كيفية تصميم والتحقق من ممانعة الدائرة القصيرة للمحول: من الحسابات الحالية للخطأ إلى FAT

غالبًا ما يتم التعامل مع مقاومة الدائرة القصيرة كنسبة مئوية مخفية في منتصف ورقة بيانات المحول. في نظام الطاقة الحقيقي، يؤثر هذا الرقم على تيار العطل، وانخفاض الجهد، والتحميل المتوازي، وتنسيق الحماية، والقوى الميكانيكية داخل اللفات. في Zisheng Electric، نتعامل مع مقاومة الدائرة القصيرة للمحول كمعلمة نظام بدلاً من القيمة المحددة من قبل الشركة المصنعة بشكل منفصل. إذا كان منخفضًا جدًا، فقد يتجاوز تيار العطل المحتمل واجب مجموعة المفاتيح الكهربائية. إذا كان مرتفعًا جدًا، فقد يؤدي بدء تشغيل المحرك بشكل كبير وتغييرات الحمل المفاجئة إلى انخفاض غير مقبول في الجهد.

خلال FAT، قم بمقارنة المعاوقة المقاسة مع ضمان التصميم والتسامح التعاقدي ودراسة أخطاء النظام.

ما الذي تمثله ممانعة دائرة قصر المحولات؟

إن جهد المعاوقة، الذي يظهر عادةً كـ uk%، هو النسبة المئوية للجهد المقنن المطلوب لتدوير التيار المقنن عندما يكون أحد الملفات قصير الدائرة ويتم تطبيق جهد الاختبار المحدد على الملف الآخر عند التردد المقنن. أنه يحتوي على مكون مقاوم ومكون رد الفعل. تهيمن مفاعلة التسرب عادة في محولات الطاقة المتوسطة والكبيرة، ولكن المقاومة المرتبطة بفقد الحمل لا تزال مهمة عندما يقوم المهندسون بتقييم ذروة التيار ودرجة الحرارة وأداء موضع الصنبور.

حساب الفحص البسيط للتيار المتماثل المتوفر في أطراف المحولات هو:

إيك ≈ في × 100 / المملكة المتحدة٪

خذ بعين الاعتبار محولاً بقدرة 2000 كيلو فولت أمبير و0.44 كيلو فولت بتيار مقدر بجهد منخفض يبلغ حوالي 2624 أمبير وممانعة تبلغ 6%. إذا كان من المفترض أن يكون للمصدر المنبع سعة خطأ لا نهائية، فإن التيار المتماثل الأولي يبلغ حوالي 43.7 كيلو أمبير. يجب أن يضيف الحساب الفعلي للمشروع معاوقة الشبكة الأولية والكابلات والخطوط وقضبان التوصيل ويجب أن يتبع الطريقة المحددة من قبل المالك، غالبًا ما تكون IEC 60909. المعادلة المبسطة مفيدة للفحص المبكر، وليس لتقرير إعداد الحماية النهائي.

كيفية تحديد مقاومة الهدف

ابدأ بالمخطط أحادي الخط ومستوى الخطأ

مواصفات الشراء التي تنص على أن 'المعاوقة وفقًا لـ IEC' فقط ليست كافية. يحتاج مورد المحولات إلى الحد الأقصى والحد الأدنى لمستويات خطأ المصدر، وجهود النظام، ومجموعة المتجهات، وطريقة التأريض المحايد، وعدد المحولات المتوازية، وخصائص الحمل، وتقييم تحمل المفاتيح الكهربائية لفترة قصيرة. يجب أن توفر مصانع التعدين ومصانع الصلب ومحطات الضخ أيضًا قائمة المحركات الكبيرة وطرق البدء. تحتاج مشاريع الطاقة الشمسية والبطاريات إلى شرح مساهمة المحول في تيار الخلل لأنه يختلف عن مساهمة الآلة الدوارة.

إذا كان هناك محولان يعملان بالتوازي، فإن نسبة الممانعة ونسبة الجهد المسموح بها تؤثر بشكل مباشر على مشاركة الحمل والتيار المتداول. لا تضمن التقييمات المتساوية تلقائيًا التشغيل المتوازي المُرضي. يجب أن تحدد اتفاقية الشراء فرق المعاوقة المقبول، وفلسفة التزامن، والتحميل المسموح به عندما تكون إحدى الوحدات خارج الخدمة.

يجب أن تقوم مشاريع الطاقة المتجددة بتنسيق المعاوقة المستهدفة مع سلوك المحول ومعاوقة نظام المجمع.

