Kako odabrati transformatorski kapacitet na osnovu karakteristika opterećenja?

 

I. Karakteristike opterećenja: osnovna osnova za izbor kapaciteta transformatora

Karakteristike opterećenja odnose se na električne karakteristike izložene električnom opremom tokom rada, uglavnom, uključujući vrstu opterećenja, zakon veličine i varijacije, faktora snage, trajanje itd. Ove karakteristike izravno određuju potrebu za kapacitetom transformatora.

Opterećenja se mogu podijeliti u induktivna opterećenja, kapacitivna opterećenja i otporna opterećenja prema njihovoj prirodi, a različite vrste imaju značajno različite utjecaje na kapacitet transformatora.

1) induktivna opterećenja: Kao što su motori, transformatori, električni zavarivači itd. Kada se ti opterećenje rade, ne samo da konzumiraju aktivnu snagu već i stvaraju reaktivnu snagu, što rezultira smanjenjem faktora snage. Postojanje reaktivne snage povećat će prividnu potrebu za električnom energijom transformatora. Ako se odšteta reaktivne snage ne razmatra, potrebno je odabrati veći transformator kapaciteta kako bi se zadovoljila ukupna potražnja aktivne i reaktivne snage.

2) kapacitivna opterećenja: Kao što su kondenzatori, sinhroni generatori (kada je preko - uzbuđeni) itd. Odlikuju se pružanjem jalove snage, što može poboljšati faktor snage. U scenariji dominiraju kapacitivni opterećenja, stvarna prividna potražnja za energetima transformatora može biti niža od kapaciteta koja odgovara aktivnoj snazi, a odabir treba podesiti u kombinaciji sa ukupnim stanjama za sigurnost.

3) otporna opterećenja: Kao što su žarulje sa žarnom niti, električni grijači, peći otpornosti itd. Faktor snage takvih opterećenja je blizu 1, a prividna snaga u osnovi je jednaka aktivnoj snazi. Izbor kapaciteta može se izravno izračunati prema aktivnoj snazi ​​bez dodatnog razmatranja reaktivnog gubitka snage.

 

Veličina opterećenja nije fiksna, a njegov raspon fluktuacije, jačina utjecaja i trajanje direktno utječu na izbor transformatorskih kapaciteta.

1) Konstantno opterećenje: Kao što je oprema za neprekidnu proizvodnu liniju, opterećenje je dugo stabilno u blizini određene vrijednosti. U ovom trenutku, kapacitet se može izračunati prema prividnoj snazi ​​nazivnog opterećenja, sa rubom od 10% -15% rezervirano (razmatranje opreme starenja, gubitka linije itd.).

2) fluktuiranje opterećenja: Kao što je konzumacija stambene električne energije (visoki teret tokom jutarnjeg i večernjih vrhova, nizak teret kasno u noć), trgovački centar potrošnja električne energije (visoki teret tokom radnog vremena, nisko opterećenje nakon zatvaranja). U takvim scenarijima potrebno je prebrojati krivulju opterećenja, iskoristite maksimalno opterećenje za odabir kapaciteta i izbjegavajte slijepo širenje na vršnoj vrijednosti (kao što je samo 1-2 sata dnevno), marža se može na odgovarajući način smanjiti na 5% -10% u ravnoteži učinkovitost i troškove.

3) Uticaj učitavanja: Poput pokretanja motora, električni rad za zavarivanje, operacija opreme za žigosanje, itd., Koji će trenutno generirati trenutnu daleko veću vrijednost nazivne vrijednosti (obično 5 - 7 puta više od ocijenjene struje). Iako učitavanje utjecaja ima kratko trajanje (nekoliko sekundi na desetine sekundi), uzrokovat će kratko - rejt preopterećenje transformatora. Ako je kapacitet nedovoljan, može prouzrokovati pad napona i pregrijavanja namotavanja. Prilikom odabira potrebno je izračunati prividnu snagu tijekom utjecaja (kao što je motor početna snaga [{6}} Pokretanje struje × Nazivni napon / √3), provjerite da li je kratkoročno - pojačani preopterećeni transformator, a po potrebi odaberite transformator s većim kapacitetom ili poduzeti korake i mekani početak koji počinje umanjiti utjecaj.

Vrijeme neprekidnog rada tereta određuje "stepen umora" transformatora. Opterećenja koji se neprekidno rade (kao što su podatkovni centar napajanja napajanja, oprema za intenzivnu bolnicu) imaju veće zahtjeve za podudaranje kapaciteta, a transformator mora biti osiguran da bi se na nazivni kapacitet uporadio; Za povremena radna opterećenja (poput poljoprivrednih pumpi za navodnjavanje, toranjski gradilište, standard kapaciteta može se na odgovarajući način umanjiti, a većinu vremena se ne može nakupiti, a povećati se temperaturni temperaturi, ali je potrebno da se osigurava vrhunsko opterećenje tijekom rada tijekom rada ne prelazi nazivni kapacitet transformatora.

Upoznajte maksimalnu potražnju opterećenja: Kapacitet transformatora mora biti veći od ili jednak prividnoj snazi ​​maksimalnog opterećenja kako bi se osiguralo dugo publoživot - izraz preko bilo kakvih radnih uvjeta.

