Kaip pasirinkti transformatoriaus talpą pagal apkrovos charakteristikas?

 

I. Apkrovos charakteristikos: pagrindinis transformatoriaus talpos pasirinkimo pagrindas

Apkrovos charakteristikos nurodo elektrines charakteristikas, kurias eksponuojamos elektros įranga veikimo metu, daugiausia įskaitant apkrovos tipą, dydį ir variacijų įstatymą, galios koeficientą, trukmę ir tt Šios charakteristikos tiesiogiai lemia transformatoriaus talpos poreikį.

Krovinius galima suskirstyti į indukcines apkrovas, talpines apkrovas ir varžos apkrovos pagal jų pobūdį, o skirtingi tipai turi žymiai skirtingą poveikį transformatoriaus talpai.

1) Indukcinės apkrovos: Pavyzdžiui, varikliai, transformatoriai, elektriniai suvirintojai ir tt Kai šios apkrovos veikia, jie ne tik sunaudoja aktyvią galią, bet ir sukuria reaktyviąją galią, todėl sumažėja galios koeficientas. Reaktyviosios galios egzistavimas padidins akivaizdų transformatoriaus galios poreikį. Jei neatsižvelgiama į reaktyviąją galios kompensaciją, reikia pasirinkti didesnį talpos transformatorių, kad būtų patenkintas bendras aktyviosios ir reaktyviosios galios paklausa.

2) Talpos apkrovos: Tokius kaip kondensatoriai, sinchroniniai generatoriai (kai per - sužadinami) ir tt. Jie apibūdinami teikiant reaktyviąją galią, o tai gali pagerinti sistemos galios koeficientą. Esant scenarijams, kuriuose dominuoja talpinės apkrovos, tikrasis akivaizdus transformatoriaus galios poreikis gali būti mažesnis nei aktyviosios galios talpa, o atranką reikia koreguoti kartu su bendra reaktyviosios galios balansu.

3) Atsgarinės apkrovos: Pavyzdžiui, kaitrinės lempos, elektriniai šildytuvai, pasipriešinimo krosnys ir tt tokių apkrovų galios koeficientas yra artimas 1, o akivaizdi galia iš esmės yra lygi aktyviai galiai. Talpos pasirinkimas gali būti tiesiogiai apskaičiuojamas atsižvelgiant į aktyvią galią, neatsižvelgiant į reaktyviąją galios nuostolį.

 

Apkrovos dydis nėra fiksuotas, o jo svyravimo diapazonas, smūgio stiprumas ir trukmė daro tiesioginę įtaką transformatoriaus talpos pasirinkimui.

1) Pastovi apkrova: Pvz., Nuolatinė gamybos linijos įranga, krovinys ilgą laiką yra stabili beveik tam tikros vertės. Šiuo metu talpa gali būti apskaičiuojama pagal tariamą vardinės apkrovos galią, o marža yra 10–15% (atsižvelgiant į įrangos senėjimą, linijų praradimą ir kt.).

2) Kintanti apkrova: Pvz., Gyvenamosios elektros energijos suvartojimas (didelis krovinys ryto ir vakaro viršūnėse, maža apkrova vėlai vakare), prekybos centro elektros energijos suvartojimas (didelis krovinys darbo valandomis, maža apkrova po uždarymo). Tokiuose scenarijuose būtina suskaičiuoti tipinės dienos apkrovos kreivę, paimti maksimalų apkrovą kaip etaloną, kad būtų galima pasirinkti talpą, ir venkite aklai plečiant talpą pagal didžiausią vertę -, jei smailės trukmė yra trumpa (pvz., Tik 1–2 valandas per dieną), marža gali būti tinkamai sumažinta iki 5%-10% iki išlaidų ir išlaidų.

