Тақсимоти барқ дар маҳалла Модели зинда

Шумо трансформатори 500 кВА ва фидери шиддати паст-ро, ки 150 хона ва автомобилҳои барқии онҳоро таъмин мекунанд, идора мекунед. Зиёдбор изолятсияро гарм ва зуд пир мекунад; фидери дароз шиддатро дар охири дур афтонда мегузорад. Як қадам 5 дақиқа аст.

Шумо чиро меомӯзед

Тренажёр

Вақт 0 дақ
Ҳарорати нуқтаи гарми печак 59 °C · Бордоршавии трансформатор 42% · Шиддат дар охири фидер 100,0% · Қудрати пуркунии EV 0 kWТаъмини MV✓ 59°42%500 kVAONAN⌂⌂⌂⌂⌂⌂⌂⌂⌂⌂Шиддат дар трансформатор 100,9% → Шиддат дар охири фидер 100,0% · Зинаи танзимкунандаи шиддат 0🚗 0 kW · 🌡 30,8 °C · Талафот 3,1 kW⊣⊢Бордоршавии трансформатори ҳамсоя 42%⏱ 14:00 · Энергияи нарасонидашуда 0 kWh
  • Нуқтаи гарми трансформатор аз 110 °C паст
  • Нуқтаи гарм 110–120 °C (пиршавии тезтар)
  • Нуқтаи гарм болои 120 °C
  • Хонаҳо бо шиддат дар диапазон
  • Хонаҳо дар наздикии ҳадди шиддат
  • Берун аз диапазон ё бе барқ
  • Вентиляторҳо / конденсатор дар кор
  • Тақрибан се EV пур мешавад

Идоракунӣ

Вентиляторҳо дараҷаи хунуккуниро тақрибан як сеюм меафзоянд; равған дар бори якхела хунуктар кор мекунад.

Ҳолатҳои идорашаванда танҳо барои ронандагони дар барнома сабтшуда амал мекунанд; боқӣ пас аз расидан пур мекунанд.

Калиди пайвандро барои қисме аз фидер мепӯшонад. Ҳамсоя ҳадди худро дорад (120 %) ва пайванди дароз шиддатро мепазад.

150 квар дастгирии реактивӣ: шиддатро дар охири дур боло мебарад ва ҷараёнро каме кам мекунад.

Ҳар зина ҳамаи шиддатҳоро 1,25 % боло мебарад — дар бори сабук метавонад охири наздикро аз +5 % гузаронад.

Идораи бевоситаи бор барои обгармкунакҳо ва кондитсионерҳо: як блок −15 % бори хонагӣ барои 60 дақ, сипас 2 соат қуфл, ки онҳо барқарор шаванд. Нисфи энергияи ихтисоршуда баъдтар бармегардад.

Нишондиҳандаҳо

Ҳарорати нуқтаи гарми печак
59°C
муқаррарӣ
Бордоршавии трансформатор
42%
муқаррарӣ
Бадтарин инҳирофи шиддат
0,9%
муқаррарӣ
Коэффисиенти суръатбахшии пиршавӣ
0,00×
муқаррарӣ
Ҳарорати равғани боло53 °C
Ҳарорати берун30,8 °C
Умри изолятсияи сарфшуда (соатҳои баробарарзиш)0,0 h
Бори трансформатор202 kW
Қудрати пуркунии EV0 kW
Шиддат дар трансформатор100,9 %
Шиддат дар охири фидер100,0 %
Талафот3,1 kW
Энергияи нарасонидашуда0 kWh
Бори бо идора партофташуда0 kWh
Энергияи EV, ки ҳанӯз намерасад0 %
Бордоршавии трансформатори ҳамсоя42 %
Коэффисиенти оғози бори сард1,00 ×

Тамоюл

Ҳарорати нуқтаи гарми печак: — °C1600

Сенарияҳои бӯҳронӣ

Сатҳи 1 · Қуллаи бегоҳии EV дар мавҷи гармӣ

Нимрӯзи мавҷи гармо: дар ҳар хона кондитсионерҳо кор мекунанд ва 100 мошини барқӣ байни 17:00 ва 20:00 ба пуркунӣ пайваст мешаванд — илова бар авҷи бори хонагии шом. Танҳо 70 % ронандагон дар пуркунии идорашаванда сабт шудаанд. То 07:00 бе аз ҳад зиёд гарм шудан ва қатъ шудани трансформатор ва бе такя ба коҳиши бор бигузаред.

