امروز شنبه ۲ تیر ۱۳۹۷

چرا سطح اتصال کوتاه ترانسفورماتور با افزایش ظرفیت آن افزایش می یابد؟

پرسش : ظرفیت ترانسفورماتور چه ارتباطی با سطح اتصال کوتاه آن دارد؟ مگر UK% یا همان امپدانس درصد ترانسفورماتور نیست که جریان اتصال کوتاه را تعیین می کند؟

پاسخ :برای پاسخ به این سوال بهتر است که از قسمت دوم آن شروع کرد. UK% در واقع ولتاژ درصد ترانسفورماتور است که در آزمایش اتصال کوتاه ترانسفورماتور تعیین می شود. در این آزمایش، معمولاً سیم پیج فشار ضعیف ترانسفورماتور اتصال کوتاه شده و ولتاژ اولیه به تدریج بالا برده می شود تا جریات سیم پیچها برابر جریان نامی (یا یک پریونیت در سیستم پریونیت) شود (اینکه کدام سیم پیچ به منبع ولتاژ متغیر (واریاک) متصل شده و کدام اتصال کوتاه شود در نتایج تغییری ایجاد نمی کند؛ ولی محدودیت جریان واریاک در حالت اعمال ولتاژ به سیم پیچ فشار قوی مشکل ساز نخواهد شد) . مقدار ولتاژ اعمالی بر حسب درصد، ولتاژ درصد نامیده می شود. با این حال چون جریان سیم پیچها برابر ۱ پریونیت است، این ولتاژ برابر امپدانس هم خواهد شد. در نتیجه، در این آزمایش، مقدار امپدانس درصد ترانسفورماتور بر اساس مقادیر پایه (Base) خود ترانسفورماتور حاصل می شود.

به عبارت دیگر،  UK% =100* Z/ZBase . با بازنویسی این عبارت Z=(UK%*ZBase)/100 حاصل می شود. از طرف دیگر، ZBase=(VBasee^2)/SBase است. یعنی، هر چه Sbase یا همان ظرفیت نامی ترانسفورماتور بزرگتر باشد، Zbase کوچکتر شده و در نتیجه مقدار Z یا امپدانس واقعی ترانسفورماتور (که از رابطه دوم محاسبه می شود) کمتر خواهد شد. بنابراین، امپدانس مسیر اتصال کوتاه هم کاهش یافته و لذا سطح (جریان و قدرت) اتصال کوتاه بیشتر می شود.

بنابراین اگر UK% دو ترانسفورماتور یکی باشد، آن ترانسفورماتوری که ظرفیت بزرگتری دارد سطح اتصال کوتاه بیشتری خواهد داشت. در کشور ما ترانسفورماتورهای با ظرفیت ۲۰۰ کیلوولت آمپر و کمتر با ۴=UK% و ترانسفورماتورهای با ظرفیت بالاتر با ۶=UK% ساخته می شوند. اگر دو ترانسفورماتور دارای ظرفیت یکسانی باشند، آن یک کهUK% بیشتری دارد سطح اتصال کوتاه کمتری خواهد داشت. بسیاری از شرکتهای برق جهان، UK% مورد نیاز خود را  برای سازنده ترانسفورماتور مشخص می کنند، زیرا این پارامتر یکی از ابزارهای شرکتهای برق برای کنترل سطح اتصال کوتاه / افت ولتاژ است. لذا، بسته به شرایط مورد نیاز (کاهش سطح اتصال کوتاه در فیدرهای کوتاه یا بهبود پروفیل ولتاژ در فیدرهای طولانی) مورد استفاده قرار می گیرد.

تغییر سطح اتصال کوتاه با افزایش ظرفیت ترانسفورماتورها یکی از راهکارهای بهبود کیفیت توان نیز محسوب می شود؛ زیرا در استانداردهای مختلف، میزان سطوح مجاز اختلالاتی مثل هارمونیک جریان، با افزایش سطح اتصال کوتاه افزایش می یابد.

نوشته‌های مرتبط

8 نظر

    1. فرهاد یزدی

      سلام
      اگر منظور شما همان uk% است، با افزایش ظرفیت ترانسفورماتور مقدار آن را افزایش می دهند تا جریان اتصال کوتاه کاهش یابد (مثل ترانسفورماتورهای پستهای فوق توزیع که uk% آنها دو رقمی است، مثلا حدود ۱۳% و ….) و با کاهش ظرفیت ترانسفورماتور uk% آن را کاهش می دهند تا افت ولتاژ در شینه بار کاهش یابد . به عبارت دیگر، مطالبات فنی-اقتصادی و تغییر اهمیت آن با تغییر قدرت ترانسفورماتور به چنین نگرشی منجر می شود.

      پاسخ دادن
    1. فرهاد یزدی

      سلام دوست عزیز
      متاسفانه به نظرم الان که به کامنت شما پاسخ می دهم دیگر زود نیست. به هر حال پاسخ شما در مطلبی که در این پست نوشته بودم ارائه شده است :
      http://farhadyazdi.com/?p=714
      به طور خلاصه، کاهش امپدانس اتصال کوتاه (یا همان افزایش سطح یا جریان اتصال کوتاه) مزایا و معایبی دارد که البته معایبش خیلی بیشتر است : مهمترین مزیتها بهبود سطح تمایز سیستمهای حفاظتی جریانی و بهبود پروفیل ولتاژ است. معایبش افزایش هزینه (بالا رفتن قدرت قطع کلیدها و … ، استحکام مکانیکی شینه ها و مقره ها و …)، بحرانی شدن مسائل ایمنی به دلیل افزایش ولتاژهای گام و تماس و انرژی جریان خطا (البته زمان هم مهم است و با بهبود تمایز حفاظتی جریانی، قاعدتا زمان را می توان تا حدودی کاهش داد، ولی اثر جریان مجذوری و غالب است)، افزایش شدت Voltage sag و احتمال Shut down بیشتر در VFD ها و کاهش احتمال Motor Saving. بزرگتر شدن فضای تابلوها و پستها و …. البته این مسائل به ذهن بنده رسید و ممکن است با فکر کردن به ابعاد مساله، موارد دیگری را هم اضافه نمود

      پاسخ دادن

مشارکت و نظردهی

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *