چگونه جریان هجومی ترانسفورماتور قدرت کاهنده را کاهش دهیم؟

سلام! به‌عنوان تامین‌کننده ترانسفورماتورهای قدرت پایین‌آمده، من مشکلاتی را که جریان هجومی می‌تواند ایجاد کند، دیده‌ام. جریان هجومی آن جریان اولیه و با قدر بالا است که در اولین باری که یک ترانسفورماتور برق می‌گیرد به درون آن جریان می‌یابد. این می تواند یک سردرد واقعی باشد که به طور بالقوه منجر به آسیب تجهیزات، خاموش شدن آزاردهنده کلیدهای مدار و سایر مشکلات می شود. بنابراین، بیایید به این موضوع بپردازیم که چگونه می‌توانیم جریان هجومی یک ترانسفورماتور قدرت را کاهش دهیم.
 

درک جریان هجومی

قبل از اینکه به راه حل ها بپردازیم، مهم است که بفهمیم چه چیزی باعث جریان هجومی می شود. هنگامی که یک ترانسفورماتور انرژی می گیرد، هسته مغناطیسی ترانسفورماتور باید مغناطیسی شود. در طی این فرآیند مغناطیسی، ترانسفورماتور مقدار زیادی جریان می کشد. این جریان می تواند چندین برابر بیشتر از جریان کارکرد معمولی ترانسفورماتور باشد.

بزرگی جریان هجومی به عوامل مختلفی بستگی دارد. شار باقیمانده در هسته یک شار بزرگ است. اگر مقداری شار مغناطیسی باقیمانده از عملیات قبلی در هسته باقی مانده باشد، می تواند باعث افزایش جریان هجومی شود. نقطه شکل موج ولتاژ که در آن ترانسفورماتور برق می‌گیرد نیز مهم است. انرژی دادن به ترانسفورماتور در اوج شکل موج ولتاژ می تواند منجر به جریان هجومی بزرگتر در مقایسه با انرژی دادن به آن در نقطه عبور صفر شود.

روش های کاهش جریان هجومی

پیش مغناطیسی

یکی از راه های موثر برای کاهش جریان هجومی، پیش مغناطیسی است. این شامل اعمال یک ولتاژ DC کوچک به سیم‌پیچ اولیه ترانسفورماتور قبل از اینکه آن را با ولتاژ AC کامل فعال کنید، می‌شود. ولتاژ DC به ایجاد یک شار مغناطیسی شناخته شده در هسته کمک می کند و میزان تغییر شار را هنگام اعمال ولتاژ AC کاهش می دهد. این به نوبه خود جریان هجومی را کاهش می دهد.

به عنوان مثال، می توانیم از یک منبع تغذیه DC کوچک استفاده کنیم و آن را به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور وصل کنیم. ما به تدریج ولتاژ DC را افزایش می دهیم تا زمانی که هسته به سطح دلخواه مغناطیسی شود. سپس، می توانیم برق AC را روشن کنیم. این روش در بسیاری از کاربردها کاملاً مؤثر است.

نرم - شروع

راه اندازی نرم یکی دیگر از روش های محبوب است. به جای اعمال یکباره ولتاژ کامل به ترانسفورماتور، به تدریج ولتاژ را در یک دوره زمانی افزایش می دهیم. این کار را می توان با استفاده از یک استارتر - حالت جامد - انجام داد. سافت استارتر ولتاژ اعمال شده به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور را کنترل می کند و به آرامی آن را افزایش می دهد.

هنگامی که ولتاژ به تدریج افزایش می یابد، شار مغناطیسی در هسته نیز به آرامی ایجاد می شود و جریان هجومی را کاهش می دهد. مثل این است که به جای ضربه ناگهانی، یک ضربه ملایم به ترانسفورماتور بدهید. استارترهای نرم به طور گسترده در کاربردهای صنعتی که در آن از ترانسفورماتورهای گام به گام بزرگ استفاده می شود استفاده می شود.