  • Нуқтаи гарм ҳеҷ гоҳ болои 110 °C нест
  • Умри изолятсияи сарфшуда ≤ 17 соат (аз муқаррарӣ тезтар не)
  • Ягон муштарӣ барқро аз даст намедиҳад
  • Бори ихтисоршуда ≤ 60 кВт·соат

Сатҳи 2 · Қатъи ҳамсоя: қабули муштариёни он

Соати 17:00 трансформатори ҳамсоя вайрон мешавад. Нисфи хонаҳои он тавассути кабели дарози пайванд ба охири дури фидери шумо гузаронида мешаванд. Ҷараёни иловагӣ дар тамоми дарозии хати шумо ҷорӣ мешавад: ҳар хонаро дар ҳудуди ±5 % шиддати номиналӣ (ANSI C84.1, диапазони A) нигоҳ доред ва трансформатори худро зиёдбор накунед.

  • Ҳар шиддат дар ҳудуди ±5 % (аз 10 дақ баъд аз қатъ)
  • Ягон муштарӣ барқро аз даст намедиҳад
  • Нуқтаи гарм ҳеҷ гоҳ болои 120 °C нест
  • Бори ихтисоршуда ≤ 60 кВт·соат

Сатҳи 3 · Оғози бори сард баъд аз қатъ

Хомӯшии шашсоата дар шоми яхбанд соати 18:00 ба охир мерасад. Ҳамаи гармкунакҳо хомӯш буданд ва ҳар як EV пуркуниро интизор аст. Вақте ки гурӯҳ калидро мепайвандад, бор хеле зиёдтар аз муқаррарӣ бармегардад — агар гуногунии бор (diversity) гум шавад, трансформатор дубора қатъ мешавад. Таъминро бе хомӯшии дуюм барқарор кунед, шиддатро дар доира ва маҳдудкуниро хурд нигоҳ доред.

  • Қатъи дуюм нест (энергияи нарасонидашуда = 0)
  • Ҳар шиддат дар ҳудуди ±5 % (аз 10 дақ баъд аз барқарорсозӣ)
  • Бори партофташуда ≤ 120 кВт·соат
  • Ҳар EV то 07:00 пур (≤ 2 % намерасад)
  • Сарбории трансформатор пас аз пӯшидани калид поёнтар аз остонаи кори релеи 150 % мемонад (аз 18:05)

Асос — модели паси рақамҳо

Ҳар муносибате, ки тренажёр истифода мебарад, бо сарчашмааш. Собитҳои ҳамчун фарзия нишондодашуда мутобиқсозиҳои намунавӣ мебошанд.

