Опис проблема
This case history involves the investigation of a utility transformer failure that occurred in a rural area surrounded mostly by farmland and open space. The failure occurred in a location where power quality problems are rare.
Смоква. 1 shows a one-line diagram of the system. The failed transformer was at the end of a medium voltage utility feeder. The transformer secondary was configured as a 120/208 У, 3-phase, 4-wire system. The load consisted of three end-users: a small apartment complex, a dairy farm and a golf course clubhouse.
The engineer began his investigation by checking for reports of problems with other transformers connected to the same feeder. This bit of Rural transformer failure research didn’t turn anything up, so he concluded the problem was probably related to the secondary loads. His next step was to question the end-users.
The farm owner said his milk processing equipment was running when the transformer failed. He also said nothing unusual had occurred prior to the failure, and his equipment continued to work normally after the transformer was replaced.
The apartment manager recalled that things were quiet at his facility on the evening the failure occurred. His apartment dwellers were home, cooking dinner and watching TV. Nothing unusual had occurred.
The golf course superintendent said the club had sponsored a large tournament on the day the transformer failed. The club had rented several battery powered golf carts to supplement their normal fleet. Operators plugged all of these in for recharging at the end of the tournament. About an hour after that, a fuse blew in the clubhouse’s main service panel.
The superintendent replaced the fuse, and not long after that the power went out — this time, Dairy Farm due to a failed transformer.
Мерења
The engineer asked to have a golf cart set up for charging, so he could record the harmonic spectrum and waveform of the battery charger current. The results are shown in Fig. 2 и сл. 3.
Теорија и анализа
Battery chargers are invariably non-linear loads that generate harmonic currents, due to the action of diodes or other semiconductors that convert ac to dc. The waveform shown in Fig. 2 is typical of a transformer coupled diode rectifier. Флуке 43Б је показао потпуну хармонијску дисторзију (ТХД) од струје пуњача колица за голф бити 37 %. Вредности изнад 20 % био би опасно висок, с обзиром на процењену величину оптерећења пуњача у односу на укупно оптерећење трансформатора.
Када у трансформатору теку хармонијске струје, резултат тога је додатна топлота у намотајима и слојевима језгра. Губици од високофреквентних вртложних струја представљају примарни узрок ове додатне топлоте. Нешто додатног хармонијског загревања је због скин ефекта, где је ефективни пресек проводника смањен на високим хармонијским фреквенцијама. Количина хармонијског загревања коју трансформатор може толерисати је обрнуто пропорционална укупном секундарном оптерећењу. Јако оптерећен трансформатор може да се прегреје и поквари ако велики део струје оптерећења садржи хармонике.
У случају сеоског трансформатора, три крајња корисника су допринела укупном оптерећењу и сва три су искусила вршна оптерећења у исто време. Време прегорелог осигурача и
Извор:
Флуке Цорпоратион
ПО Бок 9090, Еверетт, ВА УСА 98206
За више информација позовите:
У У.С.А. (800) 443-5853
У Европи/М-Истоку/Африци (31 40) 2 675 200
У Канади (800)-36-ФЛУКЕ
Из других земаља +1 (425) 446-5500 или
Веб приступ: хттп://ввв.флуке.цом/