Аркалық ұшқын трансформатордан басталады: kVA, импеданстық кедергі және ажырату уақыты инциденттік энергияны қалай анықтайды

Тарату панеліндегі этикеткада 8 cal/cm² деп көрсетілген. Осы этикетканың артындағы зерттеу 1500 kVA трансформаторы мен 5,75% импеданстық кедергісі бар құрылғы үшін жүргізілген, бірақ ол құрылғы сегіз ай бұрын шығарылып, орнына 2000 kVA трансформаторы орнатылған, бірақ оның этикеткасында импеданстық кедергінің мәні сол қалпында қалдырылған. Ешкім зерттеуді қайта жүргізбеді. Ешкім этикетканы қайта баспамен шығарған жоқ. Сол күні таңертең бөлімді ашқан электрик этикеткада көрсетілген санға сәйкес киінген, ал осы нүктедегі инциденттік энергия шамамен 20 cal/cm²-ге жақын болған.

Біз трансформаторлар жасаймыз, және бұл — оның бір бөлігі доғалық шарықтау elektrik məzuniyyətli müəssisəsi ilə istehsalçısı arasındakı iş: transformator qısa qapanma cərəyanının mənbəyidir, buna görə də mənbəyi dəyişən hər hansı bir şey təhlükəni dəyişdirir. kVA, gərginlik və impendansı göstərən, lakin bu ilə kifayətlənən spesifikasiya tədqiqat komandasına tolerantlıq, silmə müddəti və sarım konfiqurasiyası haqqında təxmin etməyə məcbur edir. Aşağıda hər birinin qədər qədər hadisə enerjisi üzərində təsiri və tədqiqat başlamazdan əvvəl yazılı şəkildə nə yazılmalı olduğu göstərilir.

Transformatorın mövcud qısa qapanma cərəyanını necə təyin etməsi

İkincil terminallarda qısa qapanma cərəyanı bir əlaqədən alınır: ikincil tam yüklü cərəyan bölünsün faiz impendansına. Gəlin үш фазалы трансформатор 2000 kVA, 13,8 kV delta-dan 480Y/277 V-ə qiymətləndirilən transformatoru götürək. İkincil tam yüklü cərəyan 2406 A-dir. 5,75% impendansda трансформатордың импедансы qısa qapanma cərəyanı 2406 / 0,0575 = 41,8 kA təşkil edir; yuxarı axın mənbəyinin və xidmət keçidlərinin impendansı nəzərə alınmır.

Нақты сандар төменірек болады. 150 МВА қысқа тұйықталу қуаты бар желіден қоректенетін 2000 кВА қуаты бар трансформатордың екіншілік шығыстарында әдетте 41,8 кА емес, 30 кА–дан 35 кА-ге дейінгі ток пайда болады. Трансформатор әлі де есептеудің негізін құрайды. Авариялық токты төмендету және өздерінің жабдықтарын қорғау мақсатында көптеген желілер 7,5% импедансты көрсетеді; осы жағдайда қысқа тұйықталу тогы 32,1 кА-ге дейін төмендейді. Сол кВА, сол кернеулер, бірақ авариялық ток 23% төмен, сонымен қатар зерттеу мен белгісі басқаша болады.

Ол аймақ қауіпсіздік киімі туралы әңгіме болғаннан бұрын жабдық деңгейінде өз әсерін көрсетеді. 22 кА өшіру рейтингі бар тарату қорабы жеңіл өнеркәсіптік жұмыстарда қалыпты болып саналады. Оның алдына төмен импедансты 2000 кВА қондырғысын орнатыңыз — сонда жеткілікті апаттық ток жабдықтың рейтингінен асады, егер тізбектік рейтингті комбинация немесе жоғары АИС (AIC) жинақталған құрылғы қолданылмаса. Біз осы аргументті көптеген айларда сызбаларда көреміз: электр желісі қызметі жоғары импедансты талап етеді, ал құрылыс объектісі жақсы кернеу реттеуін қалайды, ал жабдық осы екі талқылау болғаннан бұрын сатып алынған.