Талаботи хонаводагӣ профили рӯзона ва обу ҳаворо пайравӣ мекунад; ҳар EV бо 7,2 кВт то пурра шудан пур мешавад.
P_homes = 150 × 2.0 kW × shape(h) × [1 + 0.025·max(0, θa−24) + 0.02·max(0, 15−θa)] × CLPU(t); P_EV = Σ 7.2 kW while plugged and not full[9]Фарзия: профили бор, рақамҳои EV, импедансҳои фидер, параметрҳои бори сард ва иқтидори вентилятор қиматҳои намунавӣ барои фидери маъмулии атрофи шаҳр мебошанд, на маълумоти шабакаи воқеӣ.
Баландшавии ҳарорати равғани боло ба қимати ниҳоии худ барои бори ҳозира ба таври экспоненсиалӣ наздик мешавад, бо доимии вақти соатҳо.
Δθ_TO,U = 55 K · [(K²R+1)/(R+1)]ⁿ; Δθ_TO ← Δθ_TO,U + (Δθ_TO − Δθ_TO,U)·e^(−Δt/τ_TO), τ_TO = 180 min (ONAN) / 150 min (ONAF); R = P_k/P₀ at the rating K is referred to: 5 (ONAN), 5 × 1.33² ≈ 8.8 (ONAF)[1][2]
Нуқтаи гарми печак болои равған аст ва ҷараёнро дар чанд дақиқа пайравӣ мекунад.
Δθ_H,U = 25 K · K^(2m); Δθ_H ← Δθ_H,U + (Δθ_H − Δθ_H,U)·e^(−Δt/(k22·τw)), k22·τw = 8 min; θ_H = θ_A + Δθ_TO + Δθ_H[1][2]Содда кардан: баландшавии нуқтаи гармтарин як экспонентаро пайравӣ мекунад (k21 = 1, собити вақт k22·τw). Аз ҳад гузаштани кӯтоҳи f2(t)-и дуҷузъаи IEC 60076-7 пас аз қадами ногаҳонии бор моделсозӣ нашудааст, бинобар ин нуқтаи гарм метавонад муддати кӯтоҳ чанд келвин паст нишон диҳад.
Зинаи хунуккунӣ: вентиляторҳо нишондиҳандаҳо ва иқтидореро, ки бор ба он нисбат дода мешавад, тағйир медиҳанд.
ONAN n = 0.8, m = 0.8; ONAF n = 0.9, m = 0.8 (IEEE C57.91), with K and R referred to the ONAF rating (1.33 × ONAN, R ≈ 8.8)[1][3]Фарзия: профили бор, рақамҳои EV, импедансҳои фидер, параметрҳои бори сард ва иқтидори вентилятор қиматҳои намунавӣ барои фидери маъмулии атрофи шаҳр мебошанд, на маълумоти шабакаи воқеӣ.
Пиршавии изолятсия нисбат ба нишондиҳандаи 110 °C; тақрибан ҳар 6–7 К ду баробар мешавад.
F_AA = exp(15000/383 − 15000/(θ_H + 273)); aged hours = Σ F_AA·Δt; F_EQA = Σ F_AA·Δt / Σ Δt; normal life 180 000 h[1][3][2]
Талафоти бебор плюс талафоти бор, ки бо квадрати ҷараён меафзояд.
P_loss = P₀ + P_k·K² + r_f·S_b·(|s_d|²/3 + Re(s_d·s_p*) + |s_p|²) + r_tie·S_b·|s_tie|², s_d = distributed load, s_p = far-end block (incl. capacitor); P₀ = 1 kW, P_k = 5 kW[7][2]
Афтиши тақрибии шиддат дар тӯли трансформатор ва фидер.
ΔV ≈ p·r + q·x (pu); distributed load drops ½ of the lumped value; capacitor Q_c raises V by Q_c·x; V_src = 1.02 + 0.02·(0.5 − shape) + tap × 1.25 %[7]Фарзия: профили бор, рақамҳои EV, импедансҳои фидер, параметрҳои бори сард ва иқтидори вентилятор қиматҳои намунавӣ барои фидери маъмулии атрофи шаҳр мебошанд, на маълумоти шабакаи воқеӣ.
Диапазонҳои шиддати хизматрасонӣ аз стандартҳои шиддат.
target |V − 1| ≤ 5 % (ANSI C84.1 Range A); Range B −8.3 % / +5.8 %; EN 50160: ±10 % for 95 % of 10-min means[4][5][6]
Ҳифз: вақте ки трансформатор ва ҳамсоя ғайрифаъол мешаванд.
trip if K ≥ 1.5 for 30 min (accumulated), K ≥ 2.0 at once, or θ_H ≥ 140 °C; neighbour trips if K_B ≥ 1.2 for 30 min; re-energised after 60 min[2]Фарзия: танзими ҷамъбасти зиёдбор 30 дақиқа, унсури фаврии 2,0 п.в. ва қатъ дар нуқтаи гарми 140 °C танзимоти намунавӣ дар асоси ҳадҳои IEC 60076-7 барои трансформаторҳои тақсимот (1,5 п.в. давравии муқаррарӣ, 2,0 п.в. фавқулоддаи кӯтоҳмуддат, 140 °C нуқтаи гарм). Ҳифзи воқеӣ каҷҳои пешгирикунанда ё реларо истифода мебарад.
Баъд аз қатъи барқ ҳамаи борҳои термостатӣ дар як вақт даргирифта мешаванд; бори иловагӣ ба таври экспоненсиалӣ кам мешавад.
M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]Фарзия: профили бор, рақамҳои EV, импедансҳои фидер, параметрҳои бори сард ва иқтидори вентилятор қиматҳои намунавӣ барои фидери маъмулии атрофи шаҳр мебошанд, на маълумоти шабакаи воқеӣ.
Доимиҳои дигари истифодаи модел.
500 kVA transformer, 30 °C rated ambient (55 K oil + 25 K gradient → 110 °C) · 60 EVs, 6–20 kWh need, arrival ≈ N(18:30, 1 h), depart 07:00 · curtailed charging 3.6 kW · transformer r = 1 %, x = 4 %; feeder r = 4 %, x = 2 %; tie r = 10 %, x = 4 % (500 kVA base) · neighbour 400 kVA, 120 homes, transfer ≤ 40 % · capacitor 150 kvar · tap ±4 × 1.25 % · shedding one 15 % block for 60 min, 120 min lockout, 50 % payback · fans 0.4 kW · ±3 % load noise, ±5 % daily scaleФарзия: профили бор, рақамҳои EV, импедансҳои фидер, параметрҳои бори сард ва иқтидори вентилятор қиматҳои намунавӣ барои фидери маъмулии атрофи шаҳр мебошанд, на маълумоти шабакаи воқеӣ.