هندسة اللف تتحكم في مفاعلة التسرب

لا يمكن تعديل مقاومة دائرة القصر بحرية بعد بناء المحول. تؤثر أبعاد اللف الشعاعي، والارتفاع المحوري، وخلوصات العزل الرئيسية، وترتيب القرص، ومسار تدفق التسرب، على المفاعلة. عندما يقوم المصمم بتغيير أحد الأبعاد، يجب على الفريق أيضًا مراجعة ارتفاع درجة الحرارة، وهامش العزل الكهربائي، وقوة التثبيت المحورية، وتحمل التصنيع. إن تقليل فجوة العزل فقط للوصول إلى هدف المعاوقة يمكن أن ينقل المخاطر إلى أداء العزل الكهربائي وقوة الدائرة القصيرة.

ل يؤثر المحول المغمور بالزيت والمواد الموصلة والتحويل وطول الرصاص على المكون المقاوم. ارتفاع اللف والتباعد الشعاعي لهما تأثير قوي على المكون التفاعلي. تتطلب تصميمات الجهد العالي أيضًا مراجعة موضع لف الصنبور والمقاومة عبر نطاق التنصت الكامل. وبالتالي فإن مراجعة التصميم لدينا تسجل مواضع النقر الأساسية والحد الأقصى والحد الأدنى بدلاً من الاعتماد على قيمة مركزية واحدة.

يجب مراجعة الارتفاع وأحمال التعدين الدورية ودرجة الحرارة وتصحيحات العزل معًا.

مقاومة الدائرة القصيرة بموجب المواصفة IEC 60076-5

تتناول المواصفة القياسية IEC 60076-5:2006 قدرة المحول على تحمل تأثيرات الدوائر القصيرة الخارجية. ويشمل الحسابات الحرارية والتحقق من الصمود الديناميكي عن طريق اختبار خاص أو تقييم نظري. يجب أن تحدد وثائق المشروع الإصدار المطبق ومدة الخطأ وأنواع الأخطاء. إن قياس المعاوقة المُرضي لا يثبت في حد ذاته مقاومة الدائرة القصيرة. يؤكد اختبار المعاوقة وجود معلمة كهربائية؛ يجب أن يغطي تقييم التحمل أيضًا درجة حرارة الموصل، والقوى الكهرومغناطيسية المحورية والقطرية، والتثبيت، ودعم الرصاص.

بالنسبة لمشروع EPC بالغ الأهمية، قد يطلب المشتري حساب الدائرة القصيرة الحرارية، وملخصًا لفحوصات القوة المحورية والشعاعية، ووصفًا لقط اللف، وأدلة من اختبار الدائرة القصيرة أو مجموعة تصميم تم التحقق من صحتها. يجب مراجعة هذه المستندات قبل إصدار المواد الرئيسية. عندما يكون هناك حاجة إلى اختبار خاص لدائرة القصر، يجب الاتفاق مسبقًا على مختبر الاختبار وخطة النقل وتسلسل الاختبار وقياسات ما بعد الاختبار.

كيف تؤكد FAT نتيجة التصميم والتصنيع

عادة ما يتم الحصول على مقاومة ماس كهربائى وفقدان الحمل أثناء اختبار ماس كهربائى. يؤثر الاتصال ودقة الأداة ودرجة حرارة الملف وتصحيح درجة الحرارة والتردد وموضع النقر على القيمة المبلغ عنها. يجب على شاهد FAT مراجعة القياسات الأولية بدلاً من التحقق فقط من كلمة 'اجتياز' في التقرير النهائي. ويجب مقارنة القيمة المقاسة بالضمان والتسامح التعاقدي، ويجب مراجعة نتائج المراحل الثلاث للتأكد من عدم وجود خلل غير عادي.

يتبع اختبار المعاوقة فحوصات للملحقات ولوحة الاسم والمستندات وحالة النقل.

توفر المواصفة IEC 60076-1 المتطلبات العامة لمحولات الطاقة. لا يزال يتعين تأكيد التفاوتات الدقيقة المطبقة على المشروع مقابل العقد والشروط ذات الصلة. إذا كانت المعاوقة المقاسة قريبة من الحدود المسموح بها، فيجب على مهندس EPC إدخال القيمة المقاسة في نموذج الدائرة القصيرة. لا تعتبر القيمة المقبولة رسميًا نتيجة هندسية مقبولة إذا تسببت في تجاوز واجب المفاتيح الكهربائية.