Орамалардың орналасуы апаттық ток көрінісінің екінші жартысын анықтайды. Дельта-жұлдыз бірлігі екіншілікте бір фазалық жерге қосылу апаты үшін төмен кедергілі жол береді, ал осы ток жиі үш фазалық қатты қосылу мәнінің 50%-60%-ын құрайды. Дельта-дельта бірлігінде екіншілікте жерге қосылу тогы үшін қайтару жолы жоқ, сондықтан жерге қосылу апаты өте басқаша өтеді. Табличкадағы векторлық топ — бұл сызба емес. Ол зерттеу инженерінің қандай апатты есептеуі керектігін шешеді.

 

Инциденттік энергияны өзгертетін үш айнымалы

Бір инциденттік энергия мәні дуга кезінде қанша ток өтетіндігіне, дуга қанша уақыт бойы сақталатынына және жұмысшының дугадан қандай қашықтықта тұрғанына байланысты. Трансформатор біріншісін реттейді. Ашық ток құрылғысы мен оның орнатулары екіншісін реттейді. Жабдықтардың орналасуы үшіншісін реттейді. Үш айнымалының тек біреуін ғана тұрақтандыратын зерттеу — бұл зерттеу емес, бұл қаптамасы бар бағалау.

Айнымалы	Оны қозғайтын нәрсе	Инциденттік энергияға әсері	Трансформатор қайда орналасады
Қолжетімді апаттық ток	Трансформатордың кВА және %Z мәндері, сонымен қатар электр желісінің қуаты мен өткізгіштің ұзындығы	Аркалық ток артқан сайын өседі және арка жоғары токта тұрақтана бастағаннан кейін тезірек өседі	5,75% кедергісі бар 2000 кВА трансформатор 480 В кернеуде шамамен 41,8 кА болады
Сөндіру уақыты	Құрылғы типі, орнатулары, координациясы, қызмет көрсету режиміндегі орнатулары	Шамамен сызықты: уақытты екі есе азайтқанда энергия да шамамен екі есе азаяды	Ірі құрылғылар жоғары деңгейдегі құрылғыларды баяу қисықтарға итереді
Жұмыс қашықтығы	Қораптың тереңдігі, кедергілер, жұмыс орнының орны	Арақашықтық артқан сайын тез төмендейді	Қосылу нүктелері ірі қораптардың ішінде тереңірек орналасады

Киім кестелері NFPA 70E 4, 8, 12, 25 және 40 cal/cm² деңгейлерінде және 2027 жылғы басылым қазір АҚШ-тың көптеген объектілерінде қолданыстағы нұсқа. 4 cal/cm² шекарасынан 8 cal/cm² шекарасына өту — бұл күнделікті киетін доғалыққа төзімді киім мен басына киетін толық костюм арасындағы айырма; көптеген зауыттарда осы айырма берілген жұмысты ішкі ресурстармен немесе сыртқы орындаушылар арқылы орындауға болатынын шешеді. 40 cal/cm²-ден жоғары деңгейде көптеген операторлар ток өткізілетін жұмыстарды мүлдем орындауды тоқтатады.

Осы жоғарғы шекті ескере отырып жобалау себебі — бөлімді шекараның арғы жағына шығарып жіберетін сирек жағдайда доғалық тогы болады. Тіпті әрқашан да ажырату уақыты. Екі ұқсас 2000 кВА қызметі бар объектілер 40 cal/cm² шекарасының қарама-қарсы жағында орналасуы мүмкін — біріншісіндегі жоғарғы деңгейдегі автоматтық қосқыш 0,4 секундта іске қосылады, ал екіншісінде ток шектейтін сақтандырғыш қолданылады.

