سلام! به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای دریایی، من از نزدیک دیدم که چگونه این دستگاه های قدرتمند نقش مهمی در سیستم های قدرت ایفا می کنند. یکی از جنبه هایی که اغلب نادیده گرفته می شود، اما بسیار مهم است، تغییر فاز ترانسفورماتورهای دریایی است. بنابراین، بیایید مستقیماً به چگونگی تأثیر آن بر سیستم قدرت بپردازیم.
درک فاز - تغییر در ترانسفورماتورهای دریایی
ابتدا، تغییر فاز چیست؟ در زمینه ترانسفورماتورها، به جابجایی زاویه ای بین بردارهای ولتاژ اولیه و ثانویه اشاره دارد. این تغییر نتیجه ذاتی گروه اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور است (به عنوان مثال، Dy11، Yd1، ZZ0). در یک سیستم الکتریکی دریایی، ترانسفورماتورهایی با تغییر فاز خاص برای فعال کردن عملکرد موازی ژنراتورهای متعدد یا ایجاد سطوح ولتاژ مناسب برای اتوبوسهای توزیع مختلف و بارهای بزرگ مانند محرکههای محرکه استفاده میشوند.
ترانسفورماتورهای دریایی می توانند زوایای تغییر فاز استاندارد مانند 0، 30 یا 60 درجه داشته باشند. این تغییرات به صورت دلخواه طراحی نشده اند، بلکه بر اساس معماری کلی سیستم انتخاب می شوند. به عنوان مثال، در یک سیستم با مجموعه ژنراتورهای متعدد، ترانسفورماتورهایی با تغییر فاز تکمیلی میتوانند برای اشتراک بار بین ژنراتورها و در عین حال کاهش تأثیر جریانهای هارمونیک استفاده شوند.
تاثیر بر پایداری سیستم قدرت
یکی از راههایی که تغییر فاز بر سیستم قدرت تأثیر میگذارد، از نظر پایداری است. در شبکه برق ایزوله یک کشتی، ثبات کلیدی است. هر گونه تغییر ناگهانی در ولتاژ یا فرکانس می تواند باعث اختلال در عملکرد تجهیزات شود.
هنگامی که ترانسفورماتورهای دریایی با طرح های تغییر فاز مناسب در سیستم ادغام می شوند، هماهنگ سازی مناسب و اشتراک بار بین منابع برق را تسهیل می کنند. برای مثال، اگر چندین ژنراتور دارید که شینههای جداگانه را تغذیه میکنند و نیاز به اتصال به یکدیگر دارند یا سیستمهای محرک چند پالس بزرگ را تامین میکنند، ترانسفورماتورها با تغییر فاز صحیح برای ایجاد جداسازی الکتریکی و تراز فاز ضروری هستند. این به عملکرد موازی و پایدار کمک می کند و خطر جریان های در گردش را کاهش می دهد که می تواند باعث عملکرد نادرست دستگاه محافظ یا استرس تجهیزات شود.
از طرف دیگر، تغییر فاز نادرست یا ناهماهنگ بین اجزای متصل به هم می تواند منجر به مشکلات جدی شود. این می تواند باعث جریان های گردشی زیاد، ناهماهنگی بین منابع و بارها و در نتیجه بارگذاری نامتعادل یا فشار بیش از حد بر تجهیزات شود. این استرس می تواند منجر به سایش زودرس، افزایش تعمیر و نگهداری و خرابی احتمالی شود.
کاهش هارمونیک
هارمونیک ها فرکانس های الکتریکی ناخواسته ای هستند که می توانند باعث ایجاد مشکلاتی در یک سیستم قدرت مانند گرمای بیش از حد و تداخل با تجهیزات حساس شوند.
ترانسفورماتورهای دریایی با تغییر فاز خاص یک ابزار کلیدی در کاهش هارمونیک هستند، به ویژه در سیستم هایی با درایوهای فرکانس متغیر (VFD) برای پیشرانه یا پمپ های بزرگ. با استفاده از ترانسفورماتورهای متعدد با تغییر فازهای مختلف (به عنوان مثال، ایجاد پیکربندی های 12 پالس، 18 پالس یا 24 پالس)، جریان های هارمونیک مشخصه تولید شده توسط درایوها (مانند 5، 7، 11، 13) را می توان در نقطه کوپلینگ مشترک لغو کرد. به عنوان مثال، تغییر فاز 30 درجه بین دو سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور که یکسو کننده های شش پالس را تغذیه می کنند، اساس ایجاد یک سیستم 12 پالس است که هارمونیک های 5 و 7 را لغو می کند.
