جریان هجومی مغناطیسی یک ترانسفورماتور قدرت غوطه ور در روغن چقدر است؟

جریان هجومی مغناطیسی پدیده ای است که اغلب در ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور در روغن رخ می دهد. به عنوان یک تامین کننده ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور در روغن، درک این مفهوم نه تنها برای توضیح دادن به مشتریان بلکه برای اطمینان از عملکرد صحیح و ایمنی ترانسفورماتورها بسیار مهم است.

جریان هجومی مغناطیسی چیست؟

هنگامی که یک ترانسفورماتور قدرت غوطه ور در روغن در ابتدا انرژی می گیرد، یک جریان بزرگ و گذرا که به عنوان جریان هجومی مغناطیسی شناخته می شود از سیم پیچ اولیه عبور می کند. این جریان می تواند چندین برابر بیشتر از جریان نامی ترانسفورماتور باشد. برای درک این پدیده، باید به خواص مغناطیسی هسته ترانسفورماتور نگاه کنیم.

هسته یک ترانسفورماتور قدرت غوطه ور در روغن از مواد فرومغناطیسی مانند فولاد سیلیکونی ساخته شده است. این مواد دارای منحنی غیر خطی B - H هستند که در آن B نشان دهنده چگالی شار مغناطیسی و H نشان دهنده قدرت میدان مغناطیسی است. هنگامی که ترانسفورماتور قطع می شود، شار مغناطیسی باقی مانده در هسته باقی می ماند. هنگامی که ترانسفورماتور دوباره روشن می شود، ولتاژ اعمال شده سعی می کند یک شار مغناطیسی در هسته ایجاد کند.

طبق قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، emf القایی در سیم پیچ با سرعت تغییر شار مغناطیسی متناسب است. در طول انرژی اولیه، شار مغناطیسی در هسته سعی می کند از مقدار باقیمانده خود به مقدار مربوط به ولتاژ اعمال شده تغییر کند. به دلیل خطی نبودن منحنی B - H، شدت میدان مغناطیسی مورد نیاز برای دستیابی به این تغییر در شار مغناطیسی می تواند بسیار زیاد باشد. در نتیجه، یک جریان بزرگ، جریان هجومی مغناطیسی، از سیم پیچ عبور می کند تا میدان مغناطیسی لازم را ایجاد کند.

ویژگی های جریان هجومی مغناطیسی

قدر بالا

جریان هجومی مغناطیسی می تواند 5 تا 10 برابر جریان نامی ترانسفورماتور باشد. این جریان با قدر بالا می تواند مشکلاتی مانند گرم شدن بیش از حد سیم پیچ، فشار مکانیکی بر ساختار ترانسفورماتور و قطع کاذب رله های محافظ ایجاد کند.

فاسد شدن طبیعت

جریان هجومی مغناطیسی یک پدیده گذرا است. در طول زمان با تثبیت شار مغناطیسی در هسته تجزیه می شود. زمان فروپاشی می تواند از چند سیکل تا چند ثانیه متغیر باشد، بسته به عوامل مختلفی مانند شار مغناطیسی باقیمانده در هسته، زاویه سوئیچینگ ولتاژ اعمال شده و امپدانس سیستم.

محتوای هارمونیک

جریان هجومی مغناطیسی حاوی مقدار قابل توجهی هارمونیک، به ویژه هارمونیک مرتبه دوم است. وجود این هارمونیک ها می تواند شکل موج ولتاژ در سیستم قدرت را مخدوش کند و عملکرد سایر تجهیزات الکتریکی متصل به همان سیستم را تحت تاثیر قرار دهد.

عوامل موثر بر جریان هجومی مغناطیسی

شار مغناطیسی باقیمانده

شار مغناطیسی باقیمانده در هسته تأثیر قابل توجهی بر میزان جریان هجومی مغناطیسی دارد. اگر شار مغناطیسی باقیمانده در یک جهت با شار مغناطیسی ایجاد شده توسط ولتاژ اعمال شده در حین انرژی دهی باشد، جریان هجومی بزرگتر خواهد بود. از سوی دیگر، اگر شار مغناطیسی باقیمانده در جهت مخالف باشد، جریان هجومی ممکن است کاهش یابد.

زاویه سوئیچینگ

زاویه ای که در آن ترانسفورماتور با توجه به شکل موج ولتاژ انرژی می گیرد نیز بر جریان هجومی مغناطیسی تأثیر می گذارد. انرژی دادن به ترانسفورماتور در اوج شکل موج ولتاژ می تواند منجر به جریان هجومی بزرگتری در مقایسه با انرژی دادن به آن در نقطه عبور صفر شود.

امپدانس سیستم

امپدانس سیستم، از جمله امپدانس منبع نیرو و خطوط انتقال، بر میزان و سرعت فروپاشی جریان هجومی مغناطیسی تأثیر می گذارد. امپدانس سیستم کمتر اجازه می دهد تا جریان هجومی بزرگتری جریان یابد، در حالی که امپدانس سیستم بالاتر می تواند جریان هجومی را محدود کرده و باعث پوسیدگی سریعتر آن شود.

