Πέρυσι βοήθησα ένα εργοστάσιο να αντικαταστήσει έναν μετασχηματιστή. Ο υπεύθυνος είπε με σιγουριά: «Το φορτίο μας δεν είναι μεγάλο, αρκούν 200 kVA». Δύο μήνες αργότερα, τις πιο ζεστές μέρες του καλοκαιριού, η θήκη του μετασχηματιστή ήταν πολύ ζεστή για να την αγγίξετε και ο μετρητής θερμοκρασίας λαδιού πίεζε τη γραμμή συναγερμού 85 μοιρών. Ελέγξαμε – είχαν προσθέσει αθόρυβα εξοπλισμό όλα αυτά τα χρόνια και το πραγματικό φορτίο ήταν ήδη πολύ πάνω από την ονομαστική τιμή του μετασχηματιστή. Η απόκτηση ενός μεγαλύτερου σήμαινε ότι το παλιό ίδρυμα δεν θα λειτουργούσε και οι πολιτικές εργασίες κόστισαν ένα σωρό χρήματα.
Το μέγεθος ενός μετασχηματιστή ακούγεται απλό, αλλά δεν είναι. Οι περισσότεροι άνθρωποι κοιτάζουν μόνο τη χωρητικότητα και αγνοούν την τάση, τις απώλειες, τον τύπο εγκατάστασης και τον αντίστοιχο βοηθητικό εξοπλισμό. Εδώ είναι μερικά πράγματα που έχω μάθει από το να περνάω χρόνο στο χώρο.
Η ονομαστική χωρητικότητα δεν είναι «το μεγαλύτερο, τόσο καλύτερο», αλλά η πολύ μικρή είναι καταστροφή. Η χωρητικότητα του μετασχηματιστή είναι σε kVA, όχι kW. Πολλοί άνθρωποι συνδυάζουν ενεργό και αντιδραστική ισχύ. Ένας μετασχηματιστής 1000 kVA με συντελεστή ισχύος 0,9 μπορεί να αποδώσει 900 kW. με συντελεστή ισχύος 0,8, μόνο 800 kW. Πριν επιλέξετε μια χωρητικότητα, υπολογίστε το πραγματικό φορτίο και, στη συνέχεια, προσθέστε περιθώριο. Τυπικά στοχεύστε σε φόρτωση 65% έως 75%. Κάτω από το 50% για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι απώλειες χωρίς φορτίο καταναλώνουν υπερβολική ισχύ. άνω του 85% για μεγάλα χρονικά διαστήματα, το περιθώριο υπερφόρτωσης είναι λεπτό και η καλοκαιρινή ζέστη μπορεί να το σκοτώσει. Για τις βιομηχανικές εγκαταστάσεις, προσθέστε 20% έως 30% για μελλοντική επέκταση τα επόμενα τρία έως πέντε χρόνια.
Η κατηγορία τάσης εξαρτάται από το σύστημα τροφοδοσίας και την πλευρά του φορτίου. Οι συνήθεις πρωτεύουσες τάσεις είναι 10kV, 35kV, 110kV. Το δευτερεύον είναι συνήθως 0,4kV (380V/220V). Τα ξένα έργα χρησιμοποιούν μερικές φορές 13,8kV, 24kV, 33kV. Επιβεβαιώνετε πάντα την ονομαστική τάση και συχνότητα του τοπικού δικτύου. Η Κίνα χρησιμοποιεί 50Hz. ορισμένες χώρες χρησιμοποιούν 60Hz – ένας μετασχηματιστής δεν μπορεί να χειριστεί και τα δύο. Ελέγξτε επίσης το εύρος αγγίγματος. Οι εναλλάκτες βρύσης εκτός φορτίου είναι συνήθως ±2×2,5%. Οι εναλλάκτες βρύσης κατά το φορτίο δίνουν μεγαλύτερο εύρος. Εάν η τάση παρουσιάζει μεγάλες διακυμάνσεις, επιλέξτε αλλαγή βρύσης κατά το φορτίο.