ما يجب أن تنص عليه مواصفات الشراء

يجب أن تحدد بند المعاوقة القابلة للتنفيذ القيمة المضمونة، MVA وأساس درجة الحرارة، ومواضع الصنبور، والتسامح، ومتطلبات التشغيل المتوازي، ومدة الخطأ، والحد الأقصى لمستوى خطأ النظام، ومستندات التحقق من التصميم، ونقاط شاهد FAT. يجب ألا يقوم المشروع الذي يستخدم العديد من تقييمات المحولات بنسخ قيمة واحدة في المملكة المتحدة عبر الجدول الزمني الكامل. يجب أن تتطابق كل وحدة مع مستوى خطأ الناقل ونظام الحماية وسلوك التحميل في موقعها الخاص.

يجب أيضًا إرجاع بيانات المفاتيح الكهربائية إلى مورد المحولات. إن لوحة الجهد المنخفض المقدرة بـ 50 كيلو أمبير لمدة ثانية واحدة لا تعني أنه يجب السماح لحساب المحول بالاقتراب من 50 كيلو أمبير بدون هامش. تحتاج الدراسة إلى بدل معقول لاختلاف الشبكة وعدم اليقين في الحساب والتوسع المستقبلي. ل محول طاقة مغمور بالزيت بجهد 110 كيلو فولت أو تصميم متعدد اللفات، يجب أن توضح المواصفات المعاوقة بين كل زوج من الملفات وأساس قدرتها.

تتطلب مشاريع الرياح الساحلية مراجعة مستوى الخطأ وخطة التوسع والبيئة وتقييمات المعدات معًا.

توضيح فني نموذجي

حدد أحد المشاريع الصناعية محول بقدرة 2500 كيلو فولت أمبير، ومحول ثانوي بقدرة 0.4 كيلو فولت، ومقاومة بنسبة 5.5%، بينما حصلت لوحة المفاتيح ذات الجهد المنخفض على تصنيف 50 كيلو أمبير لفترة قصيرة. أنتج حساب فحص المصدر اللانهائي مساهمة محول تبلغ حوالي 65.6 كيلو أمبير. قد تؤدي مقاومة الكابل إلى تقليل القيمة، لكن التصميم الأصلي لم يُظهر هامشًا كافيًا.

لم يتم حل التوضيح بتغيير المعاوقة على الفور إلى 7%. قام الفريق بمراجعة جهد بدء تشغيل المحرك، وسعة العطل عند المنبع، وطول الناقل، والترتيب الموازي. الهدف النهائي هو موازنة حدود تيار العطل مع أداء خطوة تحميل مقبول وتم إدخاله في البيانات المضمونة وتحمل FAT. هذا النوع من التوضيح لا يكلف سوى القليل جدًا قبل تصنيع اللف ويمكن أن يتطلب إعادة تصميم كبيرة بعد تجميد أبعاد الملف.

تمت مناقشة اعتبارات التصميم ذات الصلة في دليلنا لـ اختيار المحولات لمشاريع الطاقة المتجددة في أمريكا الجنوبية . يمكن لفرق المشتريات أيضًا المراجعة ما تتوقعه أسواق الطاقة في أمريكا الجنوبية من موردي المحولات.

احتفظ بخطوط الأساس الخاصة بمقاومة المصنع ومقاومة الملفات للمقارنة بعد النقل والتركيب.

اجعل قيمة المعاوقة مناسبة للمشروع

تكون معاوقة الدائرة القصيرة مفيدة فقط عندما تغلق الحلقة بين المحول ومستوى خطأ النظام والحماية والمفاتيح الكهربائية وخصائص الحمل. تقوم Zisheng Electric بتوريد المحولات المغمورة بالزيت، ومحولات الطاقة، والمحولات من النوع الجاف، والمحطات الفرعية المدمجة، ومعدات المحطات الفرعية ذات الصلة. يمكننا توفير المطابقة الفنية على أساس قدرة المشروع، ومستوى الجهد، والظروف البيئية، والمواصفات الفنية، مع الرد الأولي على الاستفسارات في غضون 24 ساعة. يسمح الرسم التخطيطي ذو الخط الواحد وقائمة التحميل والبيانات على مستوى الخطأ لمهندسينا بمراجعة هدف المعاوقة ونطاق FAT والمستندات الفنية المطلوبة أثناء مرحلة عرض الأسعار.