JAV vidurio vakarų komunalinė įmonė praėjusiais metais pakeitė du sugedusius 2 000 kVA transformatorius, sumontuotus ant padėklo, abu užsakė pagal tą patį specifikacijų lapą: 12,47 kV trikampis iki 480Y/277 V, 5,75 % varža, identiškos nuostolių ribos. Abu vienetai išvažiavo ta pačia šėrykla, maždaug 200 metrų prieš srovę. A blokas vėl buvo pradėtas eksploatuoti pašalinus gedimą; įprastiniai bandymai parodė, kad jo varža pasikeitė 0,6% nuo gamyklos ataskaitos. Įrenginys B niekada neskambėjo tinkamai – jo varža buvo 3,8% mažesnė, o atidarius baką, vidiniai žemos įtampos apvijos posūkiai buvo įlinkę į vidų kaip susmulkinta skardinė. Tas pats įvertinimas. Tie patys skaičiai ant popieriaus. Visiškai kitoks elgesys dėl kaltės.
Ta spraga yra būtent tokiatransformatoriaus trumpojo jungimo atsparumasreiškia, ir tai yra mažiausiai matoma specifikacija daugumoje duomenų lapų. Pirkėjas gali perskaityti nuostolius iš bandymo ataskaitos ir patikrinti vardinę lentelę, ar nėra sertifikatų, tačiau trumpojo jungimo patvarumas įrodomas vienu žiauriu bandymu, kurio dauguma pirkėjų niekada nežiūri. Štai ką šis testas iš tikrųjų įrodo – ir kodėl du transformatoriai su vienodomis specifikacijomis vis tiek gali sugesti skirtingai.
KąTransformatoriaus trumpojo jungimo atsparumo galimybėTiesą sakant, reiškia
Transformatoriustransformatoriaus trumpojo jungimo atsparumasyra jos gebėjimas išgyventi užsuktą išorinį gedimą – tokį, koks atsitinka, kai medis išima tiektuvą, sugenda kabelio sujungimas arba transporto priemonė atsitrenkia į stulpą – be mechaninių ar terminių pažeidimų, kurie sutrumpina jo tarnavimo laiką. Pramonė tą pareigą išreiškia kaip srovę ir trukmę. Šiaurės Amerikoje IEEE C57.12.00, bendrųjų reikalavimų standartas, taikomas skysčiams panardinamiems skirstomiesiems ir galios transformatoriams, reikalauja, kad trumpasis jungimas trunka ilgai.dvi sekundesesant apskaičiuotai gedimo srovei, taikomai įrenginiui esant vardinei apkrovai ir darbinei temperatūrai. Galite peržiūrėti šio standarto taikymo sritįIEEE C57.12.00 standartinis puslapis.
Kodėl dvi sekundės, kai apsauga paprastai pašalina gedimą per 5–15 ciklų? Kadangi pirmoji asimetrinė srovės smailė yra pats žiauriausias momentas, o pertraukiklio vėl užsidaręs transformatorius gali greitai nukentėti antruoju ir trečiuoju gedimu. Dvi sekundės taip pat apima lėtos atsarginės apsaugos scenarijų, pagal kurį komunalinės paslaugos projektuoja: gedimas yra tikras, pirminė apsauga sugedo ir transformatorius turi palaikyti tol, kol veiks atsarginė relė. Trumpai tariant, skaičius yra apgalvotas blogiausias atvejis, o ne laboratorijos patogumas.
Štai dalis, kurios dauguma pirkėjų pasigenda: ta pati fizika, dėl kurios būtinas 2 sekundžių reikalavimas, taip pat reiškia, kad transformatorius, kuris išlaiko įprastinį gamyklos testą, nieko neįrodė apie gedimus. Nuostoliai, santykis ir net temperatūros kilimo eiga nieko nepasako apie tai, kaip įrenginys elgsis, kai srovė padidės iki septyniolikos kartų.
Fizika: kodėl jėgos keičiasi su srovės kvadratu
Trumpasis jungimas pašalina apkrovos varžą, todėl vienintelis dalykas, ribojantis srovę, yra paties transformatoriaus nuotėkio varža – jos %Z. Vienetas, kurio varža 5,75 %, praeina maždaug17 kartų vardinė srovėį varžto gedimą antrinėje pusėje. Elektromagnetinė jėga tarp apvijų išsisklaido susrovės kvadratas, o tai reiškia, kad gedimas gamina apie300 kartųmechaninė jėga, kurią apvijos patiria esant pilnai apkrovai. Tai nėra mažas skirtumas. Tai yra skirtumas tarp lengvo vėjelio ir uragano, veikiančio tą pačią struktūrą.
