗi tiện ích có sẵn và trở ngại nguồn phía trên
-
Yêu cầu khởi động động cơ, lấy tải lớn và điều chỉnh điện áp
-
Yêu cầu hoạt động song song với các biến áp hiện tại hoặc tương lai
-
Báo cáo thử nghiệm nhà máy và trở ngại đo cuối cùng
Đối với các bộ biến áp đa luồng, RFQ nên nêu cặp luồng mà mỗi giá trị trở kháng áp dụng.Giá trị tỷ lệ phần trăm duy nhất có thể không đủ khi liên quan đến nhiều đầu ra điện áp hoặc cuộn dây thứ cấp.
Không có trở kháng mạch ngắn "tốt nhất" phổ quát. Giá trị thấp hơn cải thiện điều chỉnh điện áp nhưng làm tăng dòng lỗi.Một giá trị cao hơn giới hạn dòng lỗi nhưng tạo ra nhiều sự sụt giảm điện áp và có thể phức tạp bảo vệ hoặc tải bắt đầu.
Giá trị cuối cùng nên đến từ nghiên cứu mạch ngắn hệ thống, phân tích điều chỉnh điện áp, phối hợp bảo vệ và kế hoạch hoạt động.Các nhóm mua sắm sau đó có thể so sánh báo giá biến áp dựa trên tổng tác động của hệ thống thay vì chỉ giá biến áp.
WINLEY hỗ trợ các dự án biến áp phân phối và điện trên các ứng dụng chứa chất lỏng, đệm gắn, trạm phụ và loại khô.Chúng tôi cung cấp các sản phẩm biến áp được chứng nhận UL / cUL theo UL File E536138Tùy thuộc vào loại sản phẩm, cấu hình và thị trường mục tiêu, các bộ biến áp cũng có thể được thiết kế theo các yêu cầu ANSI / IEEE, CSA, hiệu quả DOE của Hoa Kỳ và NEMA.
Tìm hiểu thêm về các giải pháp biến áp WINLEY:
https://www.winley-electric.com/