Beth yw foltedd rhwystriant?
Fel y'i diffinnir gan IEC 60076-1, foltedd rhwystriant yw'r foltedd AC ar amledd graddedig sy'n cael ei gymhwyso i un dirwyniad tra bod y dirwyn gyferbyn â chylchrediad byr cadarn, wedi'i addasu nes bod cerrynt graddedig yn llifo trwy'r dirwyniadau. Y foltedd cymhwysol hwn, a fynegir fel canran o'r foltedd dirwyn i ben graddedig, yw canran y foltedd rhwystriant DU%.
Yn ffisegol, mae DU% yn cynrychioli gwerth fesul uned cyfanswm rhwystriant mewnol y trawsnewidydd. Mae'n cynnwys dwy gydran ar wahân: y gydran gwrthiannol o ymwrthedd dirwyn i ben copr, a'r gydran adweithiol sy'n tarddu o fflwcs gollyngiadau rhwng dirwyniadau cynradd ac uwchradd, a elwir yn adweithedd gollyngiadau. Ar gyfer trawsnewidyddion dosbarthiad trochi olew 11kV nodweddiadol, adweithedd gollyngiadau sy'n dominyddu cyfanswm y rhwystriant, tra bod y gyfran wrthiannol yn gymharol fach. Rhaid cyfeirio at holl ganlyniadau prawf foltedd rhwystriant i'r tymheredd safonol o 75 gradd. Mae ymwrthedd copr yn codi gyda thymheredd; bydd darlleniadau rhwystriant mesuredig yn drifftio os caiff cywiro tymheredd ei hepgor, sy'n ofyniad gorfodol ar gyfer tystysgrifau prawf ffatri ac adroddiadau derbyn safle.
Enghraifft y cyfeirir ati'n eang: 11kV / 0.4kVtrawsnewidydd trochi olewwedi'i labelu â foltedd rhwystriant 4% yn golygu, pan fydd y weindio LV yn fyr-gylchred, bydd cymhwyso dim ond 4% o'r foltedd HV graddedig yn gyrru cerrynt â sgôr trwy'r coiliau. Mae'r ganran sengl hon yn rheoli lefel gyfredol namau arfaethedig y rhwydwaith dosbarthu i lawr yr afon yn uniongyrchol.
Mesur Foltedd Rhwystr trwy Brawf Cylchdaith Byr
Mae foltedd rhwystriant yn cael ei gael gan ytrawsnewidyddprawf cylched byr, un o'r profion math gorfodol mewn gweithgynhyrchu a phrofion derbyn safle arferol. Mae'r weithdrefn brawf yn dilyn camau safonol. Yn gyntaf, mae'r terfynellau dirwyn eilaidd yn cael eu byrhau'n ddiogel mewn tri cham. Mae ffynhonnell AC sy'n cyfateb amledd amrywiol wedi'i chysylltu â'r ochr gynradd. Mae'r foltedd prawf yn cael ei godi'n raddol tra bod y cerrynt cynradd yn cael ei fonitro'n barhaus. Unwaith y bydd y cerrynt cynradd yn cyrraedd cerrynt graddedig y newidydd, mae'r addasiad foltedd yn stopio, a chofnodir y gwerth foltedd cymhwysol. Cyfrifir y rhwystriant canrannol trwy rannu'r foltedd mesuredig â foltedd graddedig a'i luosi â 100%, yna ei gywiro'n fathemategol i dymheredd cyfeirio 75 gradd.
Yn ystod y prawf cylched byr, mae dwysedd fflwcs magnetig y tu mewn i'r craidd haearn yn parhau i fod yn hynod o isel, felly gellir anwybyddu colled dim llwyth. Mae bron pob pŵer mewnbwn yn afradlon wrth golli llwyth troellog. Mae hyn yn esbonio pam mae'r prawf cylched byr yn cael ei ddefnyddio ar yr un pryd i fesur colledion llwyth, ac fel arfer fe'i perfformir ynghyd â'r prawf dim llwyth mewn cyfres prawf trawsnewidydd cyflawn.
Ystod% nodweddiadol DU a Goddefgarwch IEC ar gyfer Trawsnewidyddion Trochi Olew 11kV
Ar gyfer 11kV prif ffrwdtrawsnewidyddion dosbarthu trochi olewgan gynnwys cyfresi S11, S13 a S22 gyda chynhwysedd yn amrywio o 50 kVA i 2500 kVA, y graddau rhwystriant safonol yw 4%, 4.5% a 6%. 4% a 6% yw'r opsiynau a nodir amlaf.
- Unedau llai hyd at 500 kVA: mae rhwystriant o 4% yn cael ei ffafrio ar gyfer rheoleiddio foltedd uwch.
- Trawsnewidyddion canolig a mawr o 800 kVA i fyny: Mae rhwystriant o 6% yn cael ei nodi'n aml i gyfyngu ar gerrynt namau a lleihau grymoedd electromagnetig dinistriol ar weiniadau o dan ddigwyddiadau cylched byr.