Тасодуфӣ: генератори mulberry32 бо дона; тақсимотҳои истифодашуда — яксон, экспоненсиалӣ (CDF-и баръакс), нормалӣ (Box–Muller), Пуассон (Knuth). Дона нишон дода мешавад ва мубодила шуданиро дорад.

Сарчашмаҳо

  1. IEEE Std C57.91-2011 — IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers and Step-Voltage Regulators (clause 5 ageing, clause 7 temperature, Annex on cold-load pickup) — IEEE, 2011
  2. IEC 60076-7:2018 — Power transformers, Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed power transformers — IEC, 2018
  3. Comparison of Loading Guide Standards (IEEE C57.91 and IEC 60076-7): ageing equations, exponents n/m by cooling mode, 180 000 h normal life — IEEE PES Transformers Committee, C57.91 working group
  4. ANSI C84.1 — Electric Power Systems and Equipment: Voltage Ratings (60 Hz); Range A service voltage ±5 % (114–126 V on 120 V), Range B 110–127 V — NEMA / ANSI (summarised in USDA Rural Utilities Service guidance), 2020
  5. EN 50160:2022 — Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks, clause 4 low-voltage supply characteristics (clause 4 is not in the free preview, which ends at the scope) — CENELEC, CLC/TC 8X (official preview of the English text via the Slovak national standards body ÚNMS SR, STN EN 50160:2023), 2022
  6. A. Klajn, M. Bątkiewicz-Pantuła — Application Note: Standard EN 50160, Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks (LV supply voltage variations: Un ± 10 % for 95 % of the 10-min mean rms values of each week) — European Copper Institute / Leonardo ENERGY, Publication No. Cu0147, 2013
  7. W. H. Kersting — Distribution System Modeling and Analysis (approximate voltage drop, uniformly distributed load, line losses) — CRC Press, 2017
  8. C. Hachmann et al. — Cold load pickup model parameters based on measurements in distribution systems (exponential decay model, CLPU factors ≈ 1.9–2.8) — IET Generation, Transmission & Distribution 13(23), 2019
  9. SAE J1772 — Electric Vehicle and Plug-in Hybrid Electric Vehicle Conductive Charge Coupler (AC Level 2 charging, e.g. 32 A × 240 V ≈ 7.7 kW) — SAE International, 2017

Кӣ ин корро касбан мекунад

Модели таълимӣ — барои қарорҳои амалиётӣ нест. Объектҳои воқеӣ ҳар собитро ба таҷҳизот ва додаҳои худ мутобиқ мекунанд.