Kā izvēlēties transformatora ietilpību, pamatojoties uz slodzes īpašībām?

 

I. Slodzes raksturlielumi: transformatora jaudas izvēles pamatā

Slodzes raksturlielumi attiecas uz elektriskajiem raksturlielumiem, ko darbības laikā parādīja elektriskais aprīkojums, galvenokārt iekļaujot slodzes veidu, lielumu un variācijas likumus, jaudas koeficientu, ilgumu utt. Šie raksturlielumi tieši nosaka transformatora jaudas prasību.

Kravas var iedalīt induktīvās slodzēs, kapacitatīvās slodzēs un pretestības slodzēs atbilstoši to rakstam, un dažādiem veidiem ir ievērojami atšķirīga ietekme uz transformatora ietilpību.

1) induktīvās slodzes: Piemēram, motori, transformatori, elektriskie metinātāji utt. Kad šīs slodzes darbojas, tie ne tikai patērē aktīvo jaudu, bet arī rada reaktīvo jaudu, kā rezultātā samazinās jaudas koeficients. Reaktīvās jaudas esamība palielinās transformatora šķietamo jaudas pieprasījumu. Ja netiek ņemta vērā reaktīvās jaudas kompensācija, jāizvēlas lielāks jaudas transformators, lai apmierinātu kopējo aktīvās un reaktīvās jaudas pieprasījumu.

2) Kapacitīvas kravas: Piemēram, kondensatori, sinhronie ģeneratori (kad pārsniedz - satraukti) utt. Tos raksturo, nodrošinot reaktīvo jaudu, kas var uzlabot sistēmas jaudas koeficientu. Scenārijos, kuros dominē kapacitatīvās slodzes, faktiskais transformatora šķietamais jaudas pieprasījums var būt zemāks par ietilpību, kas atbilst aktīvajai jaudai, un atlase ir jāpielāgo kombinācijā ar kopējo reaktīvo jaudas līdzsvaru.

3) pretestības slodzes: Piemēram, kvēlspuldzes, elektriskie sildītāji, pretestības krāsnis utt. Šādu slodzes jaudas koeficients ir tuvu 1, un šķietamā jauda būtībā ir vienāda ar aktīvo jaudu. Jaudas izvēli var tieši aprēķināt pēc aktīvās jaudas, papildu reaktīvās enerģijas zuduma izskatīšanas.

 

Slodzes lielums nav fiksēts, un tā svārstību diapazons, trieciena stiprums un ilgums tieši ietekmē transformatora ietilpības izvēli.

1) Pastāvīga slodze: Piemēram, nepārtraukta ražošanas līnijas aprīkojums, krava ilgstoši ir stabila tuvu noteiktai vērtībai. Šajā laikā jaudu var aprēķināt pēc šķietamās nominālās slodzes jaudas ar rezervētu 10% –15% (ņemot vērā aprīkojuma novecošanos, līnijas zudumu utt.).

2) svārstīga slodze: Piemēram, dzīvojamo elektrības patēriņš (liela slodze rīta un vakara virsotnēs, zema slodze vēlu vakarā), iepirkšanās centra elektrības patēriņš (liela slodze darba laikā, zema slodze pēc slēgšanas). Šādos scenārijos ir jāuzskaita tipiskas dienas slodzes līkne, jāņem maksimālā slodze kā jaudas izvēles etalons un jāizvairās no akli paplašināt jaudu atbilstoši maksimālajai vērtībai -}, maksimālais ilgums ir īss (piemēram, tikai 1-2 stundas dienā), robeža var atbilstoši samazināt līdz 5% -10% līdz līdzsvara efektivitātei un izmaksām.

