Kuidas valida trafo maht koormuse omaduste põhjal?

 

I. Koormusomadused: trafo mahutavuse põhialus

Koormusomadused viitavad elektriseadmete abil töö ajal eksponeeritud elektrilistele omadustele, sealhulgas peamiselt koormuse tüübi, suuruse ja variatsiooniseaduse, energiafaktori, kestuse jms. Need omadused määravad otseselt trafo mahutavuse nõude.

Koormusi saab jagada induktiivseteks koormusteks, mahtuvuslikeks koormusteks ja takistuskoormuseks vastavalt nende olemusele ning erinevad tüübid on trafo mahutavusele oluliselt erinevad.

1) induktiivsed koormused: Nagu mootorid, trafod, elektrilised keevitajad jne. Kui need koormused töötavad, ei tarbi nad mitte ainult aktiivset jõudu, vaid loovad ka reaktiivset jõudu, mille tulemuseks on võimsustegur vähenemine. Reaktiivse jõu olemasolu suurendab trafo ilmset jõuvajadust. Kui reaktiivset energiakompensatsiooni ei arvestata, tuleb aktiivse ja reaktiivse jõu koguvajaduse rahuldamiseks valida suurem mahutavusega trafo.

2) mahtuvuslikud koormused: Nagu kondensaatorid, sünkroongeneraatorid (kui üle - erutus) jne. Neid iseloomustatakse reaktiivse jõu pakkumisega, mis võib parandada süsteemi võimsustegurit. Stsenaariumide korral, kus domineerivad mahtuvuslikud koormused, võib trafo tegelik näiline energiavajadus olla madalam kui aktiivsele võimsusele vastav võimsus ja valikut tuleb reguleerida koos üldise reaktiivse võimsuse tasakaaluga.

3) takistuslikud koormused: Nagu hõõglambid, elektriküttekehad, takistusahjud jne. Selliste koormuste võimsustegur on lähedal 1 ja näiv võimsus on põhimõtteliselt võrdne aktiivse võimsusega. Mahutavuse valimist saab otseselt arvutada vastavalt aktiivsele võimsusele, arvestamata reaktiivse võimsuse kadumist.

 

Koormuse suurus ei ole fikseeritud ning selle kõikumisvahemik, löögitugevus ja kestus mõjutavad otseselt trafo mahtu.

1) Pidev koormus: Nagu pidev tootmisliiniseadmed, on koormus pikka aega teatud väärtuse lähedal. Sel ajal saab mahutavust arvutada vastavalt nimikoormuse näilisele võimsusele, reserveeritud 10% -15% (arvestades seadmete vananemist, liini kadu jne).

2) kõikuv koormus: Näiteks elamuenergia tarbimine (suur koormus hommikuse ja õhtuse tipptasemel, madal koormus hilisõhtul), kaubanduskeskuse elektrienergia tarbimine (suur koormus tööajal, madal koormus pärast sulgemist). Selliste stsenaariumide korral on vaja arvestada tüüpilise päeva koormuskõver, võtta maksimaalne koormus mahutavuse valimise võrdlusalusena ja vältida mahutavuse pimesi laiendamist vastavalt tippväärtusele - Kui tippkeskus on lühike (näiteks ainult 1-2 tundi päevas), võib marginaal vähendada 5–10% -ni tasakaalu efektiivsusele ja kuludele.

3) löögikoormus: Näiteks mootori käivitamine, elektrilise keevitusmasina töö, tembeldamisseadmete töö jne, mis tekitab koheselt nimiväärtuse (tavaliselt 5 - 7 -kordse nimivooluga) voolu koheselt. Kuigi löögikoormus on lühike kestus (mitu sekundit kuni kümnete sekunditeni), põhjustab see lühikese - termini ülekoormust. Kui maht on ebapiisav, võib see põhjustada pinge langust ja mähise ülekuumenemist. Valimisel on vaja arvutada näilise võimsuse löögi ajal (näiteks mootori käivitamine näiv võimsus=käivitamine voolu × nimivoolupinge /√3), veenduge, et lühike - Transformeri tähtaeg ülekoormusvõime vastab vajadusel nõuetele ja valige trafo suuremale mahutavusele või võtke mõõted, nagu näiteks SPORD-i alustamine ja pehme käivitamine.

Koormuse pidev tööaeg määrab trafo väsimuskraadi. Pikka aega pidevalt töötavatel koormustel (näiteks andmekeskuse toiteallikad, haiglate intensiivraviseadmed) on kõrgemad nõuded mahutavuse sobitamiseks ja trafo tuleb tagada stabiilseks tööks nimivõimsusel; Vahelduvalt töötavate koormuste (näiteks põllumajanduse niisutuspumbade, ehitusplatsi tornikraanade) korral saab mahutavuse standardit nõuetekohaselt vähendada, kuna need on suurema osa ajast väljalülituses või kerge koormuse olekus ning mähise temperatuuri tõus ei akumule pidevalt, vaid on vaja tagada, et töö ajal ei ületaks tippkoormus tööjõu mahtu.

Rahuldada maksimaalset koormuse nõudlust: Trafo maht peab olema maksimaalse koormuse näilise võimsusega suurem või võrdne, et mitte pikka - terminit töötingimustes ülekoormata.

Jätkake majandusliku operatsiooni tõhusust: Trafo efektiivsuskõver on "ümberpööratud u - kujuga" ja tõhusus on kõrgeim, kui koormuse kiirus on 70% -80% (minimaalne kahju). Mahutavuse valimine peaks proovima muuta selles vahemikus tavalist töökoormuse kiirust, et vältida "väikese hobuse tõmbamist" (efektiivsus väheneb märkimisväärselt, kui koormuse kiirus on väiksem kui 30%).

