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Die Bedeutung der Impedanz bei Trockentransformatoren
Auf einer trockentransformator typenschild, neben den primären tECHNISCHE DATEN wie kVA und Spannung, finden Sie einen Wert für prozentimpedanz (%Z) . Obwohl dies wie ein obskures technisches Detail erscheinen mag, ist die Impedanz ein entscheidender Parameter, der Schutz, Leistung und Auslegung der Anlage erheblich beeinflusst.
Diese Anleitung erklärt, was die Transformatorimpedanz ist und warum sie für Ihr elektrisches System so wichtig ist.
Was ist die Transformatorimpedanz?
In einfachen Worten, transformatorimpedanz ist ein Maß für den Widerstand gegen den Stromfluss durch den Transformator. Sie wird während eines Kurzschlusstests im Werk ermittelt und als Prozentsatz der Nennspannung angegeben. Wenn beispielsweise ein Transformator eine Impedanz von 5 % (%Z = 5) hat, bedeutet dies, dass bei einem Kurzschluss auf der Sekundärseite der Spannungsabfall innerhalb des Transformators 5 % der Nennspannung beträgt.
Eine niedrigere Impedanz bedeutet geringeren Widerstand gegen den Strom, während eine höhere Impedanz mehr Widerstand bedeutet.
Warum Impedanz entscheidend wichtig ist
1. Berechnung des Fehlerstroms
Dies ist die wichtigste Funktion der Impedanz. Der Impedanzwert bestimmt den maximalen Fehlerstrom (Kurzschlussstrom), den der Transformator liefern kann. Die Formel ist einfach:
Maximaler Fehlerstrom = (Nennstrom in Ampere) / (%Z / 100)
Betrachten wir ein Beispiel:
- Einen 1000-kVA-Transformator mit 5 % Impedanz kann einen maximalen Fehlerstrom liefern, der 20-mal sein normales Volllaststrom (1 / 0,05 = 20) beträgt.
- Einen 1000-kVA-Transformator mit 2,5 % Impedanz kann einen maximalen Fehlerstrom liefern, der 40 mal sein normales Volllaststrom (1 / 0,025 = 40) beträgt.
Diese Berechnung ist entscheidend für die korrekte Dimensionierung aller nachgeschalteten Schutzeinrichtungen, einschließlich Leistungsschalter, Sicherungen und Schaltanlagen. Wenn die Schutzeinrichtungen nicht für den verfügbaren Fehlerstrom ausgelegt sind, können sie bei einem Kurzschluss katastrophal versagen.
2. Spannungsregelung
Die Impedanz beeinflusst, wie stark die Ausgangsspannung des Transformators unter Last absinkt oder abfällt, wenn die Last zunimmt. Ein Transformator mit einer höheren Impedanz wird eine stärkere Spannungsabfall erfahren größerer Spannungsabfall unter Last als ein Transformator mit niedrigerer Impedanz. Während ein gewisser Spannungsabfall normal ist, kann ein übermäßiger Abfall Probleme bei empfindlicher elektronischer Ausrüstung verursachen.
3. Parallelschaltung von Transformatoren
Um die Leistung zu erhöhen oder Redundanz bereitzustellen, werden manchmal zwei oder mehr Transformatoren parallel geschaltet. Damit dies ordnungsgemäß funktioniert, müssen die Transformatoren die Last im Verhältnis zu ihren kVA-Nennwerten aufteilen. Eine wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche Parallelschaltung ist, dass die Transformatoren sehr ähnliche Impedanzwerte aufweisen.
Wenn die Impedanzen nicht übereinstimmen, übernimmt der Transformator mit der niedrigeren Impedanz einen unverhältnismäßig großen Anteil der Last, was zu Überhitzung und einer möglichen Überlastung führt, während die Einheit mit höherer Impedanz unterlastet bleibt. Die allgemeine Regel lautet, dass die Impedanzen innerhalb ±7.5%voneinander liegen sollten, um einen erfolgreichen Parallelbetrieb zu gewährleisten.
Standard-Impedanzwerte
Die Impedanz ist keine willkürliche Zahl; sie wird vom Konstrukteur sorgfältig gewählt, um eine Balance zwischen Strombegrenzung bei Kurzschluss, Spannungsregelung und Herstellungskosten zu erreichen. Obwohl Sonderimpedanzen möglich sind, werden die meisten https://www.enweielectric.com/products/transformers/dry-type-transformers>Trockentransformatoren mit einem Standard-Impedanzwert gebaut, der oft im Bereich von 4 % bis 8 % liegt.
Fazit: Ein kritischer Konstruktionsparameter
Die Transformatorimpedanz ist weitaus mehr als nur eine Zahl auf dem Typenschild. Sie ist eine grundlegende Konstruktionseigenschaft, die bestimmt, wie sich der Transformator in Ihrem elektrischen System verhält. Sie ist entscheidend für die Koordination Ihres Schutzsystems, die stabile Spannungshaltung und das sichere Parallelschalten von Geräten.
Beim Austausch eines vorhandenen Transformators oder bei der Planung einer neuen Anlage ist die sicherzustellende korrekte Impedanz für die jeweilige Anwendung ein unverzichtbarer Schritt für ein sicheres und zuverlässiges Stromnetz.
Wenn Sie Fragen zur richtigen Impedanz für Ihr Projekt haben, https://www.enweielectric.com/contact-us">kontaktieren Sie das Ingenieurteam von Enwei Electric . Wir können Ihnen helfen, einen Transformator mit den genauen Spezifikationen auszuwählen, um eine perfekte Systemintegration sicherzustellen.