اصل انتخاب ترانسفورماتور در سیستم برق ساختمان
در سیستم الکتریکی ساختمان ، انتخاب ترانسفورماتور باید عوامل فنی ، اقتصادی ، ایمنی و محیطی را در نظر بگیرد تا اطمینان حاصل شود که منبع تغذیه قابل اعتماد ، کارآمد و مطابق با هنجارها است. موارد زیر اصول انتخاب سیستماتیک است:
I. تجزیه و تحلیل بار و محاسبه ظرفیت
1 نوع بار و ویژگی ها
طبقه بندی: روشنایی ، تجهیزات برق (آسانسور ، پمپ) ، سیستم تهویه مطبوع ، منبع تغذیه اضطراری و غیره
شروع جریان: تجهیزات برق (مانند موتورها) باید 5 تا 7 برابر جریان شروع را در نظر بگیرند ، انتخاب باید برای ظرفیت اضافه بار کوتاه مدت محفوظ باشد.
ضریب توان: اگر ضریب توان بار کم باشد (مانند تعداد زیادی از روشنایی LED) ، برای جلوگیری از افزایش ظرفیت ترانسفورماتور ، پیکربندی دستگاه جبران توان واکنشی لازم است.
2. محاسبه ظرفیت
روش ضریب همزمان: ظرفیت کل=σ (قدرت دستگاه واحد × نیاز به ضریب همزمان).
رزرو برای گسترش: معمولاً ظرفیت را با توجه به 120 ~ 130 ٪ از بار فعلی انتخاب کنید و فضای رشد را در 5 ~ 10 سال آینده ذخیره کنید.
مرجع استاندارد: با توجه به کد طراحی الکتریکی ساختمانهای مدنی کالیبره شده است (GB 51348).
ii. تطبیق سطح ولتاژ
1 ولتاژ ورودی
با توجه به ولتاژ دسترسی شبکه (به عنوان مثال 10kV ، 35kV) تعیین می شود.
برای اطمینان از سازگاری ، باید با بخش منبع تغذیه محلی مشورت کنید.
2. ولتاژ خروجی
سیستم توزیع ولتاژ کم عموما 400 ولت/230 ولت (سیستم چهار فاز چهار سیم) است.
تجهیزات ویژه (به عنوان مثال تجهیزات صنعتی) ممکن است به 690 ولت یا ولتاژ سفارشی نیاز داشته باشد و نیاز به انتخاب ترانسفورماتورهای چند بادکنک دارد.
III. بهره وری و اقتصاد انرژی
1 سطح بهره وری انرژی
مراجعه به استانداردهای ملی (مانند GB 20052): راندمان انرژی درجه 1 (حداقل از دست دادن بدون بار) ، راندمان انرژی درجه 2.
ترانسفورماتور با راندمان بالا (مانند آلیاژ آمورف) هزینه اولیه بسیار زیاد است ، اما مزایای طولانی مدت صرفه جویی در مصرف انرژی است.
2. تجزیه و تحلیل اقتصادی
هزینه کل مالکیت (TCO) {0}}} هزینه اولیه + هزینه ضرر عملیاتی (بر اساس قیمت برق و چرخه عمر).
معمولاً مدلی را انتخاب کنید که سطح راندمان انرژی آن با نرخ بار مطابقت داشته باشد (به عنوان مثال ، هنگامی که نرخ بار 80 ~ 60 ٪ است ، راندمان انرژی درجه 1 بهتر است).
IV.INTALLATION محیط و انتخاب ساختار
1 محل نصب
داخلی: ترانسفورماتور نوع خشک اولویت (سری SCB) ، پیشگیری از آتش ، بدون روغن ، سر و صدای کم ، مناسب برای زیرزمین یا اتاق توزیع کف.
در فضای باز: ترانسفورماتور ناشی از نفت (سری) ، اتلاف گرمای خوب ، اما نیاز به پست مستقل دارد ، به نیازهای ضد انفجار و آتش سوزی توجه کنید.
2. محدودیت های فضایی
طراحی جمع و جور (به عنوان مثال ترانسفورماتور سه بعدی نورد) فضای کف را ذخیره می کند.
ساختمانهای مرتفع می توانند پست تقسیم یا از پیش مونتاژ شده (ترانسفورماتور جعبه) را انتخاب کنند.
3. سازگاری با محیط زیست
محیط مرطوب (به عنوان مثال زیرزمین): ترانسفورماتور نوع خشک را با کلاس حفاظت بیشتر از یا مساوی با IP23 انتخاب کنید ، یا دستگاه dehumidifying را نصب کنید.
منطقه درجه حرارت بالا: طراحی اتلاف حرارت افزایش یافته (مانند خنک کننده هوای اجباری).
V. الزامات ایمنی و حفاظت
1. حفاظت بیش از حد و مدار کوتاه
پیکربندی دستگاه های محافظت هوشمند (مانند کنترل دما ، رله بیش از حد) ، نظارت بر دمای سیم پیچ و جریان.