3) Trieciena slodze: Piemēram, motora palaišana, elektriskās metināšanas mašīnas darbība, apzīmogošanas aprīkojuma darbība utt., Kas uzreiz ģenerēs strāvu, kas ievērojami pārsniedz novērtēto vērtību (parasti 5 - 7 reizes pārsniedz nominālo strāvu). Lai arī trieciena slodzei ir īss ilgums (vairākas sekundes līdz desmitiem sekunžu), tā izraisīs īsu - transformatora pārslodzi. Ja ietilpība nav pietiekama, tā var izraisīt sprieguma kritumu un tinumu pārkaršanu. Izvēloties, ir jāaprēķina šķietamo jaudu trieciena laikā (piemēram, motora sākuma šķietamības jauda=Sākot strāvu × Nominālais spriegums /√3), pārliecinieties, ka transformatora īss - Pārslodzes jauda tiek veikta, piemēram, prasības, un, ja nepieciešams, lai samazinātu transformatoru ar lielāku ietilpību, vai arī veikt mērījumus, piemēram, pakāpeniski sākot, lai samazinātu ietekmi.

Pastāvīgais slodzes darbības laiks nosaka transformatora "noguruma pakāpi". Kravām, kas ilgstoši darbojas nepārtraukti (piemēram, datu centra UPS barošanas avoti, intensīvās terapijas aprīkojums) ir augstākas prasības par jaudas saskaņošanu, un transformatoram ir jānodrošina, lai tā darbotos stabili pēc nominālā jaudas; Ar periodiskām darbības slodzēm (piemēram, lauksaimniecības apūdeņošanas sūkņiem, būvlaukumu torņa celtņiem) jaudas standartu var pienācīgi samazināt, jo tās lielāko daļu laika ir slēgtas vai vieglas slodzes stāvoklī, un tinuma temperatūras paaugstināšanās nepārtraukti neuzkrājas, bet ir nepieciešams nodrošināt, ka maksimālā slodze darbības laikā nepārsniedz konkrēto kondrationes jaudu.

Atbilst maksimālās slodzes pieprasījumam: Transformatora jaudai jābūt lielākai vai vienādai ar maksimālās slodzes šķietamo jaudu, lai nodrošinātu, ka darba apstākļos nav garu - termiņa pārslodzi.

Turpināt ekonomiskās darbības efektivitāti: Transformatora efektivitātes līkne ir "apgriezta u - formas", un efektivitāte ir visaugstākā, ja slodzes ātrums ir 70% -80% (minimālais zaudējums). Jaudas izvēlei jācenšas padarīt parasto darba slodzes ātrumu šajā diapazonā, lai izvairītos no "lielas zirga, kas velk nelielu ratiņu" (efektivitāte ievērojami samazinās, ja slodzes ātrums ir mazāks par 30%).

Rezerves paplašināšanas telpa: Ņemot vērā slodzes pieaugumu nākamajos 3-5 gados (piemēram, uzņēmuma paplašināšanās, dzīvojamo elektrisko iekārtu pieaugums), jaudai ir jārezervē aptuveni 20% rezerve (koriģēta saskaņā ar attīstības plānu).

Pielāgoties vides apstākļiem: Augsta temperatūra, augsts augstums un putekļaina vide samazinās transformatora siltuma izkliedes efektivitāti. Šādos gadījumos kapacitāte papildus jāpalielina par 10%- 20%; Ja tas ir uzstādīts akā - ventilācijā un temperatūrā atbilstošā vietā, malu var atbilstoši samazināt.

 

1. Aprēķiniet kopējo slodzes jaudu

SUM APRĪKUMS POWER: Aizkopiet visu kravu nominālo jaudu (KW), ņemot vērā pieprasījuma koeficientu (vienlaicīguma koeficientu).

Konts par maksimālo slodzi: Ja ir īsi - terminu pārspriegums (piemēram, motora sākuma strāva), aprēķiniet ekvivalentu termisko slodzi vai veiciet īslaicīgu analīzi.

Formula:

         

Kur:

S=šķietama jauda (KVA)

​ Pkopsumma= Kopējā aktīvā jauda (KW)

η=efektivitāte

cosφ= jaudas koeficients

 

2. Nosakiet transformatora ietilpību

Bāzes ietilpība: Atlasiet transformatora nominālo ietilpībunedaudz augstāka par aprēķināto slodzi S (parasti 20% ~ 30% rezerve).

Piemērs: Ja slodzes aprēķins ir 800kVA, izvēlieties 1000kVA transformatoru.