اگر پیکربندی تغییر فاز برای چنین طرحهای کاهش دهنده هارمونیک به درستی برنامهریزی نشده باشد، هارمونیکها میتوانند در سیستم قدرت جمع شوند. این می تواند باعث مشکلاتی مانند گرمای بیش از حد، اعوجاج ولتاژ و اختلال در عملکرد شود.
انواع ترانسفورماتورهای دریایی و فاز - شیفت
انواع مختلفی از ترانسفورماتورهای دریایی وجود دارد که هر کدام دارای تنظیمات تغییر فاز قابل اجرا هستند. به عنوان مثال، الفترانسفورماتور توزیع دریایی سه فازدر سراسر شبکه کشتی استفاده می شود. گروه برداری آن (به عنوان مثال، Dyn11) برای ارائه یک خنثی برای سیستم ولتاژ پایین و دستیابی به رابطه فاز لازم با تابلوی اصلی انتخاب شده است.
نوع دیگر آن استترانسفورماتور آلیاژی آمورف، برای کارایی بالا ارزش گذاری شده است. مواد هسته آن تلفات بدون بار را کاهش می دهد، اما تغییر فاز آن توسط گروه اتصال سیم پیچ آن تعیین می شود که متناسب با نقش خاص آن در سیستم (به عنوان مثال، تامین نیروی کمکی یا تغذیه بار اختصاصی) انتخاب شده است.
راترانسفورماتور زمین(اغلب یک نوع زیگ زاگ) برای ایجاد یک نقطه خنثی مصنوعی در یک سیستم غیر زمینی یا دارای امپدانس زمین بسیار مهم است. پیکربندی سیمپیچ منحصربهفرد آن یک تغییر فاز صفر را برای جریانهای توالی صفر (عیوب زمین) فراهم میکند و به آنها اجازه میدهد برای تشخیص جریان داشته باشند، در حالی که امپدانس بالایی برای بارهای سه فاز متعادل ارائه میکند.
چرا برای کشتی شما مهم است
اگر مالک کشتی یا اپراتور هستید، باید به تغییر فاز (گروه برداری) ترانسفورماتورهای دریایی خود توجه کنید. تغییر فازهای مشخص شده به درستی برای اطمینان از اینکه منابع مختلف برق و بخش های توزیع می توانند به طور هماهنگ با هم کار کنند، برای اجرای استراتژی های کاهش هارمونیک موثر، و برای ایمنی و پایداری کلی سیستم ضروری هستند.
نادیده گرفتن سازگاری تغییر فاز می تواند منجر به خرابی های عملیاتی، ناتوانی در ژنراتورهای موازی، اعوجاج هارمونیک بیش از حد و آسیب تجهیزات شود. بنابراین، انتخاب ترانسفورماتورهای دریایی با گروه برداری مناسب برای طراحی سیستم قدرت خاص کشتی شما بسیار مهم است.
به دنبال راه حل مناسب باشید
اگر ترانسفورماتورهای دریایی را مشخص می کنید و باید از تغییر فاز صحیح برای یکپارچه سازی سیستم قدرت خود اطمینان حاصل کنید، در جای مناسبی هستید. من به عنوان یک تامین کننده، تجربه زیادی دارم و طیف وسیعی از ترانسفورماتورهای با کیفیت بالا برای رفع نیازهای شما.
این که آیا شما به دنبال یکترانسفورماتور توزیع، یکترانسفورماتور آلیاژی آمورف، یا الفترانسفورماتور زمین، من می توانم به شما کمک کنم تا بهترین تناسب را بر اساس نمودار تک خطی و الزامات سیستم خود پیدا کنید. برای بحث فنی دریغ نکنید. ما می توانیم با هم کار کنیم تا راه حل ایده آل ترانسفورماتور را برای کشتی شما بیابیم.
مراجع
- سیستم های قدرت الکتریکی: تجزیه و تحلیل و کنترل توسط کلودیو A. Cañizares
- هارمونیک سیستم قدرت و طراحی فیلتر غیرفعال توسط Math HJ Bollen
