Wat is de korte - circuitimpedantie van een transformator?

Eenvoudige definitie

Dekorte - circuitimpedantie(vaak aangeduid alsZₛₜofZₖ) is de impedantie die een transformator presenteert wanneer de secundaire wikkeling kort is - circuit en een verminderde spanning wordt aangebracht op de primaire wikkeling net genoeg om de nominale stroom in beide wikkelingen te laten stromen.

Het is een van de meest kritische parameters van een transformator, die de prestaties ervan definieert onder belasting- en foutcondities.

Belangrijke punten uitgelegd

1. Wat het vertegenwoordigt

Denk aan de korte {- circuitimpedantie als een maat voor de transformatorinterne "oppositie" tegen de stroom van stroom. Het is de vectormom van de transformatorweerstand(R) enlekreactantie(X). In de meeste vermogenstransformatoren is de reactieve component (x) aanzienlijk groter dan de resistieve component (R).

Weerstand (R):Komt uit de DC -weerstand van de koper- of aluminiumwikkelingen.

Lekkage reactantie (x):Ontstaat omdat niet alle magnetische flux geproduceerd door de primaire kronkelende banden met de secundaire wikkeling. Sommige flux "lekken" en draagt ​​niet bij aan energieoverdracht.

2. Hoe het wordt uitgedrukt

Het wordt bijna altijd uitgedrukt als eenPercentage (%z). Dit staat ook bekend als deimpedantiespanning.

Percentage impedantie (%z):Het percentage van de nominale primaire spanning die moet worden toegepast op de primaire wikkeling om de nominale stroom te laten stromen in de secundaire wikkeling wanneer het kort is - circuit.

Voorbeeld:
Een transformator van 1000 kVA met een impedantie van 5%.

De beoordeelde primaire spanning is bijvoorbeeld 11.000 V.

Om de nominale stroom te laten stromen met de secundaire kortsluiting, hoeft u slechts 5% van 11.000 V=550 V op de primaire toe te passen.

Daarom is de korte - circuitimpedantie 5%.

3. Hoe het is bepaald

Het wordt gevonden via deKorte - circuittest(of "impedantietest"):

De secundaire terminals zijn kort - circuit met een zware - duty geleider.

Een lage, variabele spanning wordt toegepast op de primaire terminals.

Deze spanning wordt geleidelijk verhoogd tot denominale stroomStromen in zowel de primaire als de secundaire wikkelingen.

De spanning die op dit punt wordt toegepast (V_SC) wordt gemeten. %Z=(v_sc / v_rated) × 100%

Deze test wordt uitgevoerd in de fabriek en de %z -waarde is gemarkeerd op het naamplaatje van de transformator.

 

Waarom is het zo belangrijk?

1. Beperking van de foutstroom

Dit is de meest cruciale rol. Tijdens een korte - circuitfout aan de secundaire zijde wil de stroom extreem hoog worden (theoretisch oneindig). De korte - circuitimpedantie is het enige dat deze foutstroom beperkt.

Lager %z:Laat hogere foutstromen toe. Dit kan gevaarlijk zijn omdat het enorme mechanische en thermische spanning oplegt aan de transformator en de aangesloten schakelbevestiging (stroomonderbrekers, zekeringen).

Hoger %z:Beperkt de foutstroom tot een veiliger, beter beheersbaar niveau.

2. Spanningsregeling

De impedantie veroorzaakt een spanningsval in de transformator wanneer deze wordt geladen.

Lager %z:Betekent minder interne spanningsval, wat leidt tot een betere spanningsregeling (de secundaire spannings blijft dichter bij de nominale spanning als belastingveranderingen).

Hoger %z:Betekent een grotere interne spanningsval, wat leidt tot een slechtere spanningsregeling (de secundaire spanning zakt meer naarmate de belasting toeneemt).

3. Parallelle werking

Voor twee of meer transformatoren om een ​​lading efficiënt parallel te delen, hun%Z -waarden moeten zeer nauw worden geëvenaard. Als ze dat niet zijn, zal één transformator (met het lagere %z) proberen meer te dragen dan zijn aandeel in de belasting, wat mogelijk leidt tot overbelasting en falen.

 

Samenvatting in een tafel

Functie	Laag %z -transformator	Hoog %z -transformator
Foutstroom	Hoger, ernstiger	Lager, minder ernstig
Spanningsdaling	Lager	Hoger
Spanningsregeling	Beter	Armer
Kosten en maat	Over het algemeen groter en duurder voor dezelfde beoordeling	Kan iets kleiner zijn
Gemeenschappelijk gebruik	Distributienetwerken (waar goede spanningsregulering cruciaal is)	Grote energiecentrales, onderstations (waar de beperking van de foutstroom van cruciaal belang is)

Andere namen

Je hoort het misschien verwezen door verschillende namen, alle betekenis in wezen hetzelfde:

Impedantiespanning

Lekimpedantie

Procent impedantie (%z)

Concluderend is de korte {- circuitimpedantie een fundamentele ontwerpparameter die de interne oppositie van de transformator tegen de huidige stroom vertegenwoordigt. Het is een cruciale factor voor het bepalen van het gedrag van de transformator tijdens fouten, de spanningsprestaties onder belasting en het vermogen om parallel te werken met andere eenheden.