במערכת ההולכה וההפצה של הכוח, פעולת שנאים במקביל היא מצב פעולה נפוץ וחשוב, שיכול לשפר את אמינות אספקת החשמל, לייעל את חלוקת העומס ולנצל את קיבולת הציוד במלואה. במיוחד עבור תרחישים תעשייתיים ומסחריים הדורשים אספקת חשמל יציבה, שליטה בתנאים ובמצבי פעולה סבירים של פעולה מקבילה של שנאים היא חיונית להבטחת פעולה בטוחה ויעילה. כיצרנית מקצועית של ציוד הולכה והפצת כוח, JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD מספקת תמיכה טכנית מקצועית לפעולה מקבילה של שנאים תוך ייצור שנאים באיכות גבוהה-. החברה מייצרת בעיקר שנאי כוח טבולים בשמן, שנאי כוח יבשים מסוג-, שנאי כוח מפותלים תלת-תלת מימדיים, שנאי כוח מפותלים-יובשים מסוג תלת-שנאי כוח מפותלים,-מוגני פיצוץ בכרייה-סוג שנאים, טרנספורמטורים ניידים נגד פיצוץ{11}. שנאי כוח ויסות, שנאים -יבשים מסוג קטר, וכן תחנות משנה מוכנות, תחנות משנה מודולריות, תחנות משנה מסוג אנרגיית רוח, מתג מתח גבוה ונמוך וציוד הולכה והפצה אחר.
I. תנאים בסיסיים לפעולה מקבילה של שנאי
כדי להבטיח פעולה מקבילה בטוחה, יציבה ויעילה של שנאים, יש לעמוד בארבעה תנאי ליבה. אם אחד מהתנאים הללו לא מתקיים, זה יוביל לזרם במחזור, לחלוקת עומסים לא אחידה, לאיבוד אנרגיה מוגבר ואפילו לתאונות בטיחות חמורות כמו שחיקה בשנאים. השנאי תלת פאזי 100 kva, שנמצא בשימוש נרחב בפרויקטים תעשייתיים ומסחריים-קטנים ובינוניים, גם צריך לעמוד בקפדנות בתנאים אלה כאשר הם פועלים במקביל. אותו הדבר חל על שנאי הכוח השקוע בשמן, שנמצא בשימוש נרחב בתרחישי אספקת חשמל חיצוניים ובהספקים גדולים-.
1. קבוצות חיבור זהות
קבוצת החיבור קובעת את יחסי הפאזה בין המתח הראשוני והמשני של השנאי. אם שני שנאים עם קבוצות חיבור שונות מחוברים במקביל, יופיע הפרש מתח גדול (בדרך כלל עד 51.8% ממתח הקו) במעגל המשני. בשל ההתנגדות הפנימית הקטנה של השנאי, ייווצר באופן מיידי זרם במחזור פי כמה מהזרם הנקוב, אשר יחמם במהירות את הפיתול וישרוף את השנאי. זהו המצב הקריטי ביותר לפעולה מקבילה של שנאי ואסור להפר אותו. בין אם מדובר בשנאי תלת פאזי 100 kva או שנאי כוח שקוע בשמן, יש לבדוק תחילה את עקביות קבוצת החיבורים לפני פעולה מקבילה.
2. יחס מתח שווה
יחס המתח (יחס טרנספורמציה) מתייחס ליחס בין המתח הנקוב של הצד הראשוני לצד המשני של השנאי. אם שני שנאים עם יחסי מתח שונים מחוברים במקביל, יווצר זרם מחזורי קבוע בפיתול המשנית גם כאשר הם ללא עומס. זרם מחזור זה לא רק יגביר את אובדן העומס ללא-השנאי אלא גם יתפוס את קיבולת הציוד, ויפחית את קיבולת נשיאת העומס- של השנאי. על פי התקנים הלאומיים הרלוונטיים, ההפרש המותר של יחס המתח של שנאים מקבילים לא יעלה על ±0.5% (כאשר מתג הברז נמצא באותו מיקום). לדוגמה, כאשר שני שנאים תלת פאזיים 100 kva מחוברים במקביל, יש להתאים את יחסי המתח שלהם לאותו ערך כדי למנוע זרם במחזור. אותה דרישה חלה על פעולה מקבילה של שנאי כוח טבולים בשמן.