Istraži efikasnost ekonomske operacije: Krivulja efikasnosti transformatora je "oblikovana u - u obliku", a efikasnost je najviša kada je stopa opterećenja 70% -80% (minimalni gubitak). Odabir kapaciteta trebao bi pokušati da u ovom rasponu učini normalna brzina radnog opterećenja kako bi se izbjeglo "veliki konj izvlačenje male kolica" (efikasnost se značajno smanjuje kada je stopa opterećenja manja od 30%).

Rezerviran prostor za proširenje: S obzirom na rast opterećenja u narednih 3-5 godina (poput ekspanzije preduzeća, povećanja stambene električne opreme), kapacitet treba rezervirati maržu od oko 20% (prilagođava se u skladu sa razvojnim planom).

Prilagođavanje okolišnim uvjetima: Visoka temperatura, velika visina i prašnjava okruženja smanjit će efikasnost rasipanja toplote transformatora. U takvim slučajevima, kapacitet treba dodatno povećati za 10%- 20%; Ako se instalira u pauzu {- od ventiliranog i temperaturnog mesta, marža se može na odgovarajući način smanjiti.

 

1. Izračunajte ukupni kapacitet opterećenja

Snaga opreme: Završiti nazivnu snagu (kW) svih tereta, uzimajući u obzir faktor potražnje (faktor simultanosti).

Račun za vršne opterećenja: Ako postoje kratki - terminski preci (npr. Motorni startni trenutni), izračunajte ekvivalentno termičko opterećenje ili obavljate prolaznu analizu.

Formula:

         

Gde:

S=prividna snaga (KVA)

​ Pukupno= Ukupna aktivna snaga (kW)

η= Efikasnost

ugušitiφ= Faktor snage

 

2. Odredite kapacitet transformatora

Osnovni kapacitet: Odaberite svojstva transformatoramalo viši od izračunatog opterećenja s (obično 20% ~ 30% marže).

Primer: Ako je izračun tereta 800KVA, odaberite transformator od 1000KVA.

Mogućnost preopterećenja: Ako opterećenje ciklično fluktuira (npr. Dan - noćne varijacije), kratko - termin preopterećenja mogu biti dozvoljeni (ulje - uronjeni transformatori obično dozvoljavaju 1,3x preopterećenje 2 sata).

Posebno rukovanje teretom:

Za scenarije koje uključuju učinak opterećenja, izračunati kapacitet transformatora treba ispraviti. Udarna opterećenja (poput električnih zavarivača i opreme za žigosanje) generiraju kratke - termičke struje, uz njihov koeficijent utjecaja (omjer maksimalne struje za ocjenu struje) dostižu 2-5. U takvim se slučajevima treba izvršiti prilagodbu kapaciteta pomoću bilo kojeg"Maksimalna metoda potražnje"ili"Koeficijent metoda korekcije":

Maksimalna metoda potražnje: Izmjerite ili izračunajte maksimalnu aktivnu snagu učinka (s obzirom na trajanje utjecaja), pretvorite ga u prividnu snagu, a zatim ga ukidaju s izračunatim kapacitetom drugih tereta.

Metoda korekcije koeficijenta: Za sustave na kojima učinak učitava računa za visoki udio (npr., Veći od 20% ukupnog opterećenja), pomnožite osnovni izračunati kapacitet korekcijskim faktorom od 1,2-1,5. (Češći i intenzivniji utjecaji, veći je korekcijski faktor trebao biti.)

Za sustave sa malim faktorima napajanja (npr. COSφ <0.7) prvo se treba implementirati reaktivne kompenzacije snage (poput instaliranja banaka kondenzatora) kako bi se poboljšao faktor snage na više od 0,85 prije izračuna kapaciteta transformatora. Nakon odštete reaktivne snage, potražnja za prividnom snagom smanjuje se, što smanjuje potrebni kapacitet transformatora i snižava oba troškova ulaganja i potrošnju energije.

 

3. Primjer scenarija

Scenarij 1: Tvorničko opterećenje=500 kw, faktor snage=0.8, efikasnost=0.9:

→ Odaberite transformator od 800KVA.

Scenarij 2: Data centar (rad 24/7, 60% opterećenja) → Odaberite visokoškolsko - efikasnost suho {- tipa transformator sa 1,2x vršnim nosivosti.

Saradnja sa kompenzacijom jalove snage: U scenariji koje dominiraju induktivni tereti, instaliranje kondenzatora za kompenzaciju reaktivne snage mogu poboljšati faktor snage (kao što je od 0,7 do 0,9), prividnoj snazi, prividno je 1429KVA kada je u 1111KVA nakon povećanja na 0,9), na taj način smanjenje transformatorskog kapaciteta i ulaganja.

Uticaj temperature okoline: Nazivni kapacitet transformatora obično se dizajnira na osnovu ambijentalne temperature od 40 stepeni. Ako je stvarnu temperaturu okoline već duže od 40 stepeni (poput vanjske instalacije u visokim ({3}} temperaturnim površinama), kapacitet treba smanjiti u skladu sa "koeficijentom korekcije temperature" (kao što je korekcijski koeficijent u 45 stepeni, a transformator od 1000KVA može zapravo nositi samo 920KVA).

Izbor više transformatora: Kada je kapacitet opterećenja velik, široko distribuiran ili je potreba za pouzdanošću visoki (poput velikih tvornica, bolnica), više transformatora može se raditi paralelno. U ovom trenutku, kapacitet jednog transformatora treba odabrati prema principu "Dijeljenje opterećenja" kako bi se osiguralo da je brzina opterećenja svakog transformatora uravnotežena i izbjegavanje preopterećenja određenog.