乾式変圧器におけるインピーダンスの重要性
で 乾式変圧器の 名板には、主な 仕様 kVAや電圧などのほか、 パーセントインピーダンス(%Z) の値が記載されています。一見するとわかりにくい技術的詳細に思えるかもしれませんが、インピーダンスは系統保護、性能、設計に大きな影響を与える極めて重要なパラメータです。
本ガイドでは、変圧器インピーダンスとは何か、またあなたの電気系統にとってそれがいかに重要であるかを説明します。
変圧器のインピーダンスとは何ですか?
簡単に言えば、 変圧器のインピーダンス は、変圧器を通じた電流の流れに対する抵抗の度合いを示します。これは工場出荷時の短絡試験で決定され、定格電圧に対する百分率(%)で表されます。たとえば、変圧器のインピーダンスが5%(%Z = 5)の場合、二次側で短絡が発生したとき、変圧器内部の電圧降下が定格電圧の5%であることを意味します。
インピーダンスが低いほど電流の流れにくさが小さく、高いほど流れにくさが大きくなります。
なぜインピーダンスが極めて重要なのか
1. 地絡電流の計算
これがインピーダンスの最も重要な役割です。インピーダンスの値によって、変圧器が供給可能な最大地絡電流(短絡電流)が決まります。計算式は単純です:
最大地絡電流 = (定格負荷電流)/(%Z/100)
例を見てみましょう:
- 1000 kVAの変圧器で 5% インピーダンス 定格負荷電流の最大故障電流を供給できる 20倍 その通常の定格負荷電流の(1 ÷ 0.05 = 20)です。
- 1000 kVAの変圧器で 2.5% インピーダンス 定格負荷電流の最大故障電流を供給できる 40回 その通常の定格負荷電流の(1 ÷ 0.025 = 40)です。
この計算は、遮断器、ヒューズ、開閉装置を含むすべての下流保護装置を適切に選定するために不可欠です。保護装置が発生する可能性のある故障電流に対して適切な定格を持っていない場合、短絡時に破壊的な故障を起こす可能性があります。
2. 電圧調整
インピーダンスは、負荷の増加に伴って変圧器の出力電圧がどれだけ「低下」または減少するかに影響します。より高いインピーダンスを持つ変圧器では、 高いインピーダンス より大きな電圧降下を経験する 負荷時の電圧降下が大きくなる 変圧器のインピーダンスが低いほど、負荷時に通常は若干の電圧降下が生じるが、過度な降下は敏感な電子機器に問題を引き起こす可能性がある。
3. 変圧器の並列接続
容量を増加させるか冗長性を確保するために、2台以上の変圧器を並列に接続することがある。これにより正常に機能させるためには、変圧器がそれぞれのkVA定格に応じた割合で負荷を分担しなければならない。並列接続に成功させるための重要な要件として、変圧器のインピーダンス値が非常に近いものである必要がある。
インピーダンスが一致していない場合、インピーダンスの低い変圧器が不釣り合いに大きな負荷を担うことになり、過熱や過負荷の原因となる一方で、インピーダンスの高い変圧器は低負荷のままとなる。一般的な規則として、並列運転を確実にするには、インピーダンスが互いに ±7.5%以内にあるべきである。
標準インピーダンス値
インピーダンスは恣意的な数値ではなく、設計エンジニアが故障電流の制限、電圧調整、製造コストのバランスを取るために注意深く選定したものです。カスタムインピーダンスも可能ですが、ほとんどの https://www.enweielectric.com/products/transformers/dry-type-transformers">乾式変圧器 変圧器は標準的なインピーダンス値(通常4%~8%の範囲)で製造されています。
結論:極めて重要な設計パラメータ
変圧器のインピーダンスは、名札に記載された単なる数値以上の意味を持ちます。これは、変圧器が電気系統内でどのように動作するかを決定づける基本的な設計特性です。保護装置の協調、安定した電圧の維持、および複数台の安全な並列運転にとって不可欠な要素です。
既存の変圧器を交換する場合や新規システムを設計する際には、用途に適した正しいインピーダンス値を確保することは、安全で信頼性の高い電力系統を実現するために絶対に欠かせないステップです。
プロジェクトに適したインピーダンスについてご質問がある場合は、 https://www.enweielectric.com/contact-us">Enwei Electricのエンジニアリングチームにお問い合わせください . 完璧なシステム統合を保証するために、正確な仕様を持つトランスフォーマーを選定するお手伝いができます。