امپدانس اتصال کوتاه (به عنوان مثال 6 ٪) باید با سیستم توزیع مطابقت داشته باشد تا جریان گسل محدود شود.
ترتیب پیشگیری از آتش سوزی و حفاظت از محیط زیست
ترانسفورماتور از نوع خشک با رزین اپوکسی ریخته می شود ، کلاس عایق F (155 درجه) ، مقاوم در برابر شعله و بدون گاز سمی را برآورده می کند.
ترانسفورماتورهای ناشی از نفت باید مطابق با کد حفاظت از آتش در طراحی ساختمان (GB 50016) با مخازن تخلیه نفت و فایروال تنظیم شوند (GB 50016).
vi ، نیازهای ویژه و کاربرد فناوری جدید
1. سرکوب هارمونیک
اگر بار حاوی تعداد زیادی دستگاه غیر خطی (مبدل فرکانس ، UPS) است ، برای مقاومت در برابر گرمایش هارمونیک ، ترانسفورماتورهای دارای درجه K (مانند K13) را انتخاب کنید.
2. پیکربندی اضافی
N +1 افزونگی در مکان های بحرانی (بیمارستان ها ، مراکز داده) برای اطمینان از منبع تغذیه بدون وقفه در صورت خرابی واحد واحد اتخاذ می شود.
3. عملکرد هوشمند
سنسورهای IoT یکپارچه ، نظارت بر زمان واقعی فاکتور بار ، دما ، وضعیت عایق ، پشتیبانی از پیش بینی پشتیبانی.
vii استانداردها و هنجارها
1. استانداردهای داخلی
GB/T 1094 (شرایط فنی عمومی برای ترانسفورماتورهای برق).
GB 51348 (کد طراحی الکتریکی برای ساختمانهای مدنی).
2. استانداردهای بین المللی
IEC 60076 (عملکرد و آزمایش ترانسفورماتور قدرت).
IEEE C57.12. 00 (الزامات عمومی ترانسفورماتور آمریکای شمالی).
viii موارد معمولی
1. مجموعه تجاری
خصوصیات بار: تهویه مطبوع متمرکز (بار زیاد فصلی) ، روشنایی و آسانسورها (بار پایدار).
طرح انتخاب: 2 مجموعه از ترانسفورماتورهای نوع خشک 1600kVA (افزونگی N {3 {{3}) ، کارایی انرژی کلاس I ، مجهز به سیستم نظارت هوشمند.
2. اقامتگاه مرتفع
ویژگی های بار: تهویه مطبوع خانگی ، آسانسور ، پمپ آب.
طرح انتخاب: ترانسفورماتور 800KVA (متغیر جعبه در فضای باز) ، راندمان انرژی درجه 2 ، برای شارژ انبساط بار شمع رزرو شده است.
خلاصه
ساختمان انتخاب ترانسفورماتور سیستم الکتریکی باید مبتنی بر تجزیه و تحلیل بار باشد ، همراه با راندمان انرژی ، ایمنی ، محیط زیست و اقتصاد ، ظرفیت ، نوع و پارامترهای فنی مناسب را انتخاب کنید. ترانسفورماتورهای نوع خشک به دلیل ایمنی و مزایای زیست محیطی برای استفاده در محیط داخلی ترجیح داده می شوند ، در حالی که انواع نفت برای سناریوهای با ظرفیت بالا مناسب هستند. در عین حال ، باید به هارمونیک ، افزونگی و تقاضای هوشمند توجه شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم قابل اعتماد ، انعطاف پذیر و پایدار است.
I. تجزیه و تحلیل بار و محاسبه ظرفیت
1 نوع بار و ویژگی ها
طبقه بندی: روشنایی ، تجهیزات برق (آسانسور ، پمپ) ، سیستم تهویه مطبوع ، منبع تغذیه اضطراری و غیره
شروع جریان: تجهیزات برق (مانند موتورها) باید 5 تا 7 برابر جریان شروع را در نظر بگیرند ، انتخاب باید برای ظرفیت اضافه بار کوتاه مدت محفوظ باشد.
ضریب توان: اگر ضریب توان بار کم باشد (مانند تعداد زیادی از روشنایی LED) ، برای جلوگیری از افزایش ظرفیت ترانسفورماتور ، پیکربندی دستگاه جبران توان واکنشی لازم است.
2. محاسبه ظرفیت
روش ضریب همزمان: ظرفیت کل=σ (قدرت دستگاه واحد × نیاز به ضریب همزمان).
رزرو برای گسترش: معمولاً ظرفیت را با توجه به 120 ~ 130 ٪ از بار فعلی انتخاب کنید و فضای رشد را در 5 ~ 10 سال آینده ذخیره کنید.