 

Мұнда импеданстың дәлдік шегі санын ыңғайсыз жағдайда өзгертеді

Атаулық импеданстың мәні — бұл көрсетілген мән, өлшенген емес. IEEE C57.12.00 стандарты екі орамды трансформатордың өлшенген импедансын көрсетілген мәннен ±7,5% ауытқуға рұқсат етеді. 5,75% деп көрсетілген бірлік үшін қалыпты сынақ нәтижесі 5,32%-дан 6,18%-ға дейінгі аралықта болуы мүмкін, бірақ трансформатор әлі де сәйкестікке сай болады. Бұл 480 В кернеудегі қысқа тұйықталу тогына аударылса, бір жағында 45,2 кА, екінші жағында 38,9 кА болады.

Ешбір сан қате емес. Мәселе осындай: 5,75% импеданспен жасалған зерттеу — бұл трансформатордың импедансы ешқашан салынбаған мүмкін болатын трансформаторды сипаттайды. IEEE C57.12.90 бойынша қалыпты сынақ есебін шығарған кезде номинал токта өлшенген импеданс есепте көрсетіледі. Осы өлшенген мәнді зерттеу инженеріне берсеңіз, есептеу тоқтайды. Тұтынушы тар шектеулерді талап еткен кезде біз орамдар геометриясы мен өзек терезесінің биіктігін реттеу арқылы көбінесе оны қамтамасыз ете аламыз, бірақ бұл мыс қосымша шығындарын және апталармен өлшенетін уақыт шығындарын талап етеді; осыны сатып алу тапсырысын бергенге дейін білу маңызды.

Адамдарды таң қалдыратын екінші ретті әсер бар. Төменгі импеданстың салдары — ақаулық кезінде орамдарға әсер ететін механикалық күштердің жоғарылауы және жоғары бағыттағы құрылғыға ақаулық арқылы өтетін токтың көбеюі. 5,4% орнына 5,75% құрылған қондырғы тек қана тиімдірек қондырғы емес, сонымен қатар басқа қысқа тұйықталу жағдайына есептелген қондырғы болып табылады, ал осы жағдайды растау IEC 60076-5 стандартында келтірілген.

 

Ақауды жою уақыты — көптеген жобалар қарастырмайтын негізгі фактор

Инциденттік энергия доғалық уақытқа шамамен сызықты тәуелді. Ток шектейтін сақтандырғыш арқылы 0,1 с ішінде жойылған ақау, термомагниттік қорғағыштың ұзақ уақыттық сипаттамасы бойынша 0,5 с ішінде ұстап тұрған осындай ақауға қарағанда энергияның шамамен бестен бірін шығарады. Бірдей трансформатор, бірдей 41,8 кА қолжетімділік, бірдей адам бірдей орында: бір тапсырма 8 кал/см² жинағын талап етеді, ал екіншісі шілдеде киіп жүру қажет етпейтін костюмді талап етеді.

Сондықтан координациялық зерттеу мен доғалық қысқа тұйықталу зерттеуін бірдей адамдар оқуы керек. Келесі трансформатордың ішкі токқа төзімділігін қамтамасыз ету үшін жоғары орнатылған автоматтық қосқыш қоректендіруші желінің ажырату уақытын бір толық секундтан асыруы мүмкін. 480 В жүйесінде, 2000 кВА көзі бар жерге қосылу релеcі 1200 А-ге орнатылса, төмен деңгейлі доғалық ақаулық мүлдем анықталмайды, сондықтан ақаулық басқа нәрсе оны ажыратқанша жанып тұрады. Техникалық қызмет көрсету режиміндегі ажыратқыштар мен аймақтық-таңдаулы блоктау құрылғылары осы уақытты қайтару үшін қолданылады, бірақ олар тек орнатылған параметрлер тіркелген және белгісінде олар көрсетілген жағдайда ғана көмек береді.

