Bir transformatörün kısa - devre empedansı nedir?

Basit tanım

.Kısa - devre empedansı(genellikleZₛₜveyaZₖ) bir transformatör, ikincil sargısı kısa - devre olduğunda ve birincil sargıya, her iki sargıyı akışın akmasına neden olacak kadar birincil sargıya azaltılmış bir voltaj uygulandığında sunar.

Yük ve hata koşulları altında performansını tanımlayan bir transformatörün en kritik parametrelerinden biridir.

Anahtar noktalar açıklandı

1. Ne temsil ediyor

Transformatörün bir ölçüsü olarak kısa - devre empedansını düşününAkım akışına iç "muhalefet". Transformatörün vektör toplamıdırrezistans(R) vesızıntı reaktansı(X). Çoğu güç transformatöründe, reaktif bileşen (x) dirençli bileşenden (R) önemli ölçüde daha büyüktür.

Direnç (R):Bakır veya alüminyum sargıların DC direncinden gelir.

Sızıntı reaktansı (x):Birincil sarma ile üretilen tüm manyetik akıların ikincil sargı ile bağlantılı olmaması nedeniyle ortaya çıkar. Bazı akı "sızıntılar" ve enerji transferine katkıda bulunmaz.

2. Nasıl ifade edilir

Neredeyse her zaman birYüzde (%z). Bu aynı zamandaempedans voltajı.

Yüzde empedans (%z):Kısa - devre olduğunda ikincil sargımda nominal akımın akmasına neden olmak için birincil sargıya uygulanması gereken nominal birincil voltajın yüzdesi.

Örnek:
% 5 empedanslı 1000 kVa transformatörü.

Nominal birincil voltajı, örneğin 11.000 V'dir.

Nominal akımın ikincil kısa süreli akışını elde etmek için, birincil için yalnızca 11.000 V=550 V'nin% 5'ini uygulamanız gerekir.

Bu nedenle, kısa - devre empedansı%5'tir.

3. nasıl belirlenir

Aracılığıyla bulunurKısa - devre testi(veya "Empedans Testi"):

İkincil terminaller, ağır - görev iletkeni ile devreye sahiptir.

Birincil terminallere düşük, değişken bir voltaj uygulanır.

Bu voltaj,Değerlendirilmiş AkımHem birincil hem de ikincil sargılarda akar.

Bu noktada uygulanan voltaj (V_SC) ölçülür. %Z=(v_sc / v_rated) ×%100

Bu test fabrikada gerçekleştirilir ve %z değeri transformatörün isim plakasında işaretlenir.

 

Neden bu kadar önemli?

1. Hata akımı sınırlaması

Bu onun en önemli rolüdür. İkincil tarafta kısa bir - devre hatası sırasında, akım son derece yüksek olmak ister (teorik olarak sonsuz). Kısa - devre empedansı, bu hata akımını sınırlayan tek şeydir.

Daha düşük %z:Daha yüksek arıza akımlarına izin verir. Bu, transformatör ve bağlı şalt (devre kesiciler, sigortalar) üzerine muazzam mekanik ve termal stres uyguladığı için tehlikeli olabilir.

Daha yüksek %z:Arıza akımını daha güvenli, daha yönetilebilir bir seviyeyle sınırlar.

2. Voltaj düzenlemesi

Empedans, yüklendiğinde transformatör içinde bir voltaj düşüşüne neden olur.

Daha düşük %z:Daha az iç voltaj düşüşü anlamına gelir, bu da daha iyi voltaj regülasyonuna yol açar (ikincil voltaj, yük değiştikçe nominal voltaja daha yakın kalır).

Daha yüksek %z:Daha büyük bir iç voltaj düşüşü anlamına gelir, bu da daha zayıf voltaj regülasyonuna yol açar (ikincil voltaj sarkma, yük arttıkça daha fazla sarkır).

3. Paralel çalışma

İki veya daha fazla transformatörün bir yükü paralel olarak verimli bir şekilde paylaşması için%Z değerleri çok yakından eşleştirilmelidir. Değilse, bir transformatör (daha düşük %z ile) yükün payından daha fazlasını taşımaya çalışacak ve potansiyel olarak aşırı yüklenmesine ve başarısızlığına yol açacaktır.

 

Bir tabloda özet

Özellik	Düşük %z transformatör	Yüksek %z transformatör
Arıza Akımı	Daha yüksek, daha şiddetli	Daha düşük, daha az şiddetli
Voltaj düşüşü	Daha düşük	Daha yüksek
Voltaj düzenlemesi	Daha iyi	Zavallı
Maliyet ve Boyut	Aynı derecelendirme için genellikle daha büyük ve daha pahalı	Biraz daha küçük olabilir
Ortak kullanım	Dağıtım ağları (iyi voltaj düzenlemesinin anahtar olduğu)	Büyük enerji santralleri, trafo merkezleri (arıza akımı sınırlamasının kritik olduğu yerlerde)

Diğer İsimler

Birkaç isimle atıfta bulunduğunu duyabilirsiniz, hepsi de aynı şey:

Empedans voltajı

Sızıntı empedansı

Yüzde empedans (%z)

Sonuç olarak, kısa - devre empedansı, transformatörün akım akışına karşı muhalefetini temsil eden temel bir tasarım parametresidir. Transformatörün hatalar sırasında davranışını, yük altındaki voltaj performansını ve diğer birimlere paralel olarak çalışabilme yeteneğini belirlemek için kritik bir faktördür.