پیامدهای جریان هجومی مغناطیسی

گرم شدن بیش از حد

جریان هجومی مغناطیسی با قدر بالا می تواند باعث گرم شدن بیش از حد سیم پیچ ترانسفورماتور شود. اگرچه جریان هجومی گذرا است، گرمای بیش از حد تولید شده در این دوره می تواند به عایق سیم پیچ آسیب برساند و طول عمر ترانسفورماتور را کاهش دهد.

استرس مکانیکی

جریان هجومی زیاد همچنین می تواند نیروهای الکترومغناطیسی قابل توجهی را در سیم پیچ ترانسفورماتور ایجاد کند. این نیروها می توانند باعث ایجاد فشار مکانیکی بر سیم پیچ و ساختار ترانسفورماتور شوند که منجر به تغییر شکل یا حتی آسیب سیم پیچ شود.

قطع غلط رله های محافظ

مقدار زیاد و محتوای هارمونیک جریان هجومی مغناطیسی می تواند باعث خاموش شدن کاذب رله های محافظ شود. رله‌های محافظ برای تشخیص جریان‌های غیرعادی و محافظت از ترانسفورماتور در برابر خطا طراحی شده‌اند. با این حال، جریان هجومی مغناطیسی ممکن است به اشتباه به عنوان جریان خطا تعبیر شود که منجر به خاموش شدن غیر ضروری رله ها و قطع منبع تغذیه می شود.

کاهش جریان هجومی مغناطیسی

مقاومت های قبل از درج

یکی از راه‌های کاهش جریان هجومی مغناطیسی، استفاده از مقاومت‌های قبل از درج است. قبل از اینکه ترانسفورماتور کاملاً روشن شود، یک مقاومت به صورت سری به سیم پیچ اولیه متصل می شود. مقاومت با افزایش امپدانس مدار جریان هجومی را محدود می کند. پس از کاهش جریان هجومی، مقاومت دور زده می شود و ترانسفورماتور مستقیماً به منبع تغذیه متصل می شود.

سوئیچینگ کنترل شده

سوئیچینگ کنترل شده روش موثر دیگری برای کاهش جریان هجومی مغناطیسی است. با کنترل دقیق زاویه سوئیچینگ ولتاژ اعمال شده، جریان هجومی را می توان به حداقل رساند. به عنوان مثال، انرژی دادن به ترانسفورماتور در نقطه تلاقی شکل موج ولتاژ می تواند جریان هجومی را در مقایسه با سایر زوایای سوئیچینگ کاهش دهد.

فیلترهای هارمونیک

برای کاهش تأثیر محتوای هارمونیک در جریان هجومی مغناطیسی، می توان فیلترهای هارمونیک را در سیستم قدرت نصب کرد. این فیلترها می توانند هارمونیک ها را جذب کرده و کیفیت برق سیستم را بهبود بخشند.

پیشنهادات ما به عنوان تامین کننده ترانسفورماتور روغن - غوطه ور

به عنوان تامین کننده پیشرو در ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور در روغن، ما به خوبی از چالش های ناشی از جریان هجومی مغناطیسی آگاه هستیم. ترانسفورماتورهای ما با فناوری های پیشرفته طراحی و ساخته شده اند تا تاثیر این پدیده را به حداقل برسانند.

ما طیف گسترده ای از ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور در روغن را ارائه می دهیم، از جملهترانسفورماتور قدرت 50kv 63kv و 69kv،ترانسفورماتور اصلی برق، وترانسفورماتور ولتاژ فوق العاده بالا. ترانسفورماتورهای ما مجهز به دستگاه های حفاظتی و سیستم های کنترلی پیشرفته هستند تا از عملکرد قابل اعتماد اطمینان حاصل کنند.

ما همچنین پشتیبانی فنی جامعی را به مشتریان خود ارائه می دهیم. تیم کارشناسان ما می توانند به شما در انتخاب ترانسفورماتور مناسب برای کاربرد خود، طراحی اقدامات کاهش مناسب برای جریان هجومی مغناطیسی و ارائه خدمات نصب و نگهداری در محل کمک کنند.

برای تهیه با ما تماس بگیرید

اگر در بازار ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور روغنی با کیفیت بالا هستید و به مشاوره حرفه ای برای مقابله با جریان هجومی مغناطیسی نیاز دارید، از شما دعوت می کنیم با ما تماس بگیرید. تیم فروش ما آماده بحث در مورد نیازهای شما و ارائه راه حل سفارشی به شما است. خواه شما یک کاربر صنعتی در مقیاس کوچک باشید یا یک شرکت برق در مقیاس بزرگ، ما محصولات و تخصص لازم را برای رفع نیازهای شما داریم.

مراجع

• گراس، جی، و هایدت، جی تی (2012). جزوه مهندسی برق. مطبوعات CRC.
• Arrillaga، J.، و واتسون، NR (2003). هارمونیک سیستم قدرت: مبانی، تحلیل و طراحی فیلتر. وایلی.
• کندور، ص (1994). پایداری و کنترل سیستم قدرت مک گراو - هیل.