Tổn thất, độ tăng nhiệt và từ thông lõi — tham chiếu kỹ thuật
Nhập dữ liệu nhãn máy của một máy biến áp và dữ liệu sự cố của một cuộn kháng nối tiếp. Engine trả về độ tăng nhiệt của dây quấn và nhiệt độ điểm nóng kèm hóa già trong ngày, phân chia tổn thất giữa sắt và đồng, cùng dạng sóng dòng sự cố của cuộn kháng và đặc tính bão hòa của lõi. Mỗi số đều kèm cơ sở và tiêu chuẩn; những gì engine không trả về đều hiển thị «—», tuyệt đối không hiển thị 0.
Dữ liệu này chỉ tạo một bài toán tham chiếu trong bộ nhớ cho riêng trang này. Không ghi vào sơ đồ đã lưu của bạn và không đọc từ đó. Vị trí đầu phân áp được đặt trước là 0 % (đầu phân áp định mức, vị trí làm việc thông dụng) và có thể thay đổi.
Bắt buộcKhuyến nghịThanh bên trái: xanh dương = bắt buộc, vàng = khuyến nghị. Trường tùy chọn và nâng cao được thu gọn.
Mỗi dòng một điểm theo dạng «dòng A, điện cảm mH». Để trống nếu chỉ cần đoạn tuyến tính: khi đó engine báo không có điểm bão hòa và không có đỉnh từ thông, thay vì tự bịa ra.
Chưa tính. Nhấn «Tính bài toán tham chiếu» để lấy số liệu từ engine.
Đỉnh từ thông móc vòng λmax: — V·s— chưa có đường cong L–I của nhà sản xuất
Tổn thất: P_loss = P0 + Pk·(S/Sn)² với S = P / cos φ; Q_loss = i0 %·Sn/100 + uk %·Sn/100·(S/Sn)². P0 và Pk là giá trị bạn nhập, nếu không thì giá trị điển hình cấp hiệu suất 1 theo GB 20052-2020 cho công suất đó. Do báo cáo tổn thất của engine hiện có tính — trang này không tự tính gì.
Độ tăng nhiệt: Δθ_oil = 55·((1 + R·K²)/(1 + R))^0.8, Δθ_hs = Δθ_oil + 25·K^1.6, θh = θa + Δθ_hs với R = Pk/P0 và K = S/Sn — giản lược hàm mũ ONAN ngâm dầu theo IEC 60076-7. Tốc độ hóa già tương đối theo hệ số hóa già tương đương F_AA = exp(15000/383 − 15000/(θh + 273)) của IEC 60076-7:2018 §7.3; tổn thất tuổi thọ tương đương mỗi ngày = Σ(V_i·Δt_i) / 24 h × 100 %.
Từ thông lõi: phương trình vòng L·di/dt = Um·sin(ωt + θ) − R·i được tích phân bằng RK4 bước cố định, biến trạng thái là từ thông móc vòng λ trên đặc tính λ–i của nhà sản xuất (nội suy tuyến tính từng đoạn; không xét từ trễ, dòng xoáy, từ dư). Cơ sở ngắn mạch IEC 60909-0:2016 (c = 1.1, Z_Q = Un²/Ssc, κ = 1.02 + 0.98·e^(−3R/X)); đường cong bão hòa chỉ có thể đến từ nhà sản xuất — IEC 60076-6 / GB/T 1094.6 không cung cấp đường cong mặc định.
Sơ đồ bài toán tham chiếu: một nguồn lưới, một máy biến áp hai cuộn dây, một thanh cái hạ áp và một phụ tải tĩnh, nối bằng ba đoạn cáp ngắn mỗi đoạn 10 m (đồng). Số liệu cáp không quyết định kết quả tổn thất và nhiệt độ (hai kết quả đó chỉ phụ thuộc P0/Pk và mức tải), nhưng các đoạn cáp phải có để tính phân bố công suất trong engine.
Các mô-đun được dùng lại nguyên trạng: engines/reactor-transient.js · engines/trafo-ageing.js · engines/loss-allocation.js · engines/time-series.js · engines/params.js (tempRiseAt, resolveXfLoss). Trang này không tự tính bất kỳ đại lượng kỹ thuật nào — nó chỉ ánh xạ dữ liệu của bạn vào yêu cầu và hiển thị những gì engine trả về.
Định nghĩa, đơn vị và lý do con số quan trọng đối với việc lựa chọn và báo giá. Có thể tìm kiếm, nhóm theo chủ đề, mặc định thu gọn.
Mọi dấu ? trên trang này mở cùng một giải thích tại chỗ — không thay đổi trang.
11 thuật ngữ được hiển thị trong số 11
Công suất biểu kiến ngắn mạch của lưới thượng nguồn tại điểm đấu nối, Ssc = √3·Un·I″k, hoặc trở kháng nguồn tương đương phía sau nó.