3. אחוז שווה של מתח עכבה
מתח עכבה (מוכר גם כמתח קצר-) הוא פרמטר חשוב המשקף את מאפייני העכבה של פיתול השנאי. חלוקת העומס של שנאים מקבילים עומדת ביחס הפוך לאחוז מתח העכבה שלהם. אם אחוזי מתח העכבה של שני שנאים שונים, השנאי עם מתח העכבה הקטן יותר ישא עומס רב יותר, בעוד השנאי עם מתח העכבה גדול יותר יועמס נמוך, וכתוצאה מכך לבזבוז קיבולת הציוד. בדרך כלל, ההפרש המותר של אחוז מתח העכבה של שנאים מקבילים לא יעלה על ±10%. ביישום מעשי, אנו יכולים להתאים את מיקום הברז של השנאי כדי לגרום לאחוז מתח העכבה להיות עקבי, כדי להבטיח חלוקה סבירה של העומס. שיטת התאמה זו חלה גם על פעולה מקבילה של שנאי תלת פאזי 100 kva ושנאי כוח שקוע בשמן, שיכולים לתת משחק מלא לקיבולת הציוד.
4. יחס קיבולת לא עולה על 3:1
יחס הקיבולת של שנאים מקבילים לא יעלה בדרך כלל על 3:1. הסיבה לכך היא שערך העכבה של שנאים בעלי יכולות שונות שונה מאוד, מה שיוביל לפיזור עומס לא אחיד. בנוסף, מנקודת המבט של תפעול ותחזוקה, שנאים בעלי קיבולת-קטנים אינם יכולים למלא תפקיד המתנה יעיל כאשר יחס הקיבולת גדול מדי. עם זאת, אם שני השנאים אינם חורגים מהעומס המדורג במהלך הפעולה, יחס הקיבולת יכול להיות גדול מ-3:1. יש לשים לב שבנסיבות רגילות, מתח העכבה של שנאי בעל קיבולת- גדולה יותר מזה של שנאי בעל קיבולת- קטנה, וזוויות העכבה של עכבת המעגל הקצר- של כל שנאי צריכות להיות שוות כדי להבטיח שהזרם המשני נמצא באותו שלב ושימוש סביר בציוד.
II. תצורה רציונלית של מצבי פעולה מקבילים של שנאי
רובוטריקים ייצרו אובדן אנרגיה במהלך הפעולה, וככל שיותר שנאים מחוברים במקביל, כך ההפסד הכולל גדול יותר. לכן, יש להתאים את מספר השנאים המקבילים בהתאם לשינוי העומס בפועל במערכת אספקת החשמל. הליבה של תצורה רציונלית היא למזער את האובדן הכולל של השנאי ולממש פעולה כלכלית. עיקרון זה ישים באותה מידה לפעולה מקבילה של שנאי 3 פאזי 100 kva ושנאי כוח טבול בשמן, אשר יכול למעשה להפחית את עלות התפעול של מערכת אספקת החשמל.
1. סוגי הפסדי שנאי
הפסדי שנאי מתחלקים בעיקר לשני סוגים: אובדן ברזל ואובדן נחושת. אובדן ברזל כמעט ללא שינוי במהלך פעולה רגילה, הידוע גם בשם איבוד קבוע; אובדן הנחושת משתנה בריבוע זרם העומס, הידוע גם בשם אובדן משתנה. יעילות השנאי היא הגבוהה ביותר כאשר ההפסד הקבוע שווה להפסד המשתנה, שהוא מצב הפעולה הכלכלי ביותר של השנאי. בנוסף, ניתן לחלק את הפסדי השנאים לאובדן אקטיבי ואובדן תגובתי. כוח תגובתי הנצרך על ידי ציוד מסופק על ידי מערכת החשמל. קיומו של כוח תגובתי יגדיל את הזרם במערכת, ובכך יגדיל את האובדן האקטיבי של מערכת החשמל.
