كيف يحد محول العزل أحادي الطور تيار الدائرة القصيرة لحماية سلامة النظام؟

يعتبر خطأ الدائرة القصيرة أحد أنواع الأخطاء الأكثر شيوعًا في أنظمة الطاقة. When the insulation of electrical equipment is damaged or personnel misoperation causes conductors of different potentials to be directly connected, a short-circuit loop will be formed. أt this time, the current will bypass the load and flow directly through the short-circuit loop, causing the current to increase sharply, far exceeding the rated current of the equipment. Short-circuit current will not only cause physical damage such as overheating and burning of equipment, but may also cause safety accidents such as fire and explosion due to arc discharge and spark splashing.

من أجل التعامل مع أخطاء الدائرة القصيرة ، يحتاج نظام الطاقة إلى اتخاذ سلسلة من تدابير الحماية. من بينها ، يعد الحد من تيار الدائرة القصيرة رابطًا رئيسيًا في تقليل ضرر الأعطال. By increasing the system impedance, the growth rate of short-circuit current can be effectively slowed down, its peak value can be reduced, and thus the damage to equipment and systems can be reduced.

A محول عزل مرحلة واحدة هو جهاز كهربائي مع عزل كهربائي ووظائف تحويل الجهد. In power systems, it is usually used to convert electrical energy of one voltage level into electrical energy of another voltage level, while achieving electrical isolation to ensure the safety of equipment and personnel. ومع ذلك ، فإن وظائف محول العزل أحادي الطور أكثر من ذلك بكثير. By adjusting the turns ratio of its primary winding and secondary winding, the single-phase isolation transformer can also achieve impedance transformation, that is, change the relationship between input impedance and output impedance.

When a short-circuit fault occurs, the single-phase isolation transformer can increase the total impedance of the system through its impedance transformation function. When the short-circuit current flows through the transformer, due to the increase in impedance, the current will be hindered, its growth rate will slow down, and the peak value will also be reduced. وبهذه الطريقة ، سيتم تقليل درجة الأضرار التي لحقت بالمعدات والنظام الناجم عن تيار الدائرة القصيرة.

The mechanism of limiting short-circuit current by the single-phase isolation transformer is mainly based on its impedance transformation function. في نظام الطاقة ، تتكون مقاومة المحول بشكل أساسي من محاثة وسعة ومقاومة وغيرها من المكونات. عند حدوث خطأ في الدائرة القصيرة ، ستعمل هذه المكونات معًا على تيار الدائرة القصيرة لتشكيل عائق معين.

عنصر الحث في محول العزل أحادي الطور له تأثير انسداد كبير على تيار الدائرة القصيرة. At the moment of short circuit, the inductance element will generate self-induced electromotive force, trying to prevent the rapid change of current. هذا العائق يتناسب مع قيمة الحث. كلما زاد الحث ، كلما كان العائق أقوى. لذلك ، من خلال زيادة قيمة الحث للمحول ، يمكن أن يكون حجم تيار الدائرة القصيرة محدودًا.

The capacitance and resistance elements of the single-phase isolation transformer also have a certain hindering effect on the short-circuit current. سوف يمتص عنصر السعة جزءًا من الطاقة الكهربائية في لحظة الدائرة القصيرة ويبطئ معدل نمو التيار ؛ في حين أن عنصر المقاومة سيقلل من قيمة ذروة التيار عن طريق استهلاك الطاقة الكهربائية. يجعل التأثير المشترك لهذه العناصر محول العزل أحادي الطور أداءً جيدًا في الحد من تيار الدائرة القصيرة.

تستخدم محولات العزل أحادية الطور على نطاق واسع في أنظمة الطاقة ، وليس فقط في الحد من تيار الدائرة القصيرة. ومع ذلك ، فيما يتعلق بحماية صدع الدائرة القصيرة ، فإن وظيفة تحويل المعاوقة الفريدة تمنحها ميزة كبيرة.

Single-phase isolation transformers effectively reduce the magnitude of short-circuit current by increasing the system impedance, thereby reducing the degree of damage to equipment and systems caused by faults. هذا يساعد على تمديد عمر خدمة المعدات ، وتقليل تكاليف الصيانة ، وتحسين موثوقية النظام.

محولات العزل أحادية الطور لها وظائف عزل كهربائية ، والتي يمكن أن تضمن عدم انتخاب الأعطال إلى النظام بأكمله. When a short-circuit fault occurs, the transformer limits the fault current to a local range, preventing it from spreading to other equipment and system parts, thereby reducing the impact of the fault on the entire system.

The single-phase isolation transformer also has the advantages of simple structure, small size and light weight, which makes it easy to install and maintain in the power system and reduces the complexity and cost of the system.