Οι απώλειες είναι απώλειες χωρίς φορτίο και απώλεια φορτίου – εδώ ζει το μακροπρόθεσμο κόστος. Ένας φθηνός μετασχηματιστής μπορεί να κάψει πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια σε διάστημα πέντε ετών από τη διαφορά τιμής. Η απώλεια χωρίς φορτίο (απώλεια πυρήνα) εξαρτάται από το υλικό και τον σχεδιασμό του πυρήνα. Οι άμορφοι μεταλλικοί πυρήνες μειώνουν την απώλεια χωρίς φορτίο κατά περίπου 70% σε σύγκριση με τον πυριτικό χάλυβα, αλλά κοστίζουν περισσότερο. Η απώλεια φορτίου (απώλεια χαλκού) εξαρτάται από την αντίσταση περιέλιξης. Οι χάλκινες περιελίξεις δίνουν μικρότερες απώλειες από το αλουμίνιο, αλλά είναι βαρύτερες. Τα εθνικά πρότυπα πιέζουν πλέον τους μετασχηματιστές απόδοσης βαθμίδων 1 και βαθμίδας 2. Κοστίζουν περισσότερο εκ των προτέρων, αλλά η εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας συνήθως αποδίδει σε τρία χρόνια. Εάν ο μετασχηματιστής λειτουργεί με μεγάλο φορτίο τις περισσότερες φορές, δώστε προτεραιότητα στην απώλεια φορτίου. Εάν φορτώνεται ελαφρά τις περισσότερες φορές, δώστε προτεραιότητα στην απώλεια χωρίς φορτίο.
Ο τύπος και το περιβάλλον εγκατάστασης υπαγορεύουν την κατασκευή. Οι μετασχηματιστές βυθισμένοι στο λάδι (S11, S13, S20, κ.λπ.) είναι φθηνότεροι, αποβάλλουν καλά τη θερμότητα και έχουν καλή ικανότητα υπερφόρτωσης, αλλά χρειάζονται πυροπροστασία και είναι κατάλληλοι για υπαίθριους υποσταθμούς. Οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου (SCB10, SCB12, SCB14, κ.λπ.) είναι πυρασφαλείς και μπορούν να μπουν σε εργαστήρια ή ηλεκτρικούς χώρους, αλλά κοστίζουν περισσότερο και είναι πιο θορυβώδεις. Σε παραθαλάσσιες περιοχές ή χημικά εργοστάσια με έντονη διάβρωση, επιλέξτε περιβλήματα από ανοξείδωτο χάλυβα ή ειδικές επιστρώσεις. Σε μεγάλα υψόμετρα (πάνω από 1000 μέτρα), μειώστε τον μετασχηματιστή κατά περίπου 1-2% για κάθε επιπλέον 1000 μέτρα ή επιλέξτε μια μονάδα "τύπου οροπεδίου".
Οι συσκευές προστασίας πρέπει να επιλέγονται μαζί με τον μετασχηματιστή. Στην κύρια πλευρά, χρειάζεστε ασφάλειες ή διακόπτη κυκλώματος. Η διαστασιολόγηση των ασφαλειών πρέπει να ταιριάζει με τη χωρητικότητα του μετασχηματιστή και το ρεύμα βραχυκυκλώματος. Για μετασχηματιστές κάτω των 100 kVA, επιλέξτε έναν σύνδεσμο ασφαλειών με ονομαστική τιμή 2-3 φορές το ρεύμα πλήρους φορτίου. για 100kVA και άνω, 1,5-2 φορές. Πολύ υψηλή ονομαστική ασφάλεια και ένα δευτερεύον σφάλμα δεν θα καεί την κύρια ασφάλεια – ο μετασχηματιστής μπορεί να καεί. Πολύ χαμηλό και το ρεύμα εισόδου θα το φυσά κάθε φορά που ενεργοποιείτε. Επίσης στην κύρια πλευρά, χρειάζεστε απαγωγείς υπέρτασης για αντικεραυνική προστασία. Επιλέξτε έναν απαγωγέα μεταλλικού οξειδίου με ονομαστική τιμή για τη μέγιστη τάση του συστήματος και βεβαιωθείτε ότι η αντίσταση γείωσης είναι καλή. Στη δευτερεύουσα πλευρά, είναι χαρακτηριστικός ένας διακόπτης κυκλώματος με καλουπωμένο περίβλημα και ένα προστατευτικό υπερτάσεων.