Mae IEC 60076 yn gosod terfynau goddefiant clir ar gyfer foltedd rhwystriant: ni ddylai'r gwerth mesuredig mewn prawf ffatri wyro mwy na ± 7.5% o werth y plât enw. Ar gyfer trawsnewidyddion sydd wedi'u cynllunio ar gyfer gweithrediad cyfochrog, mae angen goddefgarwch tynnach, fel arfer o fewn ± 2.5% rhwng unedau. Mae foltedd rhwystriant anghydweddol yn achosi rhannu llwyth anwastad, yn cylchredeg cerrynt rhwng trawsnewidyddion cyfochrog, gorboethi a methiant trychinebus mewn achosion difrifol.
Effaith System a Cyfaddawdau Allweddol yn ystod y Fanyleb
Nid yw foltedd rhwystriant yn gynhenid dda nac yn ddrwg. Rhaid i beirianwyr gydbwyso perfformiad rheoleiddio foltedd a chyfyngiad cerrynt nam ar gyfer pob prosiect.
- Rhwystr isel fel 4%: Mae gostyngiad foltedd eilaidd o dan lwyth amrywiol yn cael ei leihau, gan ddarparu foltedd sefydlog ar gyfer llwythi sensitif gan gynnwys offer gweithgynhyrchu manwl gywir, cyflenwadau pŵer canolfan ddata a systemau meddygol. Yr anfantais yw cerrynt cylched byr uchel, sy'n gofyn am offer switsio, bariau bysiau a cheblau gyda chynhwysedd gwrthsefyll amser byr uwch, sy'n cynyddu gwariant cyfalaf cyffredinol.
- Rhwystriant uchel fel 6%: Mae cerrynt nam yn cael ei atal yn effeithiol. Mae dirwyn i ben yn dioddef llai o straen mecanyddol yn ystod namau cylched byr, gan wella gallu gwrthsefyll cylched byr y trawsnewidydd. Y cyfaddawd yw gostyngiad foltedd mwy ar lwyth llawn a rheoleiddio foltedd gwaeth. Gall foltedd diwedd llinell ddrifftio y tu allan i derfynau a ganiateir o dan lwyth trwm, sy'n gofyn am iawndal i newidwyr tap neu reoliad tapiau ar-lwyth.
Ochr yn ochr â chymhareb foltedd union yr un fath a grŵp fector cyfatebol, mae foltedd rhwystriant cyfatebol yn un o dri rhagofyniad sylfaenol ar gyfer gweithrediad cyfochrog diogel trawsnewidyddion dosbarthu.
Mae llawer o brynwyr a thechnegwyr cynnal a chadw yn tybio bod foltedd rhwystriant yn baramedr ffatri sefydlog sy'n aros yn ddigyfnewid trwy gydol oes y gwasanaeth. Mewn gwirionedd, gall siociau cylched byr achosi dadleoli troellog, llacio blociau inswleiddio a dadffurfio geometreg coil. Mae'r newidiadau strwythurol hyn yn newid y llwybr fflwcs gollyngiadau ac adweithedd gollyngiadau, gan arwain at y darlleniad DU% wedi'i symud yn ystod ailbrofi. Mae ailbrofi foltedd rhwystriant ar ôl digwyddiad nam yn ddull diagnostig hanfodol i nodi anffurfiad dirwyn i ben, fel arfer wedi'i gyfuno â Dadansoddiad Ymateb Amlder (FRA) ar gyfer asesiad cyflwr cynhwysfawr.
Mae cywiro tymheredd yn bwynt arall sy'n hawdd ei anwybyddu. Mae ymwrthedd copr yn disgyn ar dymheredd isel ac yn codi ar dymheredd uchel. Ni ellir cymharu darlleniadau rhwystriant crai heb gywiro tymheredd yn uniongyrchol yn erbyn gwerth y plât enw. Mae'r tymheredd cyfeirio 75 gradd yn cael ei fabwysiadu'n gyffredinol mewn safonau trawsnewidyddion rhyngwladol.
Casgliad
Dolenni rhwystriant foltedd DUtrawsnewidydddylunio mecanyddol, nodweddion rhwydwaith dosbarthu a chynlluniau amddiffyn. Wedi'i bennu gan geometreg weindio, bylchau a gosodiad, wedi'i fesur gan brawf cylched byr, mae'n rheoli lefel nam, sefydlogrwydd foltedd, cydnawsedd gweithrediad cyfochrog a chryfder gwrthsefyll cylched byr. Ar y cam manyleb dechnegol, ni ddylai peirianwyr ddiofyn i 4% neu 6% yn fympwyol. Rhaid dewis y radd rhwystriant ar ôl gwerthuso lefel namau rhwydwaith i fyny'r afon, y math o lwyth a'r offer switsio wrthsefyll sgôr, gan gydbwyso ansawdd foltedd cyson a digon o ymyl diogelwch yn erbyn difrod cylched byr.
