Hvordan begrænser en enfaset isoleringstransformator kortslutningsstrøm for at beskytte systemsikkerhed?

Kortslutningsfejl er en af ​​de mest almindelige fejltyper i kraftsystemer. Når isoleringen af ​​elektrisk udstyr er beskadiget, eller personalet misoperation får ledere af forskellige potentialer til at være direkte tilsluttet, dannes en kortslutningssløjfe. På dette tidspunkt vil strømmen omgå belastningen og flyde direkte gennem kortslutningssløjfen, hvilket får strømmen til at stige skarpt, hvilket langt overstiger udstyrets nominelle strøm. Kortslutningsstrøm vil ikke kun forårsage fysisk skade, såsom overophedning og forbrænding af udstyr, men kan også forårsage sikkerhedsulykker såsom brand og eksplosion på grund af bueudladning og gniststænkning.

For at håndtere kortslutningsfejl skal elsystemet tage en række beskyttelsesforanstaltninger. Blandt dem er begrænsning af kortslutningsstrøm et vigtigt led til reduktion af skaden af ​​fejl. Ved at øge systemimpedansen kan væksthastigheden for kortslutningsstrøm effektivt bremses, dens spidsværdi kan reduceres, og derfor kan skaden på udstyr og systemer reduceres.

EN Enfasisoleringstransformator er en elektrisk enhed med elektrisk isolering og spændingskonverteringsfunktioner. I kraftsystemer bruges det normalt til at konvertere elektrisk energi fra et spændingsniveau til elektrisk energi fra et andet spændingsniveau, samtidig med at den opnår elektrisk isolering for at sikre udstyr og personale. Imidlertid er funktionerne af en enkeltfaset isoleringstransformator langt mere end det. Ved at justere svingforholdet mellem dets primære vikling og sekundære vikling kan enfaseisoleringstransformatoren også opnå impedanstransformation, det vil sige ændre forholdet mellem inputimpedans og udgangsimpedans.

Når der opstår en kortslutningsfejl, kan den enkeltfasede isoleringstransformator øge systemets samlede impedans gennem dets impedanstransformationsfunktion. Når kortslutningsstrømmen strømmer gennem transformeren på grund af stigningen i impedans, vil strømmen blive hindret, dens vækstrate vil bremse, og spidsværdien vil også blive reduceret. På denne måde reduceres graden af ​​skade på udstyret og systemet forårsaget af kortslutningsstrømmen markant.

Mekanismen til at begrænse kortslutningsstrømmen ved enfaset isoleringstransformator er hovedsageligt baseret på dens impedanstransformationsfunktion. I kraftsystemet er transformerens impedans hovedsageligt sammensat af dens induktans, kapacitans og modstand og andre komponenter. Når der opstår en kortslutningsfejl, vil disse komponenter handle sammen på kortslutningsstrømmen for at danne en bestemt hindring.

Induktanselementet i enfaset isoleringstransformator har en betydelig hindringseffekt på kortslutningsstrømmen. I øjeblikket af kortslutning vil induktanselementet generere selvinduceret elektromotorisk kraft og forsøge at forhindre den hurtige strømændring. Denne hindring er proportional med værdien af ​​induktansen. Jo større induktans, jo stærkere er hindringen. Ved at øge transformerens induktansværdi kan størrelsen af ​​kortslutningsstrømmen derfor være yderligere begrænset.

Kapacitans- og resistenselementerne i enfaset isoleringstransformator har også en bestemt hindrende virkning på kortslutningsstrømmen. Kapacitanselementet vil absorbere en del af den elektriske energi på kortslutningens øjeblik og bremse væksthastigheden for strømmen; Mens modstandselementet reducerer strømningsværdien af ​​strømmen ved at indtage elektrisk energi. Den kombinerede effekt af disse elementer får enfaset isoleringstransformator til at fungere godt med at begrænse kortslutningsstrømmen.

Enfasisoleringstransformatorer er vidt brugt i kraftsystemer, ikke kun til at begrænse kortslutningsstrøm. Med hensyn til kortslutningsfejlbeskyttelse giver dens unikke impedanstransformationsfunktion imidlertid en betydelig fordel.

Enfaseisoleringstransformatorer reducerer effektivt størrelsen af ​​kortslutningsstrøm ved at øge systemimpedansen og derved reducere graden af ​​skade på udstyr og systemer forårsaget af fejl. Dette hjælper med at udvide udstyrets levetid, reducere vedligeholdelsesomkostninger og forbedre systemets pålidelighed.

Enfaseisoleringstransformatorer har elektriske isoleringsfunktioner, som kan sikre, at fejl ikke spreder sig til hele systemet. Når der opstår en kortslutningsfejl, begrænser transformeren fejlstrømmen til en lokal rækkevidde, hvilket forhindrer, at den spreder sig til andet udstyr og systemdele, hvilket reducerer fejlen af ​​fejlen på hele systemet.

Enfasisoleringstransformatoren har også fordelene ved enkel struktur, lille størrelse og let vægt, hvilket gør det nemt at installere og vedligeholde i kraftsystemet og reducere kompleksiteten og omkostningerne ved systemet.