Белгілер екі бағытта да уақыт өте келе ескіреді. Трансформатордың жаңартылуы токтың өсуіне әкеледі; реле алмастырылуы немесе координациялау параметрлерінің өзгеруі уақыттың азаюына себеп болады. Біз он жыл бұрын жасалған зерттеу бар, электрмен жабдықтау көлемі екі есе артқан, бірақ құрылғыдағы стикер әлі де бастапқы нөмірді көрсететін зауыттарға кіргенбіз. NEC 110.16 белгінің болуын талап етеді. OSHA 1910.269 және жалпы өнеркәсіптік электр ережелері әрбір ЖҚҚ таңдауының артында қауіп талдауы бар деп ұйғарады, ал кодта стикердің шындықтан ауытқығанын көруге кімді де талап етпейді.

 

 

 

Тұтынушы импеданстық терезесін көрсеткен кезде біз не істейміз

Біздің дизайн қайта қарауымыз қалаған пайыздық көрсеткіштен бұрын тұтынушының жабдығы шыдай алатын қысқа тұйықталу тогынан басталады. Егер қосқыш қондырғысы 22 кА-ге есептелген болса және объектіге 2000 кВА қажет болса, біз әдетте 6,5%–7% аралығындағы құрылғыны ұсынамыз және шағын реттеу айыбын қабылдаймыз немесе жүкті екі қызметке бөлеміз, сонда әрбір трансформатор өзінің қысқа тұйықталу деңгейі үшін есептелген жабдыққа қоректендіреді. Трансформатордан бұрын белгіленген қосқыш тақтасын ауыстырудан гөрі екі нұсқаның да құны төмен.

2023 жылдан бері Ryan Electric Eaton компаниясымен құрылған ұжымдық кәсіпорын ретінде жұмыс істейді, ал осы жұмыспен бірге келген сызба стандарттары – біз техникалық тапсырыста импеданстық мән көрсетілгенімен, оған ешқандай дәлдік шегі немесе өлшенген сынақ мәні көрсетілмеген кезде қарсылық көрсететін себебіміз.

Біз әрбір құрылғыш үшін қалыпты сынақ парақтарын да беріп жатамыз: коэффициент, орам кедергісі, импеданстық кедергі, жүктемесіз жұмыс істегендегі шығындар, жүктемелі жағдайдағы шығындар және жылулық сынақтан алынған температураның көтерілу көрсеткіштері. Бұлар — доғалық ұшқындылық зерттеуі үшін қажетті мәліметтер, олар каталогтағы импеданстық қисыққа қарағанда тиімдірек. Солтүстік Америкаға арналған құрғақ типті құрылғыштар зауыттан UL немесе cULus белгісімен шығады (санатқа байланысты), ал Канадаға арналған тапсырыстар CSA белгісімен жабдықталады. Белгілеуге негіз болатын стандарт конструкциялық шектерді өзгертеді және паспортық тақшада қандай мәліметтер көрсетуге болатынын анықтайды.

Уақыт кестесі бойынша да дәлелдер бар. Егер трансформатор құрылғаннан кейін зерттеу нәтижелері шығып, импедансты өзгерту керек екендігі анықталса, онда құрылғыш қолданысқа жарамсыз болып қалады және жоба орташа кернеу класы үшін бір жылдан аса уақыт талап ететін кезектің басына қайта орналасады. Сондықтан сатып алу ұсынысы кезеңінде жиырма минуттық қайта қарау — осы сұхбаттың ең арзан нұсқасы.

 

Трансформатордың техникалық сипаттамасы үшін алдын-ала зерттеу тексеру тізімі

Зерттеу инженеріне осы заттарды беріңіз, сонда есептеу келісімшілік болып қалмайды.

Спецификациялық тауар	Нені жазу керек	Неге зерттеуге ол қажет
Біріншілік және екіншілік кернеу	Жүйенің номиналды мәні плюс реттелетін диапазон	Екі жағында да базалық токты орнатады
kVA	Жоспарланған өсумен есептелген максималды сұраныс, ал еңбек сыйлығының дәстүрлі әдеті емес	Авариялық ток шамасын анықтайды
Импеданстық кедергі	Номиналды %Z плюс қабылданатын дәлдік терезесі	Бір сан орнына авариялық ток диапазонын көрсетеді
Орау конфигурациясы	Дельта-жұлдыз немесе дельта-дельта және векторлық топ	Жерге құлау тогын және оның бағытын анықтайды
Тесттеу қорытындысы	Тәжірибелік сынақтардан алынған номинал токта өлшенген %Z	Жобалау мәнін нақты мәнмен ауыстырады
Артық ток құрылғысы	Түрі, рамасы, номиналы, орнатулары және күтілетін өшіру уақыты	Тікелей инциденттік энергияға көбейтіледі
Этикетка	NEC 110.16 белгісі — зерттеу нәтижелері мен ЖҚҚ шекарасы көрсетілген	Саладағы электртехник нақты оқитын нәрсе