3) Poveikio apkrova: Pvz., Variklio paleidimas, elektrinio suvirinimo mašinos veikimas, štampavimo įrangos veikimas ir kt., Kurie akimirksniu sugeneruos srovę, žymiai viršijančią vardinę vertę (paprastai 5 - 7 kartus didesnė už vardinę srovę). Nors smūgio apkrova yra trumpa (kelios sekundės iki dešimčių sekundžių), ji sukels trumpą - terminą „Transformatoriaus perkrova“. Jei talpa nėra pakankama, tai gali sukelti įtampos kritimą ir apvijos perkaitimą. Renkantis, būtina apskaičiuoti akivaizdžią galią smūgio metu (pvz., Variklio paleidimo akivaizdžią galią=pradinę srovės × vardinę įtampą /√3), įsitikinkite, kad trumpas - terminas „Transformatoriaus perkrova“ atitinka reikalavimus ir, jei reikia, pasirinkite transformatorių su didesne talpa arba imtis, pavyzdžiui, „Extem-Down“ pradžia, pradedant nuo to, kad sumažintumėte.

Nuolatinis apkrovos veikimo laikas nustato transformatoriaus „nuovargio laipsnį“. Kroviniai, kurie ilgą laiką veikia nuolat (pvz., „Data Center UPS“ maitinimo šaltinis, ligoninės intensyviosios terapijos įranga) turi didesnius reikalavimus, susijusius su talpos suderinimu, o transformatorius turi būti užtikrintas stabiliai veikiant įvertinta talpa; Norint su pertraukomis eksploatuoti apkrovas (tokias kaip žemės ūkio drėkinimo siurbliai, statybvietės bokšto kranai), talpos standartas gali būti tinkamai sumažintas, nes jie yra išjungtos ar šviesos apkrovos būsenoje, o apvijos temperatūros kilimas nenusileidžia nuolat, tačiau būtina užtikrinti, kad didžiausia apkrova veikimo metu neviršija nustatytos transformatoriaus talpos.

Patenkinti maksimalų apkrovos poreikį: Transformatoriaus talpa turi būti didesnė arba lygi maksimalios apkrovos galiai, kad būtų užtikrinta, jog nėra ilgo - termino perkrovos bet kokiomis darbo sąlygomis.

Siekite ekonominio operacijos efektyvumo: Transformatoriaus efektyvumo kreivė yra „apversta U - formos“, o efektyvumas yra didžiausias, kai apkrovos greitis yra 70–80% (mažiausias nuostolis). Tėkmės pasirinkimas turėtų stengtis, kad šiame diapazone būtų įprasta veikimo apkrovos greitis, kad būtų išvengta „didelio arklio, traukiančio mažą krepšį“ (efektyvumas žymiai mažėja, kai apkrovos greitis yra mažesnis nei 30%).

Rezervo plėtros erdvė: Atsižvelgiant į apkrovos augimą per ateinančius 3–5 metus (pvz., Įmonių plėtrą, gyvenamosios elektros įrangos padidėjimą), pajėgumai turi rezervuoti maždaug 20% ​​(pakoreguota pagal plėtros planą).

Prisitaikyti prie aplinkos sąlygų: Aukšta temperatūra, didelis aukštis ir dulkėta aplinka sumažins transformatoriaus šilumos išsklaidymo efektyvumą. Tokiais atvejais pajėgumą reikia papildomai padidinti 10%- 20%; Jei įdiegta šulinyje - ventiliuojamoje ir tinkamoje temperatūrai, riba gali būti tinkamai sumažinta.

 

1. Apskaičiuokite bendrą apkrovos talpą

Sumos įrangos galia: Apibendrinkite visų apkrovų vardinę galią (KW), atsižvelgiant į paklausos faktorių (vienalaikiškumo koeficientas).

Sudarykite didžiausias krovinius: Jei yra trumpų - termino viršįtampių (pvz., Variklio pradinė srovė), apskaičiuokite lygiavertę šiluminę apkrovą arba atlikite trumpalaikę analizę.

Formulė:

         

Kur:

S=akivaizdi galia (kVA)

​ Piš viso= bendra aktyvi galia (kw)

η=efektyvumas

cosφ= galios koeficientas

 

2. Nustatykite transformatoriaus talpą

Bazinė talpa: Pasirinkite „Transformerio“ įvertintą talpąŠiek tiek didesnis nei apskaičiuota apkrova S (paprastai 20% ~ 30% marža).

Pavyzdys: Jei apkrovos skaičiavimas yra 800 kVA, pasirinkite 1000 kVA transformatorių.

