K因子额定的变压器

什么是K因子额定的变压器?

K因子额定的变压器能够承受由谐波负载电流引起的加热效应。它们是专门为非线性谐波产生负载而设计的。它在ANSI/IEEE C57.110标准中定义。

电子电路,开关模式电源和半导体开关绘制了大量的非线性电流,导致电流扭曲。这种扭曲的当前结果在谐波中对变压器产生不利影响。有必要正确地对变压器进行评分,以便可以承受非线性负载产生的谐波所产生的温度上升。

K因子评级的定义

正是一个值决定了变压器能够处理谐波电流的有效性,同时保持温度在极限内升高。

K因子的公式
在哪里,h是谐波的顺序,我H是H-级谐波处总RMS负载电流的比例。

它的范围从1到50。具有1个K因子的变压器只能处理线性载荷,而评级为50的变压器可以承受严格的谐波。为了获得更好的K因子评级,应使变压器能够承受由于谐波引起的额外热量。

K因子等级变压器
谐波

设计考虑

K因子变压器的设计以承受核心和谐波导致的传导损失。它们的结构与标准变压器略有不同。

  • 与标准变压器相比,Theese变压器的中性导体超大200%。这可以帮助减轻中性导体中总结的三阶谐波的影响。
  • 可以通过在初级和次级绕组之间提供静电屏蔽来控制由于涡流产生的热量。
  • 变压器导线变得更大。
  • 使用具有较小电感的铁磁芯。
  • 在变压器的次级绕组中使用了多个较小的导体,以降低皮肤效果。

典型的负载K因子等级

下表显示了典型的载荷K因子等级。

K因子 负载
K-1 电动机,白炽灯,电阻加热
K-4 焊工,感应加热,隐藏照明
荧光灯
K-13 电信设备,教室设施,医疗设施,生产线,不间断的电源
K-20 办公楼,数据处理设备,可调节速度驱动器,计算机安装,仪器
K-40 由可变频率驱动器,软启动器驱动的电动机

结论

谐波均由所有非线性负载产生。如果变压器没有能力承受谐波的供暖作用,它们可能会失败。为了克服加热效果,必须过大的变压器,以便必须使用其额定容量或K级变压器的一小部分运行。K因子变压器的专门设计可承受谐波,并在不估计的情况下以全负载运行。

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