Tos jėgos ateina dviem kryptimis. Ašine jėga bandoma stumti aukštos ir žemos įtampos apvijas link jungo galuose ir suspausti jas centre, todėl tvirtinimo ir galo blokavimo geometrija yra tokia svarbi. Radialinė jėga kiekvieną apviją veikia kaip slėgis cilindrą: žemos įtampos apvija, kuri daugelyje konstrukcijų yra vidinė apvija, yra stumiama į vidų link šerdies ir gali sugestiapvijos deformacija- sulinkimą, kurį matėte tame Vidurio Vakarų padalinyje. Aukštos įtampos apvija ištraukiama į išorę esant lanko įtempimui, kaip statinės juostos veikiant vidiniam slėgiui.
Karštis yra antrasis priešas. Trumpojo jungimo srovė taip pat perduoda I²t šiluminį impulsą per laidininkus. IEEE trumpalaikės ribos leidžia variui pasiekti apie250 laipsniųir aliuminio apie200 laipsniųgedimo metu – gerokai aukštesnė už normalią darbinę temperatūrą – ir apvijos izoliacija turi atlaikyti tą nukrypimą be tiesioginio gedimo. Tarp mechaninio smūgio ir šiluminio impulso dviejų sekundžių gedimas yra viso kūno apvijos konstrukcijos įtempio testas.
KaipTransformatoriaus trumpojo jungimo testasAr padaryta
Thetransformatoriaus trumpojo jungimo bandymaspriklauso tipo testų šeimai. Jis nenaudojamas kiekviename įrenginyje, esančiame už linijos ribų – nė viena gamykla neveikia tyčinių gamybos vienetų gedimų. Tai atliekama su tam tikros konstrukcijos šeimos reprezentaciniu transformatoriumi, o vėliau ataskaita keliauja su kiekvienu įrenginiu, pagamintu pagal tą dizainą.
Procedūra yra nesudėtinga. Žemos įtampos apvija yra tvirtai sutrumpinta, o įtampa įvedama į aukštos įtampos pusę ir pakeliama tol, kol cirkuliuoja reikiama gedimo srovė – paprastai 10–25 kartų didesnė už vardinę srovę, priklausomai nuo konstrukcijos %Z. Bandymas ta srove taikoma tam tikrą trukmę ir nustatytą šūvių skaičių, kai transformatorius yra temperatūros. Tarp kadrų laboratorija matuoja varžą ir jaudinančią srovę. Atlikus seką, priėmimo patikra ieško trijų dalykų: nėra matomų pažeidimų, iškrovos požymių ir pakankamai mažo reaktyvumo pokyčio, kad būtų įrodyta, kad apvijos geometrija liko nepakitusi – impedanso poslinkis maždaug2% ar mažiauyra riba, kurią dauguma gamyklų ir pirkėjų laiko leidimu, o dažnio atsako analizė (FRA) vis dažniau naudojama kaip antroji nuomonė apieapvijos deformacijakad pasipriešinimo rodmuo negali matyti.
Pirkėjui praktinė taisyklė paprasta: paprašykite tikrojotransformatoriaus trumpojo jungimo bandymasataskaita, o ne pažyma, kurioje parašyta „išbandyta“. Ataskaitoje rodomi varžos matavimai prieš bandymą ir po bandymo, pasiekti srovės lygiai, šūvių skaičius ir liudijančio inžinieriaus parašas. Tas dokumentas yra vienintelis tikras įrodymas, kad dizaino šeima buvo įrodyta – ir jo reikėtų prašyti prieš pasirašant PO, nes po fakto jo pateikti negalima.
Gamybos detalės, kurios nusprendžia, kad bus patenkintos arba nepavyks
Čia skiriasi dvi gamyklos, statomos pagal tą patį specifikacijų lapą, ir tai paaiškina du Vidurio Vakarų padalinius. Atsparumas trumpajam jungimui priklauso ne tik nuo elektros konstrukcijos popieriuje, o dėl mechaninių sprendimų, kurie niekada neatsiranda duomenų lape.
Kalbant apie dizainą, pagrindiniai skaičiai yra ampero posūkio balansas – kaip tolygiai atsisako HV ir LV apvijų magnetovaros jėgos, nes disbalansas padaugina ašinę jėgą – ir radialinių atraminių blokų tvirtinimo žingsnis, kuris nustato vidinės apvijos lenkimo stiprumą. Parduotuvėje diferenciatoriai nustato slėgį po džiovinimo, galinių blokų tankį ir padėtį, laidininko perkėlimo kokybę ir sausų tipų atveju – ar impregnavimas vakuuminiu slėgiu visiškai sujungia apviją į vieną standų bloką. Kiekvienas iš šių kintamųjų yra nematomas transformatoriaus nuotraukoje ir visiškai matomas po gedimo.