Tại sao quan trọng: Đây là thông số đầu vào duy nhất cho biết lưới điện "cứng" đến mức nào. Không có nó thì không thể tính được dòng điện ngắn mạch, vì vậy phải yêu cầu đơn vị điện lực cung cấp (hoặc lấy từ một giả định đã nêu) trước khi có thể báo giá bất kỳ thiết bị đóng cắt nào.
Tỷ số giữa điện kháng tương đương và điện trở tương đương nhìn từ điểm sự cố (IEC 60909-0).
Tại sao quan trọng: Nó quyết định hai thứ cùng lúc: hệ số đỉnh κ (do đó là ip) và tốc độ tắt dần của thành phần một chiều. X/R cao (xuất tuyến hạ áp mang tính cảm, nguồn máy phát) cho cả đỉnh cao hơn và quá độ một chiều kéo dài hơn, mà máy cắt phải cắt được.
Hệ số đỉnh κ = ip / (√2·I″k): tỷ số giữa đỉnh đầu tiên và giá trị hiệu dụng, được tính trong IEC 60909-0 từ tỷ số R/X của trở kháng tương đương.
Tại sao quan trọng: Nó là hệ số chuyển đổi dòng điện ngắn mạch thành lực cơ học. Một mạng có tính cảm (cáp hạ áp, máy biến áp) đẩy κ về phía 2,0 và làm tăng lực đỉnh, đó là lý do vì sao ip không thể được suy ra chỉ từ Ik.
Dòng điện ngắn mạch đỉnh ip = κ·√2·I″k (IEC 60909-0): giá trị tức thời cao nhất của dòng điện sự cố, đạt được khoảng nửa chu kỳ sau khi bắt đầu.
Tại sao quan trọng: Đây là con số tạo ra lực điện động trên thanh cái, kẹp cáp và đầu cực thiết bị. So sánh nó với khả năng chịu đựng đỉnh định mức Ipk — chỉ trích dẫn Ik sẽ bỏ qua kiểm tra độ bền cơ học của tủ điện.
Tổn thất không tải của máy biến áp: công suất tiêu thụ ở điện áp định mức và tần số định mức với cuộn dây thứ cấp hở (IEC 60076-1). Về cơ bản đây là tổn thất lõi (từ trễ + dòng xoáy).
Tại sao quan trọng: Nó chạy liên tục — khoảng 8 760 h một năm — nên chi phối hóa đơn năng lượng vòng đời. Các gói thầu thường vốn hóa nó theo một con số $/W, nghĩa là P0 thấp hơn có thể biện minh cho giá mua cao hơn.
Tổn thất tải (tổn thất ngắn mạch) của máy biến áp: công suất tiêu thụ ở dòng điện định mức khi ngắn mạch thứ cấp, được hiệu chỉnh về nhiệt độ tham chiếu (IEC 60076-1). Nó bao gồm tổn thất I²R cộng với tổn thất tản và tổn thất dòng xoáy trong cuộn dây.
Tại sao quan trọng: Nó tăng theo bình phương của tải và là cơ sở cho các đảm bảo hiệu suất và bất kỳ điều khoản vốn hóa tổn thất nào. Pk và uk% đến từ cùng một thử nghiệm, vì vậy một bảng dữ liệu chỉ đưa ra một trong hai là không đầy đủ.
Điện áp trở kháng ngắn mạch của máy biến áp: điện áp sơ cấp, tính theo phần trăm điện áp định mức, tạo ra dòng điện định mức chạy qua cuộn dây thứ cấp bị ngắn mạch (IEC 60076-1).
Tại sao quan trọng: Nó cố định mức sự cố phía hạ áp (xấp xỉ I″k ≈ In / uk) và đồng thời cố định sụt áp khi mang tải. Đây là một đánh đổi thực tế khi báo giá: uk lớn hơn làm giảm mức sự cố (thiết bị đóng cắt phía sau rẻ hơn) nhưng làm tăng sụt áp và tổn thất. Luôn báo giá uk cùng với công suất định mức của máy biến áp.
Điện áp cao nhất cho thiết bị Um: điện áp dây-hiệu dụng lớn nhất mà thiết bị có thể được vận hành (IEC 60071-1).
Tại sao quan trọng: Um neo toàn bộ bảng phối hợp cách điện: nó quyết định các giá trị chịu đựng xung sét và tần số công nghiệp nào là bắt buộc. Mua thiết bị có Um quá thấp không phải là tiết kiệm, mà là một chào hàng không tuân thủ.
Điện áp chịu xung sét: đỉnh của sóng xung chuẩn 1,2/50 µs mà cách điện phải chịu được mà không bị đánh thủng (IEC 60071-1).
Tại sao quan trọng: Đây là một thông số kỹ thuật được đặt tên và là hạng mục thử nghiệm điển hình cho thiết bị đóng cắt, máy biến áp và sứ xuyên. Đây là một trong những thông số đầu tiên mà một báo giá rẻ âm thầm giảm bớt, vì vậy nó phải xuất hiện rõ ràng trong bảng dữ liệu mà bạn so sánh.