Жобалау кездегі талас туғызатын екі жол: импеданстық терезе және өшіру уақыты. Қалғандары — бұл немесе қуат берушіден алуға болатын фактілер. Алайда, ең көп ұмытылатын екеу — санның мәнін өзгертетін екеу.

 

Бұл сіздің спецификацияңызға қандай әсер етеді

Бір доғалық шарықтау белгі үш нәрсенің сәттік суреті: трансформатор, автоматтық қосқыштың орнатуы және жұмыс арақашықтығы. Олардың біреуін өзгерту — белгінің жарамсыз болуын білдіреді. Оны әрдайым жаңартудың ең арзан жолы — авариялық үлесін болжай алатын, сынақ хатында өлшенген импеданспен, құжатталған дәлдік шегімен және зерттеу инженері қойған (болжамдаған емес) орам конфигурациясы бар құрылғыны таңдау.

Егер сіз жоба үшін трансформатордың өлшемін анықтаған кезде оның доғалық шарықтау зерттеуін жүргізсеңіз, бізге екіншілік кернеуді, кВА-ны, төменгі деңгейдегі жабдықтың ретін және қолданыстағы құрылғының қалаған импедансын жіберіңіз. Біз сізге тек плақеттегі пайыздық көрсеткішпен емес, сонымен қатар апаттық ток диапазоны мен оған сәйкес сынақ мәндері көрсетілген ұсыныс береміз. Инженерлік топқа байланыс беті арқылы қатынасыңыз немесе үш фазалық тақташаға орнатылған трансформаторлар және жұмбақсыз түрдегі трансформаторлар біздің 44 кВ дейін және 10 000 кВА дейін құрылатын сыныптарымыз туралы ақпаратты қараңыз.

 

Автор туралы

Бұл мақала 2007 жылдан бері Солтүстік Америкаға, Орта Шығысқа, Оңтүстік-Шығыс Азияға және Африкаға майлы, құрғақ түрдегі және алаңға орнатылатын трансформаторларды жеткізетін Қытайдың Ryan Electric (Jiangsu Ryan Electric Co., Ltd.) компаниясының қолданбалы инженерлік тобы құрған. Топ үш фазалы тапсырыс бойынша өнімдердің импедансын, қысқа тұйықталу жағдайын және қорғаныс координациясы бойынша сұрақтарды қарастырады, сонымен қатар коммуналдық, деректер орталығы мен өнеркәсіптік жобалар үшін рутинды және типтік сынақ құжаттамасын, сондай-ақ UL / cULus / CSA / IEEE / IEC сертификаттау жинақтарын дайындайды. Сызбаларды қарастыру мен техникалық талаптар бойынша сұрақтар www.ryantransformers.com сайтындағы байланыс формасы арқылы жіберілуі мүмкін. Соңғы қаралған күні: 2026 жылғы қазан.

Ақпаратты ашу: Ryan Electric бұл мақалада талқыланған трансформаторларды өндіреді және сатады. Кодтар мен стандарттарға сілтемелер (NEC 110.16, IEEE C57.12.00, IEEE C57.12.90, IEEE 1584, NFPA 70E, IEC 60076-5) тек инженерлік талқылау үшін қысқаша келтірілген. Дугалық вспышка инцидентінің энергиялық мәндерін сапалы инженердің нақты орнатылған жабдық үшін жүргізген зерттеуінен алу қажет.