전원 시스템에서 변압기는 전압 변환 및 에너지 전달의 기본입니다. 중요한 질문이 발생합니다.전체 부하에서 변압기의 출력 전압이 정격 전압과 같습니까?결정적인 대답은입니다아니요그리고이 기사는 엔지니어링 표준 및 정량 분석에 의해 뒷받침되는 기본 원칙을 설명합니다.
1. 정격 전압의 정의
정격 전압 (IEEE/IEC 표준):
그만큼정격 전압변압기의는 그것으로 정의됩니다아니요 - 부하 출력 전압(즉, 2 차 권선이 열릴 때 2 차 전압 - 회로). 예를 들어, "400V"라는 변압기는 No Load에서 정확히 400V를 제공합니다.
전체 - 하중 전압:
전체 - 하중 조건에서 실제 출력 전압아래쪽으로 벗어납니다고유 한 손실로 인해. 이것은 정량화됩니다전압 조절 (VR).
2. 전압이 전체 하중에서 떨어지는 이유
핵심 요소 : 변압기 임피던스
모든 변압기가 있습니다내부 임피던스(ZZ), 포함 :
저항 (RR): 권선의 구리 손실.
누설 리액턴스 (XX): 자기 플럭스 누출.
이 임피던스는 하중 전류에 비례하는 전압 강하를 유발합니다.
Δv=iload × (rcosϕ+xsinϕ) Δv=iload × (rcosϕ+xsinin)
여기서 cos is 탈 코스는 하중 전력 계수입니다.
전압 조절 공식
vr%= vr%=
일반적인 VR 값:
분배 변압기 :2–5%
전원 변압기 :5–10%
3. 실용적인 예
1600 kVA 오일 - 냉각 변압기를 다음과 같이 고려하십시오.
정격 번호 -로드 전압: 400 V
임피던스 (Zpuzpu): 4%
로드 파워 팩터: 0.8 지연
계산:
vfull - load=vno - load- (vno - load × zpu × cos들) =400 - (400 × 0.04 × 0.8) =400 - {}}} vvfull - load=vno - load - (vno - load × zpu × cos 혼) =400 - (400 × 0.04 × 0.8) =400 - {}}}}}} v
전압 조정:
VR%=400 - 387.2387.2 × 100%≈3.3%VR%=387.2400 - 387.2 × 100%≈3.3%
결과: 출력 전압이 떨어집니다387.2 V(–3.3%) 전체 하중에서.
4. 완화 전략
로드 하에서 정격 전압을 유지하려면 :
a) 탭 체인저
on -로드 탭 체인저 (OLTC):
전압 강하를 보상하기 위해 1 차 회전을 동적으로 조정합니다.
예: a +5% 탭은 2 차 전압을 5% 증가시킵니다.
OFF - 회로 탭:
고정 전압 보정에 대한 수동 조정.
b) 자동 전압 조정기 (AVR)
외부 AVR 시스템 (예 : STATCOM)을 설치하여 반응 전력을 주입하고 전압을 안정화시킵니다.
c) 설계 최적화
낮은 임피던스 변압기 (예 : ZPU<4%Zpu<4%) reduce voltage drop but increase short-circuit currents.
5. 표준 준수
IEEE C57.12.00:
"정격 전압은 - 부하 전압입니다. 전체 - 부하 전압은 임피던스 강하를 빼서 계산해야합니다."
IEC 60076-1:
"정격 하중 하의 출력 전압은 NO - 하중 전압에서 전압 강하에서 파생됩니다."
6. 실제 - 세계적 영향
그리드 안정성: 전압 강하는 민감한 하중 (예 : 모터, 산업 기계)에 영향을 미칩니다. 유틸리티는 ± 5% 전압 공차를 시행합니다 (ANSI C84.1).
변압기 테스트:
일상적인 테스트는 설계 준수를 검증하기 위해 ZPUZPU 및 VR%를 측정합니다.
결론
변압기전체 부하에서 정격 전압을 유지할 수 없습니다불가피한 임피던스 - 유도 전압 강하로 인해. 편차는 정량화됩니다전압 조정, 일반적으로 설계 및로드 프로파일을 기반으로 2-10% 범위입니다. 완화에는 탭 체인저, AVR 시스템 또는 낮은 - 임피던스 설계가 필요합니다. 엔지니어는 규제 한계 내에서 전압 안정성을 보장하기 위해 시스템 계획 중에 VR%를 고려해야합니다.