Reservpinna reservpind: Arvestades järgmise 3-5 aasta koormuse kasvu (näiteks ettevõtte laienemine, elamu elektriseadmete suurenemine), peab maht reserveerima marginaali umbes 20% (korrigeeritud vastavalt arendusplaanile).

Keskkonnatingimustega kohaneda: Kõrge temperatuur, kõrge kõrgus ja tolmune keskkond vähendavad trafo soojuse hajumise efektiivsust. Sellistel juhtudel tuleb mahutavust suurendada lisaks 10%- 20%; Kui see on installitud kaevu - ventileerituna ja temperatuuriga kohapeal, saab marginaali sobivalt vähendada.

 

1. Arvutage kogukoormuse maht

SUMM: Kõigi koormuste nimivõimsus (KW) koondada, arvestades nõudmistegurit (samaaegsuse tegur).

Arvestage tippkoormustega: Kui on lühike - terminite tõusu (nt mootori käivitusvool), arvutage samaväärne soojuskoormus või tehke mööduv analüüs.

Valem:

         

Kus:

S=näiv võimsus (KVA)

​ Pkogusumma= kogu aktiivne võimsus (KW)

η=efektiivsus

cosφ= toitefaktor

 

2. määrake trafo maht

Baasmaht: Valige trafo nimivõimsuspisut kõrgem kui arvutatud koormus S (tavaliselt 20% ~ 30% marginaal).

Näide: Kui koormuse arvutus on 800 kVa, valige trafo 1000kVa.

Ülekoormusvõime: Kui koormus kõigub tsükliliselt (nt päev - Öised variatsioonid), võib lubada lühikese - termini ülekoormus (õli - sukeldatud trafod lubavad tavaliselt 1,3x ülekoormust 2 tundi).

Spetsiaalne koormuse käitlemine:

Mõjukoormustega stsenaariumide korral tuleb parandada trafo arvutatud mahtu. Löögikoormused (näiteks elektrilised keevitajad ja tembeldamise seadmed) tekitavad lühikesi - termini piigivoolusid, nende löögikoefitsiendiga (maksimaalse voolu ja nimivoolu suhe), ulatudes 2-5. Sellistel juhtudel tuleks läbilaskevõime kohandamine läbi viia kas kas"Maksimaalne nõudlusmeetod"või"Koefitsiendi korrigeerimismeetod":

Maksimaalne nõudlusmeetod: Mõõtke või arvutage löögikoormuse maksimaalne aktiivne võimsus (arvestades löögi kestust), teisendage see näiliseks võimsuseks ja seejärel asetage see teiste koormuste arvutatud mahutavusega.

Koefitsiendi parandusmeetod: Süsteemide jaoks, kus löögikoormused moodustavad suure osa (nt üle 20% kogukoormusest) korrutage põhiarvutatud võime parandusteguriga 1,2-1,5. (Mida sagedamini ja intensiivsemad mõjud, seda suurem peaks olema parandustegur.)

Madala võimsusega teguritega süsteemide (nt cosφ <0,7) jaoks tuleks kõigepealt rakendada reaktiivvõimsuse kompenseerimist (näiteks kondensaatoripankade paigaldamist), et parandada võimsustegurit enne trafo mahu arvutamist üle 0,85. Pärast reaktiivset võimsuse kompenseerimist väheneb nõudlus ilmse võimsuse järele, mis vähendab vajalikku trafo mahtu ja alandab nii investeerimiskulusid kui ka energiatarbimist.

 

3. Näite stsenaariumid

Stsenaarium 1: Tehase laadimine=500 kW, toitefaktor=0.8, efektiivsus=0.9:

→ Valige trafo 800KVA.

Stsenaarium 2: Andmekeskus (24/7 töö, 60% koormuskiirus) → Valige kõrge - efektiivsus kuiv - Tüüp Trafo 1,2x tippkoormusega.

Koostöö reaktiivse võimu kompensatsiooniga: Stsenaariumide korral, kus domineerivad induktiivkoormused, võib kondensaatorite paigaldamine reaktiivse võimsusega kompenseerimiseks parandada võimsustegurit (näiteks vahemikus 0,7 kuni 0,9), vähendades märkimisväärselt näilist energiavajadust (näiteks 1000kW koormus, näiline võimsus on 1429KVA, kui võimsustegur on 0,7 ja langeb pärast 1111 kVA -ni pärast 0,9 -ni 0,9 -ni).

Ümbritseva temperatuuri mõju: Trafo nimivõimsus on tavaliselt kavandatud keskkonna temperatuuril 40 kraadi. Kui tegelik ümbritseva õhu temperatuur on pikka aega kõrgem kui 40 kraadi (näiteks õues paigaldamine kõrgetes - temperatuurialadesse), tuleb mahtu vähendada vastavalt temperatuuri paranduskoefitsiendile (näiteks paranduskoefitsient 45 kraadi juures on 0,92 ja 1000KVA trafo võib tegelikult kanda ainult 920KVA).

Mitme trafo valimine: Kui kandevõime on suur, laialt levinud või usaldusväärsuse nõue on kõrge (näiteks suured tehased, haiglad), saab paralleelselt kasutada mitut trafo. Sel ajal tuleks ühe trafo maht valida vastavalt põhimõttele "koormuse jagamine", et tagada iga trafo koormuskiirus tasakaalus ja vältida teatud ülekoormust.