Трансформатордың өлшемін анықтау: кВА номиналын нақты жүктемеге сәйкес келтіру жолы

Тым кіші трансформатор қызып кетеді, тез тозады және шамадан тыс жүктеме кезінде тоқтайды. Тым үлкен трансформатор жобаға қажетнен көп ақшаға түседі және жиі төмен жүктемеде жұмыс істейді, бұл кезде тиімділік пен қуат коэффициенті нашар болады. Трансформатордың өлшемін анықтау – бұл екі мәселенің алдын алатын қадам.

Бұл нұсқаулықта байланыстырылған жабдық тізімінен негізделген kVA номиналына қалай өтуге болатыны, тапсырыс бермес бұрын нені орын жағдайлары осы мәнге өзгеріс енгізуі керек екені түсіндіріледі.

Сыйымдылық не себепті kVA-мен бағаланады?

Трансформатор сыйымдылығы kW-мен емес, kVA-мен өрнектеледі, себебі орамалар белсенді және реактивті қуатты бірдей өткізуі тиіс. Мыс бәрібір қызып кетеді, сондықтан өлшем нәтижесі әрдайым көрінетін қуат мәні болып табылады, ал сіздің жүктемеңіздің қуат коэффициенті белгілі бір киловатт санына қанша kVA қажет екенін анықтайды.

Трансформатор жүктемесін есептеу: зауыттық тақтайшалардан емес, талап етілген жүктемеден бастаңыз

Байланыстырылған жүктеме – бұл әрбір зауыттық тақтайшадағы барлық номиналдардың қосындысы. Трансформатор нақты көтеретін жүктеме аздау, себебі жабдықтың барлығы бір уақытта толық қуатта жұмыс істемейді. Сондықтан бірінші міндет – нақты трансформатор жүктемесін есептеу: әрбір жүктемені тізімдеп, оның үздіксіз, периодты немесе шыңдық импульсті жүктеме екенін жазып, олардың қаншасы бір уақытта жұмыс істейтінін бағалаңыз.

Бұл бағалауды дұрыс жасау кез келген басқа кіріс мәндерінен маңыздырақ. Шамадан жомарт болжам құрылғыны артық өлшеммен алып тастайды; ал шамадан оптимистік болжам трансформаторды алғашқы күндерден-ақ шамадан тыс жүктемеде қалдырады.

Трансформатордың kVA-ын есептеуді қалай жүргізу керек?

Жоба бойынша қажетті жүктеме анықталған соң, оны kVA-мен өрнектеңіз. Теңгерілген үш фазалы жүйе үшін:

kVA = (√3 × желі кернеуі × желі тогы) ÷ 1000

Бір фазалы жүктеме үшін √3 коэффициентін алып тастаңыз. Жүктеме kW-мен берілген болса, оның орнына қуат коэффициентіне бөліңіз.

kW-ды қуат коэффициенті арқылы kVA-ге түрлендіру

Қуат коэффициенті 0.80 болған 800 кВт жүктеме үшін, ешқандай қосымша резервсіз, 800 ÷ 0.80 = 1 000 кВт қажет. Ал 0.95 жағдайында сол 800 кВт үшін тек 842 кВт қажет. Сондықтан қуат коэффициентін түзету жобада қажет трансформатордың өлшемін кішірейтуі мүмкін, және бұл не себепті бір ғана kW мәні өлшемді анықтау үшін жеткіліксіз екенін түсіндіреді.

Талап коэффициенті мен әртүрлілік коэффициентін қолдану

Талап коэффициенті – толық номиналда жұмыс істемейтін жабдықты ескереді. Әртүрлілік коэффициенті – тәуліктің әртүрлі уақытында шыңға жететін жүктемелерді ескереді. Екеуі де сіз зауыттық тақтайшалардан есептеген мәнді кішірейтеді, және екеуі де әмбебап тұрақтыға емес, объектінің нақты жұмыс істеу режиміне байланысты.

Зауыттың немесе ғимараттың нақты жұмыс сұлбасын пайдаланып, дәлелдерді құжаттаған дұрыс. Екі адам бір жобаның өлшемін анықтағанда әртүрлі номиналдарға қол жеткізсе, айырмашылық дерлік әрқашан осы екі коэффициентте болады.

Қозғалтқышты іске қосу тогы үшін өлшемді анықтау

Үлкен қозғалтқыштар іске қосу кезінде жұмыс тогынан бірнеше есе көп ток алады. Бұл ток көтерілуі кернеудің түсуіне және термиялық стресске әкеледі, сондықтан трансформатор жұмыс жүктемесін ғана емес, іске қосу режимін де көтере алуы тиіс. Ең үлкен қозғалтқышты, оның іске қосу әдісін және бірнеше қозғалтқышты бір уақытта іске қосуға болатынын тексеріңіз. Жұмсақ іске қосқыштар мен айнымалы жиілікті жетектер әсерді азайтады, бірақ трансформатордың кедергісі мен рұқсат етілген кернеу түсіруі іске қосудың қаншалықты қалыпты болатынын анықтайды.