Mūsų gamykloje pokalbis apie trumpąjį jungimą dažniausiai prasideda, kai klientas klausia, kodėl skiriasi dvi tos pačios kVA kainos arba kodėl mes primygtinai reikalaujame pereiti sutvirtinimo ir suspaudimo schemą atliekant priešgamybinę peržiūrą. Sąžiningas atsakymas yra toks, kad apvijų atramos sistemos negalima įvertinti iš išorės – pirkėjas arba pamato inžineriją dokumentuose ir įrodymą tipo bandymo ataskaitoje, arba atranda skirtumą po pirmo gedimo. Mes atlikome trumpojo jungimo tipo bandymus trečiųjų šalių laboratorijose, kur visa bandymų zona drebėjo nuo smūgio, o patikrinimas po bandymo visada yra tas pats ritualas: išmatuokite varžą, įsiklausykite, ar nėra triukšmo, atidarykite baką ir ieškokite raukšlių, kurių ten neturėtų būti. Dėl šios patirties mūsų pardavimų inžinieriai, prieš pateikdami citatą, teiraujasi svetainėje turimos gedimo srovės – standžiam komunaliniam autobusui skirtas blokas, sumontuotas ant trinkelės, turi visiškai kitokią pareigą nei tas, kuris tiekiamas per ilgą kaimo tiektuvą.
Ko paklausti prieš užsakant
Pridėkite šiuos klausimus prie savo RFQ ir tylėjimą bet kuriame iš jų traktuokite kaip raudoną vėliavėlę:
| Dokumentacija | Kodėl tai svarbu |
| Konstrukcijų šeimos trumpojo jungimo tipo bandymo ataskaita | Vienintelis įrodymas, kad apvijos konstrukcija išgyveno tikrą gedimą |
| Varžos vertės prieš bandymą ir po bandymo iš tos ataskaitos | Rodo faktinį reaktyvumo poslinkį – patvirtinimo / nesėkmės įrodymą |
| Projekto skaičiavimo santrauka (jėgos, tvirtinimo žingsnis, laidininko įtempis) | Sako, kad mechaninė inžinerija buvo atlikta, o ne atspėta |
| Tvirtinimo ir tvirtinimo proceso aprašymas | Atskleidžia, ar gamykla kontroliuoja kintamuosius, kurie lemia lenkimo stiprumą |
| FRA duomenys, jei yra | Nepriklausomas patikrinimas, ar nėra apvijos deformacijos, kurios gali nepastebėti vien varža |
Jei tiekėjas negali parengti siūlomo dizaino tipo bandymo ataskaitos, kitas klausimas yra, ką jie gali pateikti vietoj to: skaičiavimais pagrįstą demonstravimą pagal tą patį standartą, bandymą su masteliu maketu arba liudytojo kvietimą, kai kita šeimos grupė išvyksta į laboratoriją. Visi trys yra teisėti. Neaiškus „mūsų transformatoriai išbandyti pagal IEEE standartus“ nėra atsakymas – tai būdas pakeisti temą.
Ryan Electric požiūris
Gamykloje Dziangsu gaminame ir panardinamuosius, ir sauso tipo transformatorius, o mūsų portfelyje atliekame UL, CSA, IEEE ir DEKRA sertifikavimo darbus, be to, esame „Eaton“ bendros įmonės partneris. Šiaurės Amerikos trinkelių užsakymams trumpojo jungimo klausimas yra kiekvienos priešgamybinės peržiūros dalis: projekto skaičiavimo suvestinė, tvirtinimo schema ir tipo bandymo ataskaita projektavimo šeimai surenkama į dokumentų paketą prieš pradedant gamybą, o ne po to, kai pirkėjas du kartus paklausia.
Nė vienas iš jų nėra egzotiškas. Tai yra skirtumas tarp specifikacijos pardavimo ir mašinos, kuri išlaiko formą netinkamai veikiant tinkleliui, sukūrimo. Transformatorius perkamas už nuostolius ir sertifikatus, tačiau jis vertinamas pagal tai, ką jis veikia tą dieną, kai įvyksta gedimas – ir ta diena nusprendžiama mėnesiais anksčiau, apvijų parduotuvėje.
Gaukite įrodymų prieš įvykstant gedimui
Jei nurodotetransformatoriaus trumpojo jungimo atsparumasJei norite užsakyti ant padėklo, pastotės ar sauso tipo užsakymą, paprašykite tiekėjo tipo bandymo ataskaitos ir projekto skaičiavimo suvestinės ir paklauskite, kokia gedimo srovė iš tikrųjų yra jūsų svetainėje. Atsiųskite mums savo reitingą, sistemos varžą ir apsaugos schemąryan-transformers.com- Mes jums parodysime bandymo įrodymus, esančius už dizaino, prieš jums įsipareigojant pristatymo datai.
Apie autorių:Šį straipsnį parašė Ryan Electric, bendros „Eaton“ įmonės partnerio ir UL/CSA sertifikuoto transformatorių gamintojo Jiangsu mieste (Kinija), aptarnaujančio komunalines paslaugas, EPC rangovus ir pramoninius pirkėjus Šiaurės Amerikoje, Lotynų Amerikoje, Pietryčių Azijoje ir Artimuosiuose Rytuose, inžinierių komanda.
