اهمیت امپدانس در ترانسفورماتورهای خشک

اهمیت امپدانس در ترانسفورماتورهای خشک

بر روی یک ترانسفورماتورهای خشک برچسب نامی، در کنار پارامترهای اصلی مشخصات مانند kVA و ولتاژ، مقداری را برای درصد امپدانس (%Z) مشاهده خواهید کرد. اگرچه ممکن است این مورد به عنوان یک جزئیات فنی نادیده گرفتنی به نظر برسد، اما امپدانس پارامتری حیاتی است که تأثیر عمیقی بر محافظت سیستم، عملکرد و طراحی دارد.

این راهنما توضیح می‌دهد که امپدانس ترانسفورماتور چیست و چرا برای سیستم الکتریکی شما اهمیت بسزایی دارد.

ایمپدانس ترانسفورمر چیست؟

به عبارت ساده‌تر, ایمپدانس ترانسفورمر معیاری از مخالفت با جریان عبوری از ترانسفورمر است. این مقدار در حین آزمون اتصال کوتاه در کارخانه تعیین می‌شود و به صورت درصدی از ولتاژ نامی بیان می‌شود. به عنوان مثال، اگر ایمپدانس یک ترانسفورمر 5٪ (%Z = 5) باشد، بدین معناست که هنگام ایجاد اتصال کوتاه در سمت ثانویه، افت ولتاژ درون ترانسفورمر برابر با 5٪ از ولتاژ نامی است.

ایمپدانس پایین‌تر به معنای مخالفت کمتر با جریان و ایمپدانس بالاتر به معنای مخالفت بیشتر است.

چرا ایمپدانس اهمیت بسیار زیادی دارد

1. محاسبه جریان اتصال کوتاه

این مهم‌ترین نقش ایمپدانس است. مقدار ایمپدانس، جریان اتصال کوتاه حداکثر (جریان اتصال کوتاه) قابل تأمین توسط ترانسفورمر را تعیین می‌کند. فرمول ساده است:


جریان اتصال کوتاه حداکثر = (جریان نامی کامل) / (%Z / 100)

بیایید یک مثال را بررسی کنیم:

   
• یک ترانسفورمر 1000 کیلوولت‌آمپری با امپدانس 5% می‌تواند جریان اتصال کوتاه حداکثری تولید کند که 20 بار جریان نرمال کامل بار آن است (1 / 0.05 = 20).

   
• یک ترانسفورمر 1000 کیلوولت‌آمپری با امپدانس 2.5% می‌تواند جریان اتصال کوتاه حداکثری تولید کند که 40 بار جریان نرمال کامل بار آن است (1 / 0.025 = 40).

این محاسبه برای اندازه‌گیری صحیح تمام تجهیزات محافظتی پایین‌دست، از جمله کلیدهای مدار، فیوزها و تجهیزات سوئیچینگ ضروری است. اگر تجهیزات محافظتی برای تحمل جریان اتصال کوتاه موجود طراحی نشده باشند، در صورت ایجاد اتصال کوتاه ممکن است به‌طور کامل خراب شوند.

2. تنظیم ولتاژ

امپدانس تأثیری بر میزان «افت» یا کاهش ولتاژ خروجی ترانسفورماتور با افزایش بار دارد. یک ترانسفورماتور با امپدانس بالاتر کاهش ولتاژ بیشتری تجربه خواهد کرد افت ولتاژ بیشتر تحت بار نسبت به ترانسفورماتور با امپدانس پایین‌تر. هرچند افت ولتاژ در حد معینی طبیعی است، اما افت بیش از حد می‌تواند برای تجهیزات الکترونیکی حساس مشکل ایجاد کند.

3. موازی کردن ترانسفورماتورها

برای افزایش ظرفیت یا فراهم کردن پشتیبانی، گاهی دو یا چند ترانسفورماتور به صورت موازی متصل می‌شوند. برای عملکرد صحیح این روش، ترانسفورماتورها باید بار را به نسبت رتبه kVA خود تقسیم کنند. یک شرط مهم برای اتصال موفقیت‌آمیز موازی این است که ترانسفورماتورها باید مقادیر امپدانس بسیار مشابهی داشته باشند.

اگر امپدانس‌ها یکسان نباشند، ترانسفورماتور با امپدانس پایین‌تر سهمی نامتناسب از بار را به عهده خواهد گرفت که منجر به گرمایش بیش از حد و احتمال اضافه بار می‌شود، در حالی که واحد با امپدانس بالاتر کم‌بار خواهد ماند. قاعده کلی این است که امپدانس‌ها باید در محدوده ±7.5%یکدیگر باشند تا عملکرد موازی موفقیت‌آمیز باشد.

مقادیر استاندارد امپدانس

ادمیتانس یک عدد دلخواه نیست؛ بلکه توسط مهندس طراح با دقت انتخاب می‌شود تا بین محدودیت جریان اتصال کوتاه، تنظیم ولتاژ و هزینه ساخت تعادل برقرار شود. هرچند ادمیتانس‌های سفارشی امکان‌پذیر هستند، اما اکثر https://www.enweielectric.com/products/transformers/dry-type-transformers>ترانسفورماتورهای خشک</a> ترانسفورماتورها با مقدار ادمیتانس استاندارد ساخته می‌شوند که معمولاً در محدوده ۴٪ تا ۸٪ قرار دارد.

نتیجه‌گیری: یک پارامتر طراحی حیاتی

ادمیتانس ترانسفورماتور بسیار بیش از یک عدد روی پلاک است. این یک ویژگی بنیادی در طراحی است که نحوه رفتار ترانسفورماتور در سیستم الکتریکی شما را تعیین می‌کند. این عامل کلیدی در هماهنگی سیستم حفاظتی، تضمین پایداری ولتاژ و اتصال موازی ایمن ترانسفورماتورها است.

هنگام تعویض یک ترانسفورماتور موجود یا طراحی یک سیستم جدید، اطمینان از صحت مقدار ادمیتانس برای کاربرد مورد نظر یک گام الزامی برای داشتن یک سیستم برقی ایمن و قابل اعتماد است.

اگر سوالی درباره انتخاب ادمیتانس مناسب برای پروژه خود دارید، https://www.enweielectric.com/contact-us">با تیم مهندسی شرکت Enwei Electric تماس بگیرید . ما می‌توانیم به شما کمک کنیم تا ترانسفورماتوری با مشخصات دقیق انتخاب کنید تا ادغام بی‌نقص سیستم تضمین شود.