2. קביעת כמות שנאי מקבילי
כאשר קובעים את מספר השנאים המקבילים מנקודת מבט כלכלית, יש להתייחס גם לאובדן אקטיבי וגם לאובדן תגובתי, ולהמיר הפסד תגובתי לאובדן אקטיבי באמצעות המקבילה הכלכלית התגובתית (kq, יחידה: kW/kVar). עבור תחנות משנה, kq הוא בדרך כלל 0.02 ~ 0.15. המספר הספציפי של שנאים מקבילים נקבע על פי שני המצבים הבאים:
(1) רובוטריקים עם אותו דגם ויכולת
כאשר השנאים המקבילים בעלי אותו דגם וקיבולת, ניתן לקבוע את מספר השנאים הפועלים בתנאי עומס שונים לפי הנוסחה הבאה: כאשר העומס גדל ל-S > n×Sn, חסכוני יותר להוסיף עוד שנאי אחד לפעולה המקבילה; כאשר העומס יורד ל-S <(n-1)×Sn, חסכוני יותר לנתק שנאי אחד מהפעולה המקבילה. ביניהם, S הוא קיבולת העומס הכוללת של השנאי (kVA), Sn הוא הקיבולת המדורגת של כל שנאי (kVA), ו-n הוא מספר השנאים הפועלים. לדוגמה, כאשר מחברים במקביל מספר שנאים 3 פאזיים 100 kva, ניתן להתאים את מספר השנאים הפועלים בהתאם לשינוי בעומס הכולל כדי להבטיח פעולה כלכלית.
(2) רובוטריקים עם דגמים ויכולות שונות
כאשר לשנאים המקבילים יש דגמים ויכולות שונות, הפסדי הברזל שלהם אינם בהכרח שווים, וחלוקת העומס מורכבת יותר, ולכן קשה לקבוע את מספר השנאים הפועלים לפי נוסחה אחת. השיטה המעשית היא לצייר את עקומת האובדן הכולל של כל שנאי והאובדן הכולל של מספר שנאים מקבילים עם העומס, ולקבוע את מספר השנאים שיופעלו לפי העקומה (מספר השנאים המתאים לאובדן הנמוך ביותר בעומס הנוכחי הוא הסביר ביותר). כמו כן, התקנות קובעות כי כדי לצמצם את מספר הפעולות ביום ובלילה, זמן הכיבוי של השנאי לא יפחת מ-2 ~ 3 שעות. שיטה זו חלה גם על פעולה מקבילה של שנאי כוח טבולים בשמן מדגמים ויכולות שונות.
III. מַסְקָנָה
הפעולה המקבילה הבטוחה והכלכלית של שנאים היא המפתח להבטחת הפעולה היציבה של מערכת ההולכה וההפצה של הכוח. יש צורך להקפיד על ארבעת תנאי הליבה של קבוצות חיבור זהות, יחס מתח שווה, אחוז שווה של מתח עכבה ויחס קיבולת שלא יעלה על 3:1. יחד עם זאת, מספר השנאים המקבילים צריך להיות מוגדר באופן סביר בהתאם לשינוי העומס כדי למזער אובדן אנרגיה. כיצרנית מקצועית של ציוד הולכת והפצת כוח,JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDמספקת-שנאי 3 פאזי 100 kva באיכות גבוהה, שנאי כוח שקועים בשמן ומוצרים אחרים, ומספקת הדרכה טכנית מקצועית לפעולה מקבילה של שנאים, ועוזרת למשתמשים להשיג אספקת חשמל בטוחה, יעילה וחסכונית.