Perkrovos galimybė: Jei apkrova svyruoja cikliškai (pvz., Diena - naktiniai variantai), gali būti leidžiama trumpai - terminas perkrauti (aliejus - panardinami transformatoriai paprastai leidžia 1,3x perkrauti 2 valandas).

Specialus apkrovos tvarkymas:

Scenarijuose, susijusiuose su smūgio apkrovomis, reikia ištaisyti apskaičiuotą transformatoriaus pajėgumą. Poveikio apkrovos (pvz., Elektriniai suvirintojai ir štampavimo įranga) sukuria trumpą - termino smailės sroves, kurių smūgio koeficientas (didžiausios srovės ir vardinės srovės santykis) pasiekia 2-5. Tokiais atvejais pajėgumų koregavimas turėtų būti atliekamas naudojant"Maksimalaus paklausos metodas"arba„Koeficiento korekcijos metodas“:

Maksimalus paklausos metodas: Išmatuokite arba apskaičiuokite maksimalią aktyvią poveikio apkrovos galią (atsižvelgiant į smūgio trukmę), konvertuokite ją į akivaizdžią galią ir padėkite ją su apskaičiuota kitų apkrovų talpa.

Koeficiento korekcijos metodas: Sistemoms, kuriose smūgio apkrovos sudaro didelę dalį (pvz., Viršija 20% visos apkrovos), padauginkite pagrindinę apskaičiuotą galią iš pataisos koeficiento 1,2–1,5. (Kuo dažnesnis ir intensyvesnis poveikis, tuo didesnis pataisos koeficientas turėtų būti.)

Sistemoms, turinčioms mažų galios koeficientus (pvz., COSφ <0,7), pirmiausia turėtų būti įdiegta reaktyvioji galios kompensacija (pvz., Diegimas kondensatorių bankams), siekiant pagerinti galios koeficientą iki 0,85, prieš apskaičiuojant transformatoriaus talpą. Po reaktyviosios galios kompensacijos mažėja akivaizdžios energijos paklausa, o tai sumažina reikiamą transformatoriaus pajėgumą ir sumažina tiek investicijų sąnaudas, tiek energijos suvartojimą.

 

3. Scenarijų pavyzdys

1 scenarijus: Gamyklinė apkrova=500 kw, galios faktorius=0.8, efektyvumas=0.9:

→ Pasirinkite 800KVA transformatorių.

2 scenarijus: Duomenų centras (24/7 operacija, 60% apkrovos greitis) → Pasirinkite aukštą - efektyvumą sausas - tipo transformatorius su 1,2x smailės apkrovos talpa.

Bendradarbiavimas su reaktyviosios galios kompensacija: Scenarijuose, kuriuose dominuoja indukcinės apkrovos, diegdami reaktyviosios galios kompensacijos kondensatorius gali pagerinti galios faktorių (pvz., Nuo 0,7 iki 0,9), žymiai sumažinant akivaizdų galios poreikį (pvz., 1000kW apkrovą, akivaizdi galia yra 1429 kVV, kai galios koeficientas yra 0,7, o sumažėja iki 1111kVA padidėjus iki 0,9), ten esanti pertvarka ir investicija.

Aplinkos temperatūros įtaka: Įvertinta transformatoriaus talpa paprastai yra suprojektuota atsižvelgiant į 40 laipsnių aplinkos temperatūrą. Jei tikroji aplinkos temperatūra ilgą laiką yra aukštesnė nei 40 laipsnių (pvz., Lauko montavimas aukštoje {{3} temperatūros srityse), talpa turi būti sumažinta pagal „temperatūros korekcijos koeficientą“ (pvz., Pataisos koeficientas 45 laipsnių yra 0,92, o 1000 kVA transformatorius iš tikrųjų gali pernešti tik 920KVA).

Kelių transformatorių pasirinkimas: Kai apkrovos talpa yra didelė, plačiai paskirstyta arba patikimumo reikalavimas yra didelis (pvz., Didelės gamyklos, ligoninės), keli transformatoriai gali būti valdomi lygiagrečiai. Šiuo metu vieno transformatoriaus talpa turėtų būti pasirinkta pagal principą „apkrovos dalijimosi“ principas, siekiant užtikrinti, kad kiekvieno transformatoriaus apkrovos greitis būtų subalansuotas, ir išvengti tam tikro perkrovos.