Η μέθοδος ψύξης και η προστασία εισόδου εξαρτώνται από την τοποθεσία. Για εσωτερικούς χώρους ξηρού τύπου, η εξαναγκασμένη ψύξη αέρα (AF) παρέχει μεγαλύτερη ικανότητα βραχυπρόθεσμης υπερφόρτωσης. Για εξωτερικούς χώρους γεμάτο λάδι, συνήθως αρκεί λάδι φυσικός αέρας (ONAN). εάν το φορτίο είναι βαρύ, χρησιμοποιήστε λάδι με φυσικό αέρα (ONAF). Προστασία εισόδου: IP54 για εξωτερικούς χώρους (πίδακες σκόνης και νερού), IP20 ή IP30 για εσωτερικούς χώρους. Η είσοδος/έξοδος του καλωδίου μπορεί να είναι πάνω, κάτω ή πλάι. Επιβεβαιώστε πριν την παραγγελία, διαφορετικά θα λάβετε μια μονάδα που δεν συνδέεται.
Ένα ακόμα σημείο που μπορεί να χαθεί εύκολα: η αντίσταση τάσης και η ικανότητα αντοχής σε βραχυκύκλωμα. Η τάση σύνθετης αντίστασης (Uk%) επηρεάζει τη ρύθμιση του ρεύματος βραχυκυκλώματος και της τάσης. Για μετασχηματιστές διανομής, το Uk% είναι συνήθως 4% ή 6%. Εάν η χωρητικότητα βραχυκυκλώματος του συστήματος είναι υψηλή, επιλέξτε έναν μετασχηματιστή υψηλής σύνθετης αντίστασης για να περιορίσετε το ρεύμα σφάλματος – διαφορετικά ο κατάντη διακόπτης ενδέχεται να μην μπορεί να το σπάσει. Πριν από την παράδοση, επιβεβαιώστε ότι οι ονομασίες δυναμικής και θερμικής αντοχής (ρεύμα αντοχής αιχμής και ρεύμα αντοχής βραχείας διάρκειας) πληρούν τις απαιτήσεις του συστήματος.
Πληροφορίες πινακίδας και ζητήματα αντικατάστασης. Όταν αντικαθιστάτε έναν παλιό μετασχηματιστή, το χειρότερο είναι να αγοράσετε έναν που δεν ταιριάζει. Μετρήστε την απόσταση του κοχλία βάσης από το κέντρο προς το κέντρο, τη θέση και το ύψος των πρωτευόντων/δευτερευόντων δακτυλίων και τις συνολικές διαστάσεις. Στείλτε όλους τους αριθμούς στον κατασκευαστή και βεβαιωθείτε ότι πρόκειται για άμεση αντικατάσταση. Διαφορετικά, θα τροποποιήσετε τη βάση με μεγάλο κόστος. Ελέγξτε επίσης τις παλιές ασφάλειες και τους απαγωγείς υπερτάσεων στον μετασχηματιστή – μπορεί να χρειάζονται αντικατάσταση ταυτόχρονα. Είναι καλύτερο να επιλέξετε ταιριαστά προϊόντα από την ίδια επωνυμία, ώστε οι διαστάσεις να ευθυγραμμίζονται.
Λοιπόν, εδώ είναι το πρώτο βήμα: το μέγεθος ενός μετασχηματιστή δεν είναι μόνο η επιλογή ενός αριθμού kVA. Τάση, απώλειες, τύπος εγκατάστασης και αντίστοιχες ασφάλειες και απαγωγείς υπερτάσεων – εάν κάποιο από αυτά είναι απενεργοποιημένο, θα ακολουθήσει πρόβλημα. Συγκεντρώστε τις παραμέτρους δικτύου, το προφίλ φόρτωσης, το περιβάλλον, τον προϋπολογισμό και την αναμενόμενη διάρκεια ζωής του ιστότοπου και, στη συνέχεια, παραδώστε τα δεδομένα σε έναν επαγγελματία κατασκευαστή για προσφορές και σύγκριση. Έτσι παίρνετε το σωστό.