Bilakah inrush semasa yang menarik berlaku dalam pengubah kuasa?

Inilah Yang Terjadi, Ketika Ambulans Lewat Bagaimana Respon Pengendara lain di Berbagai Negara? (Julai 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Inrush semasa yang menarik

Apabila pengubah pada awalnya bertenaga, terdapat fenomena yang dikenali sebagai inrush semasa yang menarik . Walaupun arus inrush biasanya tidak merosakkan sebagai arus kesalahan, tempoh inrush semasa yang menarik adalah pada urutan beberapa saat (berbanding dengan susunan kitaran dengan arus kesalahan).

Bilakah inrush semasa yang menarik berlaku dalam pengubah kuasa? (pada foto: Dua transformer kuasa 220kV di Bahawalpur dan Burhan; ​​kredit: ntdc.com.pk)

Keadaan inrush semasa yang menarik juga berlaku lebih kerap daripada litar pintas, jadi fenomena ini bernilai meneroka.

Pertimbangkan apa yang berlaku apabila pada awalnya memberi tenaga transformer fasa tunggal. Fluks pada inti adalah sama dengan voltan pengujaan yang tidak terpisahkan. Sekiranya litar ditutup apabila voltan melepasi sifar dan fluks awal adalah sifar, fluks sinusoidal akan diimbangi sepenuhnya dari sifar. Fluks penuh mengimbangi mempunyai nilai puncak yang dua kali nilai puncak suatu fluks sinusoidal simetris.

Dengan kata lain, fluks puncak untuk gelombang mengimbangi sepenuhnya boleh mendekati dua kali fluks puncak biasa, dan ini biasanya mencukupi untuk memacu teras menjadi ketepuan.

Pada ketika ini, satu-satunya perkara yang mengehadkan arus yang menarik adalah impedans teras-teras bagi penggulungan, yang merupakan beberapa pesanan magnitud yang lebih kecil daripada impedans magnetisasi biasa.

Oleh itu, arus yang menarik adalah lebih besar daripada semasa yang menarik semasa kitaran separuh apabila teras tepu. Semasa kitaran separuh bertentangan, inti tidak lagi tepu dan arus yang menarik kira-kira sama dengan arus yang menarik normal.

Ini digambarkan dalam Rajah 1.

Rajah 1 - Arus bongkahan yang menarik untuk teras yang tidak mempunyai fluks sisa

Keadaan ini lebih melampau apabila ada fluks sisa di teras dan arah fluks sisa berada dalam arah yang sama seperti mengimbangi gelombang gelombang sinusoidal. Ini digambarkan dalam Rajah 2 di bawah.

Perhatikan bahawa Rajah 1 dan 2 diletakkan pada skala yang berbeza semasa, jadi arus puncak yang diplot dalam Rajah 2 sebenarnya jauh lebih besar daripada arus puncak yang dilukis dalam Rajah 1.

Rajah 2 - Arus banjir yang menarik untuk teras yang mempunyai fluks sisa

Mari kita cari arus masuk puncak

Untuk mencari arus masuk puncak, terhad hanya oleh reaksi teras udara, adalah mudah untuk mengira induktansi penggulungan menggunakan unit cgs:

di mana:

  • N - bilangan giliran dalam gegelung
  • Satu kawasan mt di dalam diameter diameter gegelung, cm 2
  • l - panjang paksi gegelung, cm
  • L - gegelung gegelung, μH

Fluks yang dihasilkan oleh induktansi φL adalah sama dengan fluks sisa ditambah 2 kali perubahan fluks normal dikurangkan kepada fluks tepu, kerana fluks tepu berada dalam besi. Tetapi φL berkaitan dengan induktans dan arus:

Oleh itu, arus kemusnahan puncak dinyatakan dalam sistem cgs unit seperti berikut:

di mana:

  • Saya puncak berada di amps dan
  • φ r - fluks residual
  • φ n - perubahan fluks normal
  • φ s - fluks tepu

Tanpa rintangan dalam litar, setiap puncak berturut-turut akan mempunyai nilai yang sama dan inrush semasa akan berlangsung selama-lamanya. Dengan rintangan dalam litar, bagaimanapun, terdapat penurunan voltan yang ketara merentasi rintangan dan fluks tidak perlu meningkat setinggi siklus sebelumnya.

Integral kejatuhan voltan mewakili penurunan bersih dalam fluks yang diperlukan untuk menyokong voltan yang digunakan. Oleh kerana drop voltan i × R sentiasa berada di arah yang sama, setiap kitaran mengurangkan jumlah fluks yang diperlukan. Apabila nilai puncak fluks jatuh di bawah nilai ketepuan inti, arus masuk terbiar hilang. Kadar peluruhan bukanlah eksponen walaupun ia menyerupai arus pesat secara eksponen.

PENTING! Untuk transformer kuasa besar, arus banjir boleh berterusan selama beberapa saat sebelum akhirnya mati .

Reaktansi garis mempunyai kesan mengurangkan arus masuk arus puncak dengan hanya menambah induktansi ke induktansi teras udara penggulungan. Terdapat hubungan yang pasti antara arus litar pintas semasa dan litar pintas kerana kedua-duanya berkaitan dengan induktansi teras udara dari lilitan.

Ingatlah bahawa litar pendek cenderung tidak mengecualikan fluks dari inti.

RULE OF THUMB! Kebiasaannya, aturan praktikal adalah arus masuk yang puncak adalah sedikit lebih 90% arus litar puncak puncak . Walau bagaimanapun, daya magnet yang disebabkan oleh arus inrush biasanya jauh lebih kecil daripada daya litar pintas. Kerana hanya satu penggulungan per fasa yang terlibat, tidak ada penolakan magnet antara lilitan.

Seluruh masalah menganalisis daya tarik semasa yang menarik akan menjadi lebih sukar apabila transformer 3-fasa terlibat. Ini kerana sudut fasa tegasan yang menarik adalah 120 °, terdapat interaksi arus dan voltan antara fasa, dan tiga tiang peranti penukar tidak ditutup pada masa yang sama.

Walau bagaimanapun, adalah selamat untuk mengatakan bahawa magnitud puncak arus inrush untuk transformer tiga fasa menghampiri paras semasa litar pintas .

Salah satu ciri menarik yang menarik saat ini adalah kerana arusnya mengimbangi sepenuhnya, terdapat peratusan yang besar bahkan harmonik yang hadir. Bahkan harmonik sebaliknya jarang ditemui dalam litar kuasa.

Inrush simpatik

Terdapat juga fenomena yang dikenali sebagai inrush bersimpati, di mana pengubah yang sebelum ini bertenaga akan menunjukkan perubahan secara tiba-tiba semasa semasa pengubah berhampiran dihidupkan. Inrush simpatik disebabkan oleh perubahan tegasan talian dari arus inrush pengubah kedua.

Rujukan // Power Transformers Prinsip dan Aplikasi oleh John J. Winders, Jr. (Pembelian hardcopy dari Amazon)

Panduan elektrik & artikel berkaitan

CARI: Artikel, perisian & panduan