استفاده از محدود کننده های جریان هجومی

محدود کننده های جریان هجومی دستگاه هایی هستند که برای محدود کردن جریان اولیه به ترانسفورماتور طراحی شده اند. اینها می توانند مقاومت یا ترمیستور باشند. هنگامی که ترانسفورماتور برای اولین بار روشن می شود، محدود کننده مقاومت بالایی از خود نشان می دهد که جریان را محدود می کند. همانطور که جریان از طریق محدود کننده عبور می کند، مقاومت آن کاهش می یابد و به جریان عملیاتی عادی اجازه می دهد تا جریان یابد.

به عنوان مثال، یک محدود کننده جریان هجومی مبتنی بر ترمیستور مقاومت بالایی در دماهای پایین دارد. هنگامی که جریان شروع به جریان می کند، ترمیستور گرم می شود و مقاومت آن کاهش می یابد. به این ترتیب، به طور موثر جریان هجومی را بدون تأثیر بر عملکرد عادی ترانسفورماتور محدود می کند.

تاثیر جریان هجومی بر ترانسفورماتورهای مختلف

ترانسفورماتور سه فاز برق 33kv 12.5Mva

این نوع ترانسفورماتور معمولا در سیستم های توزیع ولتاژ متوسط ​​استفاده می شود. جریان هجومی زیاد می تواند مشکلاتی مانند گرم شدن بیش از حد سیم پیچ ها و خاموش شدن دستگاه های محافظ را ایجاد کند. با کاهش جریان هجومی، می توانیم از عملکرد قابل اعتماد ترانسفورماتور و کل سیستم توزیع اطمینان حاصل کنیم.

ترانسفورماتور برق ولتاژ بالا 110kv 230kv غوطه ور در روغن

در کاربردهای ولتاژ بالا، جریان هجومی می‌تواند حتی مشکل‌سازتر باشد. این می تواند منجر به استرس مکانیکی بر ساختار ترانسفورماتور و آسیب عایق شود. استفاده از روش هایی که در مورد آن بحث کردیم، مانند پیش مغناطیسی و راه اندازی نرم، می تواند به طور قابل توجهی خطر این مسائل را کاهش دهد و طول عمر ترانسفورماتور را افزایش دهد.

ترانسفورماتور الکتریکی 436 کیلو ولت آمپر روغن غوطه ور در آب

این ترانسفورماتور اغلب در تنظیمات صنعتی استفاده می شود که منبع تغذیه قابل اعتماد بسیار مهم است. جریان هجومی می تواند عملکرد عادی تجهیزات متصل را مختل کند. با اجرای تکنیک‌های کاهش جریان هجومی، می‌توانیم منبع تغذیه پایداری داشته باشیم و از خرابی پرهزینه جلوگیری کنیم.

انتخاب راه حل مناسب

وقتی نوبت به کاهش جریان هجومی می‌رسد، هیچ راه‌حلی برای همه وجود ندارد. انتخاب روش به عوامل متعددی مانند اندازه و نوع ترانسفورماتور، کاربرد و بودجه موجود بستگی دارد.

برای کاربردهای در مقیاس کوچک، استفاده از محدود کننده های جریان هجومی ممکن است یک راه حل مقرون به صرفه باشد. نصب آنها نسبتاً آسان است و می توانند سطح معقولی از کاهش جریان هجومی را فراهم کنند. در کاربردهای صنعتی بزرگتر، راه اندازی نرم یا پیش مغناطیسی ممکن است مناسب تر باشد. این روش ها سطح بالاتری از کنترل را ارائه می دهند اما ممکن است به تجهیزات و نصب پیچیده تری نیاز داشته باشند.

نتیجه گیری

کاهش جریان هجومی یک ترانسفورماتور قدرت کاهنده برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد آن و محافظت از تجهیزات متصل بسیار مهم است. با شناخت علل جریان هجومی و استفاده از روش های صحیح می توان اثرات منفی این پدیده را به حداقل رساند.

اگر به دنبال یک ترانسفورماتور قدرت گام به گام هستید یا به مشاوره در مورد کاهش جریان هجومی نیاز دارید، در تماس با آن درنگ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا بهترین راه حل را برای نیازهای خاص خود پیدا کنید. چه انتخاب ترانسفورماتور مناسب یا اجرای مناسب ترین روش کاهش جریان هجومی، ما شما را تحت پوشش قرار می دهیم. بیایید گپ بزنیم و ببینیم چگونه می توانیم با هم کار کنیم تا نیازهای برق شما را برآورده کنیم.

مراجع