パッドマウントトランスのサプライヤーとして、私はしばしばこれらの変圧器のさまざまな技術的側面に関する顧客から質問に遭遇します。最もよくある質問の1つは、パッドマウントされたトランスの障害電流に関するものです。このブログ投稿では、断層電流の概念、パッドマウントされた変圧器のコンテキストでのその重要性、およびこれらの変圧器の設計、操作、安全性にどのように影響するかを掘り下げます。
障害電流の理解
障害電流は、障害が発生したときに電気回路を流れる異常な電流です。障害は、電流の意図しない流れを引き起こす電気システムの異常な状態として定義できます。一般的なタイプの障害には、短い回路、地上断層、およびオープン回路が含まれます。パッドマウントされた変圧器の場合、短い回路は、考慮する必要がある最も重要なタイプの障害です。
ショート - さまざまな相の2つの導体の間に直接接続されている場合、または位相導体と地面の間に回路が発生します。これにより、電流のインピーダンスパスが非常に低くなり、大量の電流が流れます。断層電流の大きさは、ソースインピーダンス、変圧器のインピーダンス、断層のタイプなど、いくつかの要因に依存します。
ソースインピーダンスは、変圧器を供給するパワーシステムのインピーダンスです。より低いソースインピーダンスは、電力システムが障害中に大量の電流を供給できることを意味します。トランス自体のインピーダンスも重要な役割を果たします。変圧器には特定のインピーダンス値があり、これは障害電流を特定のレベルに制限するように設計されています。単一の位相から地上断層、位相から位相障害、または3位の断層であろうと、障害のタイプも、断層電流の大きさに影響します。
パッドマウントされた変圧器の断層電流の重要性
障害電流は、パッドマウント変圧器の設計、動作、および安全性において非常に重要です。
デザイン
設計段階では、エンジニアは、変圧器が経験する可能性のある最大障害電流を考慮する必要があります。これは、巻線、ブッシング、保護装置など、変圧器の内部コンポーネントの評価を決定するために重要です。たとえば、変圧器の巻線は、損傷を受けずに高い断層電流によって引き起こされる機械的応力に耐えることができる必要があります。ヒューズやサーキットブレーカーなどの保護装置は、断層電流をタイムリーに中断するために正しくサイズにする必要があります。
手術
通常の動作では、断層電流は変圧器を流れてはなりません。ただし、障害が発生した場合、トランスは、保護装置が動作するまで、短時間断層電流を処理できる必要があります。障害電流が高すぎて保護装置が動作しない場合、変圧器の過熱につながる可能性があります。
安全性
障害電流も主要な安全上の懸念事項です。断層の高い電流はアークを引き起こす可能性があり、それが火災や爆発につながる可能性があります。したがって、パッドマウントされた変圧器は、これらの危険を防ぐために安全機能を備えて設計されています。たとえば、潜在的なアークを封じ込め、人員がライブ部品と接触するのを防ぐために、金属のキャビネットに囲まれていることがよくあります。
障害電流を計算します
パッドマウントされた変圧器の断層電流の計算は、電気工学の原則を十分に理解する必要がある複雑なプロセスです。障害電流を計算するための最も一般的な方法は、PERユニットシステムを使用することです。 PER -UNITシステムでは、すべての電量が基本値の一部として表されます。
障害電流を計算する最初のステップは、電圧、電流、電力、およびインピーダンスの基本値を決定することです。ベース値が決定されると、ソースインピーダンスとトランスインピーダンスはPER -UNIT値に変換されます。障害電流は、単位インピーダンス値と障害のタイプを使用して計算できます。
たとえば、3つの位相システムでは、3位の短い回路の障害電流を次の式を使用して計算できます。
$ i_ {fault} = \ frac {v_ {base}} {\ sqrt {3} z_ {total}} $
ここで、$ i_ {fault} $は障害電流、$ v_ {base} $はベース電圧、$ z_ {total} $は、ソースインピーダンスとトランスインピーダンスを含むシステムの合計単位インピーダンスです。
断層電流に対するトランスタイプの影響
パッドマウントされたトランスの種類は、障害電流にも影響を与える可能性があります。パッドマウントされた変圧器にはさまざまな種類があります。単相パッドに取り付けられた変圧器、パッドマウントトランス150kva、 そして3相パッドマウント変圧器。
単一の位相パッドマウント変圧器は、通常、住宅および小規模の商業用途で使用されます。 3つの位相変圧器と比較して電力評価が低いため、単一の位相変圧器の障害電流は一般に低くなります。一方、3つの位相パッドマウント変圧器は、より大きな商業および産業用アプリケーションで使用されています。彼らはより高い出力レベルを処理でき、特に3位の短い回路の場合、3位相変圧器の断層電流が大幅に高くなる可能性があります。
トランスのKVA定格も障害電流に影響します。 KVA定格が高いと、トランスがより多くの電力を供給できることを意味するため、障害中に大量の障害電流を供給することもできます。たとえば、aパッドマウントトランス150kvaより高い定格変圧器と比較して、異なる断層電流の特性があります。
障害電流に対する保護
障害電流の損傷効果からパッドマウントされた変圧器を保護するために、さまざまな保護装置が使用されます。
ヒューズ
ヒューズは、パッドマウントされた変圧器で最も一般的に使用される保護装置の1つです。ヒューズは、電流が流れる電流が特定の値を超えると溶ける犠牲装置です。障害が発生すると、高い断層電流がヒューズを溶かし、それにより回路を中断して変圧器を保護します。ヒューズは比較的シンプルで安価ですが、動作後は交換する必要があります。
サーキットブレーカー
回路ブレーカーは、別のタイプの保護デバイスです。障害電流を自動的に検出し、回路を開いて電流の流れを中断することができます。回路ブレーカーには、動作後にリセットできるという利点があります。これは、ヒューズに比べてより便利です。ただし、より高価で、より多くのメンテナンスが必要です。
結論
結論として、パッドマウントされたトランスの断層電流は、これらの変圧器の設計、操作、および安全性で慎重に考慮する必要がある重要なパラメーターです。断層電流の概念、それを計算する方法、およびそれから保護する方法を理解することは、パッドマウントされた変圧器の信頼できる安全な操作を確保するために不可欠です。
パッドマウントされたトランスの市場にいて、障害電流やその他の技術的な側面について質問がある場合は、私たちは支援するためにここにいます。経験豊富なエンジニアのチームは、アプリケーションに適したトランスを選択するために必要な専門知識とガイダンスを提供できます。あなたの特定の要件についての議論を開始し、電力のニーズに合った最良のソリューションを探求するために、今すぐお問い合わせください。
参照
- 電力システム：分析とデザイン、J。ダンカングローバー、ムルクトラS.サルマ、トーマスJ.
- Aleksandar M. Stankovic、Miroslav Begovic、およびRamesh C. Bansalによる電力システムエッセンシャル
- VK MehtaとRohit Mehtaによる電力システム保護とスイッチギア