Hệ số khả năng mang tải cực đại λmax của phương pháp phân bố công suất liên tục: hệ số nhân áp dụng cho tất cả các tải tại điểm mũi của đường cong PV, điểm mà điện áp sụp đổ.
Tại sao quan trọng: Đó là biên độ mang tải của thiết kế: λmax = 1,35 nghĩa là mạng chỉ sụp đổ ở 135 % tải hiện nay. Các nhà quy hoạch yêu cầu một biên độ tối thiểu (con số khác nhau giữa các quy phạm lưới điện — hãy nêu tiêu chí được sử dụng), và nó quyết định liệu có phải báo giá gia cường đường dây hay bù công suất phản kháng nhiều hơn.
Mức mang tải: dòng điện (hoặc công suất) mà một nhánh mang theo, được biểu thị bằng phần trăm so với khả năng định mức của nó.
Tại sao quan trọng: Đây là con số nghiệm thu cho cáp và máy biến áp. Trên 100 % phần tử sẽ cắt hoặc phải được giảm định mức, và biên độ còn lại ở trường hợp thiết kế chính là điều khách hàng đang trả tiền — vì vậy nó phải được hiển thị kèm theo giả thiết (hệ số tải, nhiệt độ môi trường) đã tạo ra nó.
Cơ sở: mô hình nhiệt máy biến áp theo IEC 60076-7 (giản lược hàm mũ ONAN ngâm dầu — độ tăng nhiệt dầu trên 55 K và điểm nóng 80 K ở tải định mức) điều khiển bằng P0/Pk (ưu tiên giá trị bạn nhập, nếu không thì giá trị điển hình cấp hiệu suất 1 theo GB 20052-2020 cho công suất đó); quá độ cuộn kháng theo IEC 60909-0:2016 (c = 1.1, Z_Q = Un²/Ssc) với đường cong bão hòa lõi chỉ lấy từ dữ liệu L–I của nhà sản xuất (IEC 60076-6 / GB/T 1094.6 không cho đường cong mặc định). Kết quả là ước tính kỹ thuật để chọn sơ bộ: không phải mô phỏng nhiệt phần tử hữu hạn, cũng không phải nghiên cứu quá độ điện từ (EMT) cấp hệ thống; máy biến áp khô, làm mát phân cấp và độ ẩm cách điện nằm ngoài mô hình này.
Câu hỏi thường gặp
- Công cụ tính này làm được gì?
- Nhập dữ liệu nhãn máy của một máy biến áp và dữ liệu ngắn mạch của một cuộn kháng nối tiếp. Trang tham chiếu trả về phân chia tổn thất giữa sắt và đồng, độ tăng nhiệt cuộn dây và nhiệt độ điểm nóng cùng với độ già hóa hàng ngày, và dạng sóng dòng ngắn mạch của cuộn kháng với đỉnh liên kết từ thông và điểm gãy bão hòa. Phần nhiệt dùng mô hình hàm mũ máy biến áp ngâm dầu IEC 60076-7 (độ tăng nhiệt dầu đỉnh 55 K và độ tăng nhiệt điểm nóng 80 K tại tải định mức) dẫn động bởi P0/Pk — giá trị của bạn trước, nếu không có thì dùng giá trị điển hình cấp 1 của GB 20052-2020 cho cấp định mức đó. Ứng dụng điển hình: đánh giá một biên dạng mang tải có chấp nhận được về nhiệt không, đọc độ già hóa hàng ngày và kiểm tra cuộn kháng có đẩy lõi tới bão hòa trong thời gian ngắn mạch không. Dữ liệu thiếu được hiển thị là thiếu, không bao giờ là zero.
- P0 và Pk lấy từ đâu khi không nhập giá trị nhãn máy?
- Giá trị bạn nhập được dùng trước; khi thiếu, engine chuyển sang giá trị điển hình cấp 1 của GB 20052-2020 cho cấp định mức đó và công bố rằng nguồn là điển hình. Do đó kết quả không bao giờ được xây dựng ngầm trên một con số tổn thất giả định — trang cho bạn biết nó đã dùng cơ sở nào.
- Sự khác nhau giữa độ tăng nhiệt và độ già hóa hàng ngày là gì?
- Độ tăng nhiệt là giá trị ổn định trên nhiệt độ môi trường (dầu đỉnh 55 K và điểm nóng 80 K tại tải định mức trong đơn giản hóa ONAN); độ già hóa hàng ngày chuyển nhiệt độ điểm nóng thành tốc độ già hóa tương đối, tức là cái thực sự tiêu hao tuổi thọ máy biến áp. Trang này là tham chiếu trên một mô hình nhiệt tương đương duy nhất, không phải mô phỏng quá độ và không phải thử nghiệm độ tăng nhiệt.