69KV 전력 변압기의 공급 업체로서 저는 종종 이러한 변압기의 다양한 기술적 측면에 대해 고객으로부터 질문을합니다. 자주 등장하는 주제 중 하나는 고조파 왜곡입니다. 이 블로그 게시물에서는 69KV 전력 변압기의 고조파 왜곡, 원인, 효과 및 공급 업체 로서이 문제를 해결하는 방법을 살펴 보겠습니다.
고조파 왜곡 이해
고조파 왜곡은 이상적인 정현파 모양에서 주기적 파형의 편차를 말합니다. 이상적인 전력 시스템에서, 전압 및 전류 파형은 영역에 따라 단일 주파수, 일반적으로 50 또는 60Hz의 순수한 사인파입니다. 그러나 실제 세계 시나리오에서 비 선형 하중은 전력 시스템에 고조파로 알려진 추가 주파수를 소개합니다.
고조파는 기본 주파수의 정수 배수입니다. 예를 들어, 2 차 고조파의 주파수는 100 또는 120Hz (50 또는 60Hz 기본 주파수의 2 배), 3 차 고조파의 주파수는 150 또는 180Hz 등을 가지며. 이러한 고조파가 전력 변압기의 전압 또는 전류 파형에 존재하면 고조파 왜곡이 발생합니다.
69kV 전력 변압기에서 고조파 왜곡의 원인
69kV 전력 변압기에는 여러 가지 고조파 왜곡 소스가 있습니다.
- 비 선형 하중: 가변 주파수 드라이브 (VFD), 스위칭 전원 공급 장치 및 아크로와 같은 최신 전기 장비는 비 선형 하중입니다. 이 장치는 부드러운 정현파가 아닌 짧은 펄스로 전류를 그립니다. 결과적으로, 그들은 전력 시스템에 고조파를 주입합니다. 예를 들어, 산업용 모터 제어 응용 프로그램에 사용되는 VFD는 5, 7, 11 및 13 번째 고조파의 상당한 양을 생성 할 수 있습니다.
- 전력 전자 장치: 태양 및 풍력 발전소와 같은 재생 에너지 시스템에서 정류기 및 인버터와 같은 전력 전자 장치의 사용 증가는 또한 고조파 왜곡에 기여합니다. 이 장치는 DC 전원을 AC 전원으로 또는 그 반대를 반대로 변환하고 전환 프로세스와 관련된 스위칭 동작은 고조파를 생성합니다.
- 자기 포화: 전력 변압기에서, 코어가 높은 자기 플럭스를받을 때 자기 포화가 발생할 수 있습니다. 이는 과도한 전압 조건에서 또는 변압기가 정격 용량 근처에서 작동 할 때 발생할 수 있습니다. 코어가 포화되면 자기장과 전류 사이의 관계는 비 선형이되어 고조파의 생성으로 이어집니다.
69kV 전력 변압기에 대한 고조파 왜곡의 영향
고조파 왜곡은 69kV 전력 변압기에 몇 가지 해로운 영향을 줄 수 있습니다.
- 가열 증가: 고조파는 변압기 권선을 통해 유효한 전류를 증가시킵니다. Joule의 가열 법 ((P = i^{2} r))에 따르면, 현재의 증가는 열 형태의 전력 손실이 증가합니다. 이 추가 가열은 변압기 단열재의 수명을 줄여 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.
- 효율성 감소: 고조파의 존재는 또한 변압기의 코어 손실을 증가시킵니다. 와상 전류 손실 및 히스테리시스 손실은 주파수의 제곱에 비례합니다. 고조파는 기본 주파수보다 주파수가 높기 때문에 코어 손실이 증가하여 변압기의 전체 효율이 줄어 듭니다.
- 전압 왜곡: 전력 시스템의 임피던스를 통해 흐르는 고조파 전류는 전압 왜곡을 유발할 수 있습니다. 이는 동일한 시스템에 연결된 다른 전기 장비의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 전압 왜곡은 조명의 깜박임, 민감한 전자 장비의 오작동 및 보호 릴레이의 부정확 한 작동을 유발할 수 있습니다.
우리 회사가 고조파 왜곡을 다루는 방법
69KV 전력 변압기 공급 업체로서, 우리는 고조파 왜곡의 영향을 완화하기 위해 몇 가지 조치를 취합니다.
- 설계 최적화: 우리의 엔지니어는 고급 설계 기술을 사용하여 변압기에 대한 고조파의 영향을 최소화합니다. 우리는 코어 가열을 줄이기 위해 히스테리시스가 낮고 와상 전류 손실이있는 고품질 코어 재료를 선택합니다. 또한 권선 설계를 최적화하여 고조파 전류로 보이는 임피던스를 줄입니다.
- 고조파 필터링: 변압기의 옵션으로 고조파 필터를 제공 할 수 있습니다. 이 필터는 특정 고조파를 흡수하거나 차단하도록 설계되어 전압 및 전류 파형의 고조파 함량을 줄입니다. 예를 들어, 수동 고조파 필터를 사용하여 5, 7 및 11 번째 고조파를 줄일 수 있습니다.
- 모니터링 및 테스트: 우리는 변압기에 대한 포괄적 인 테스트를 수행하여 고조파 왜곡의 영향을 견딜 수 있도록합니다. 테스트 프로세스 동안, 우리는 전압 및 전류 파형의 고조파 함량을 측정하고 다른 고조파 조건에서 변압기의 성능을 평가합니다. 또한 전원 시스템의 고조파 레벨을 지속적으로 모니터링 할 수있는 모니터링 시스템을 제공하고 레벨이 허용 가능한 한계를 초과하면 연산자에게 경고합니다.
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결론
고조파 왜곡은 69kV 전력 변압기의 중요한 문제로 변압기의 성능과 수명에 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 책임있는 공급 업체로서, 우리는 고조파 왜곡의 영향을 견딜 수있는 고품질 변압기를 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 고급 설계 기술, 고조파 필터링 및 포괄적 인 테스트를 사용하여 변압기가 최고 수준의 품질과 신뢰성을 충족하도록합니다.
69KV 전력 변압기의 고조파 왜곡에 대해 궁금한 점이 있거나 제품 구매에 관심이 있으시면 추가 논의 및 조달 협상을 위해 문의하십시오.
참조
- IEEE Standard 519-2014, "IEEE 전력 시스템에서 고조파 제어에 대한 권장 관행 및 요구 사항"
- Turan Gonen의 전력 변전소 엔지니어링
- 전력 시스템 고조파 : Math HJ Bollen의 기초, 분석 및 필터 설계