Pārslodzes spēja: Ja slodze svārstās cikliski (piemēram, diena - nakts variācijas), var atļaut īsu - termina pārslodzes (eļļa -} iegremdētie transformatori parasti atļauj 1,3x pārslodze 2 stundas).

Īpaša kravas apstrāde:

Scenārijiem, kas saistīti ar trieciena slodzēm, ir jālabo aprēķinātā transformatora ietilpība. Trieciena slodzes (piemēram, elektriskie metinātāji un apzīmogošanas aprīkojums) ģenerē īsu - termiņa maksimālo strāvu, ar to trieciena koeficientu (maksimālās strāvas attiecība pret nominālo strāvu) sasniedz 2-5. Šādos gadījumos jaudas pielāgošana jāveic, izmantojot vai nu"Maksimālā pieprasījuma metode"vai"Koeficienta korekcijas metode":

Maksimālā pieprasījuma metode: Izmēriet vai aprēķiniet trieciena slodzes maksimālo aktīvo jaudu (ņemot vērā trieciena ilgumu), pārveidojiet to par šķietamo jaudu un pēc tam to uzliek ar aprēķināto citu slodzes ietilpību.

Koeficienta korekcijas metode: Sistēmām, kurās trieciena slodzes veido augstu proporciju (piemēram, pārsniedzot 20% no kopējās slodzes), reiziniet aprēķināto ietilpību ar korekcijas koeficientu 1,2–1,5. (Jo biežāka un intensīvāka ietekme, jo lielāks ir korekcijas koeficients.)

Sistēmām ar mazas jaudas koeficientiem (piemēram, cosφ <0,7) vispirms jāīsteno reaktīvās jaudas kompensācija (piemēram, kondensatoru banku uzstādīšana), lai uzlabotu jaudas koeficientu virs 0,85 pirms transformatora jaudas aprēķināšanas. Pēc reaktīvās jaudas kompensācijas samazinās pieprasījums pēc šķietamās jaudas, kas samazina nepieciešamo transformatora jaudu un samazina gan ieguldījumu izmaksas, gan enerģijas patēriņu.

 

3. Scenāriju piemēri

1. scenārijs: Rūpnīcas ielāde=500 KW, jaudas koeficients=0.8, efektivitāte=0.9:

→ Atlasiet 800KVA transformatoru.

2. scenārijs: Datu centrs (24/7 darbība, 60% slodzes ātrums) → Izvēlieties augstu - Efektivitāte Sausa - TIPE transformatoru ar 1,2x maksimālās slodzes jaudu.

Sadarbība ar reaktīvās jaudas kompensāciju: Scenārijos, kuros dominē induktīvās slodzes, reaktīvās jaudas kompensācijas kondensatoru uzstādīšana var uzlabot jaudas koeficientu (piemēram, no 0,7 līdz 0,9), ievērojami samazinot šķietamo jaudas pieprasījumu (piemēram, 1000kW slodzi, šķietamā jauda ir 1429kVA, kad jaudas koeficients tiek samazināts 0,7, un samazinās līdz 1111KVA pēc tam, kad palielinās līdz 0,9), tādējādi samazinot pārveidi.

Apkārtējās vides temperatūras ietekme: Transformatora nominālā ietilpība parasti tiek izstrādāta, pamatojoties uz apkārtējās vides temperatūru 40 grādu. Ja faktiskā apkārtējā temperatūra ilgu laiku ir augstāka par 40 grādiem (piemēram, āra uzstādīšana augstā - temperatūras laukumos), jauda jāsamazina atbilstoši "temperatūras korekcijas koeficientam" (piemēram, korekcijas koeficients 45 grādos ir 0,92, un 1000kVA transformators faktiski var būt tikai 920kva).

Vairāku transformatoru izvēle: Kad slodzes ietilpība ir liela, plaši sadalīta vai uzticamības prasība ir augsta (piemēram, lielas rūpnīcas, slimnīcas), vairākus transformatorus var darbināt paralēli. Šajā laikā viena transformatora ietilpība jāizvēlas pēc principa "slodzes koplietošanas", lai nodrošinātu, ka katra transformatora slodzes ātrums ir līdzsvarots un izvairītos no noteikta pārslodzes.