Трансформатордың резервтік сыйымдылығын орнату

Жүктеме өсетіндіктен және іске қосу тогы жұмыс тогынан жоғары болғандықтан, біраз резервке ие болу қалыпты жағдай. Тәжірибе жүзінде есептелген максималды талаптан шамамен 20-30% артық резерв қабылданады. Артық сыйымдылық негізінен ақша шығынына әкеледі және трансформаторды төмен жүктеме режиміне түсіреді, бұл жағдайда тиімділік төмендейді.

Егер кеңейту жоспарланған болса, қазір үлкен резерв қосудың орнына, соңғы кезеңге арналған өлшемді анықтаңыз немесе кейін жаңартуға болатын құрылғыны таңдаңыз. Сондай-ақ қосарланған есептеуден аулақ болыңыз: жүктеме талабының мәні қалай алынғанын тексермей, оған жалпы қауіпсіздік резерві мен өсу резерві қосымша қоспаңыз.

Ауаны жылыту және биіктік бойынша номиналды төмендету

Номиналдар анықтамалық орта температурасы мен биіктікке есептелген. Ыстық климатта құрылғының номиналын төмендету қажет; ал биік таулы аудандарда ауа сирек болғандықтан ораманы салқындату әлдеқайда нашар болады, сондықтан номинал тағы да төмендейді. Ішкі орнатуға арналған құрғақ типті құрылғылар бөлменің желдетуіне де байланысты, ал қоршаулар ауа ағынын шектейді.

Бұл түзетулер міндетті. 1000 кВт-тық құрылғы 45 °C орта температурасында үнемі 1000 кВт бермейді, сондықтан номиналды төмендету негізін өндірушімен жазбаша түрде растаңыз.

Нәтижені стандартты трансформатордың kVA номиналдарына сәйкестендіру

Трансформаторлар стандартты номиналдармен шығарылады. Есептеуден кейін соңғы мәннен жоғарырақ ең жақын стандартты номиналды таңдаңыз. Кең тараған тарату номиналдары 100, 250, 400, 630, 800, 1 000, 1 250, 1 600 және 2 000 кВт мәндерін қамтиды, және нақты ауқым стандартқа және өндірушіге байланысты. Тек қана қолжетімді болғандықтан есептелген мәннен әлдеқайда жоғары номинал таңдаудан аулақ болыңыз; ұзақ мерзімді жеңіл жүктеме режимі энергия мен капиталды босқа жұмсайды.

Гармоникалық жүктемелер және K-коэффициенті

Айнымалы жиілікті жетектер, ДЖЖ (UPS) жүйелері, жарықдиодты жарықтандыру және деректер орталығы жабдықтары гармоникалық токтарды тудырады, бұл шығындарды және қызып кетуді арттырады. Егер сызықтық емес жүктеме едәуір болса, трансформатор K-коэффициенті номиналын немесе қосымша төмендетілген номиналды қажет етуі мүмкін. Бұл жүктемелер туралы өндірушіге алдын ала хабарлаңыз; гармоникалық қызу іске қосу кезінде байқалмайды, ал кейін оқшаулаудың қызмет ету мерзімін қысқартумен көрінеді.

Күн панелдері (PV) жобаларына арналған трансформатор өлшемін анықтау

Күн панелдері (PV) зауытында трансформатор әдетте инвертор шыққан қуатты желіге немесе жинау кернеуіне дейін көтереді. Өлшемді анықтау сол kVA логикасы бойынша жүргізіледі, бірақ PV жобаларына екі ерекше жайт қосылады. Біріншіден, шыққан қуат жарық сәулесімен байланысты, сондықтан трансформатордың қызмет ету уақытының көп бөлігі жартылай жүктеме режимінде өтеді, бұл жұмыссыз қуат жоғалтуын салыстырмалы түрде маңызды етеді. Екіншіден, кернеу коэффициентін желіге қосылу нүктесімен салыстырып тексеріңіз, себебі кернеуді көтеру коэффициенті мен тап ауқымы нақты желі кернеуіне сәйкес келуі тиіс, номиналды мәнге емес.

Өндірушіге нені жіберу керек?

Қысқа, толық кіріс мәндер тізімі ұзақ әңгімеден гөрі дұрыс ұсынысты тезірек алады.

Бұл мәндерді жіберіп, ұсыныспен бірге күнделікті сынақ есебін сұраңыз. Содан кейін өлшемді таңдау шешімі болжам емес, құжатталған инженерлік таңдау болады.