مرجع استاندارد: با توجه به کد طراحی الکتریکی ساختمانهای مدنی کالیبره شده است (GB 51348).
ii. تطبیق سطح ولتاژ
1 ولتاژ ورودی
با توجه به ولتاژ دسترسی شبکه (به عنوان مثال 10kV ، 35kV) تعیین می شود.
برای اطمینان از سازگاری ، باید با بخش منبع تغذیه محلی مشورت کنید.
2. ولتاژ خروجی
سیستم توزیع ولتاژ کم عموما 400 ولت/230 ولت (سیستم چهار فاز چهار سیم) است.
تجهیزات ویژه (به عنوان مثال تجهیزات صنعتی) ممکن است به 690 ولت یا ولتاژ سفارشی نیاز داشته باشد و نیاز به انتخاب ترانسفورماتورهای چند بادکنک دارد.
III. بهره وری و اقتصاد انرژی
1 سطح بهره وری انرژی
مراجعه به استانداردهای ملی (مانند GB 20052): راندمان انرژی درجه 1 (حداقل از دست دادن بدون بار) ، راندمان انرژی درجه 2.
ترانسفورماتور با راندمان بالا (مانند آلیاژ آمورف) هزینه اولیه بسیار زیاد است ، اما مزایای طولانی مدت صرفه جویی در مصرف انرژی است.
2. تجزیه و تحلیل اقتصادی
هزینه کل مالکیت (TCO) {0}}} هزینه اولیه + هزینه ضرر عملیاتی (بر اساس قیمت برق و چرخه عمر).
معمولاً مدلی را انتخاب کنید که سطح راندمان انرژی آن با نرخ بار مطابقت داشته باشد (به عنوان مثال ، هنگامی که نرخ بار 80 ~ 60 ٪ است ، راندمان انرژی درجه 1 بهتر است).
IV.INTALLATION محیط و انتخاب ساختار
1 محل نصب
داخلی: ترانسفورماتور نوع خشک اولویت (سری SCB) ، پیشگیری از آتش ، بدون روغن ، سر و صدای کم ، مناسب برای زیرزمین یا اتاق توزیع کف.
در فضای باز: ترانسفورماتور ناشی از نفت (سری) ، اتلاف گرمای خوب ، اما نیاز به پست مستقل دارد ، به نیازهای ضد انفجار و آتش سوزی توجه کنید.
2. محدودیت های فضایی
طراحی جمع و جور (به عنوان مثال ترانسفورماتور سه بعدی نورد) فضای کف را ذخیره می کند.
ساختمانهای مرتفع می توانند پست تقسیم یا از پیش مونتاژ شده (ترانسفورماتور جعبه) را انتخاب کنند.
3. سازگاری با محیط زیست
محیط مرطوب (به عنوان مثال زیرزمین): ترانسفورماتور نوع خشک را با کلاس حفاظت بیشتر از یا مساوی با IP23 انتخاب کنید ، یا دستگاه dehumidifying را نصب کنید.
منطقه درجه حرارت بالا: طراحی اتلاف حرارت افزایش یافته (مانند خنک کننده هوای اجباری).
V. الزامات ایمنی و حفاظت
1. حفاظت بیش از حد و مدار کوتاه
پیکربندی دستگاه های محافظت هوشمند (مانند کنترل دما ، رله بیش از حد) ، نظارت بر دمای سیم پیچ و جریان.
امپدانس اتصال کوتاه (به عنوان مثال 6 ٪) باید با سیستم توزیع مطابقت داشته باشد تا جریان گسل محدود شود.
ترتیب پیشگیری از آتش سوزی و حفاظت از محیط زیست
ترانسفورماتور از نوع خشک با رزین اپوکسی ریخته می شود ، کلاس عایق F (155 درجه) ، مقاوم در برابر شعله و بدون گاز سمی را برآورده می کند.
ترانسفورماتورهای ناشی از نفت باید مطابق با کد حفاظت از آتش در طراحی ساختمان (GB 50016) با مخازن تخلیه نفت و فایروال تنظیم شوند (GB 50016).
vi ، نیازهای ویژه و کاربرد فناوری جدید
1. سرکوب هارمونیک
اگر بار حاوی تعداد زیادی دستگاه غیر خطی (مبدل فرکانس ، UPS) است ، برای مقاومت در برابر گرمایش هارمونیک ، ترانسفورماتورهای دارای درجه K (مانند K13) را انتخاب کنید.
2. پیکربندی اضافی
N +1 افزونگی در مکان های بحرانی (بیمارستان ها ، مراکز داده) برای اطمینان از منبع تغذیه بدون وقفه در صورت خرابی واحد واحد اتخاذ می شود.
3. عملکرد هوشمند
سنسورهای IoT یکپارچه ، نظارت بر زمان واقعی فاکتور بار ، دما ، وضعیت عایق ، پشتیبانی از پیش بینی پشتیبانی.
vii استانداردها و هنجارها
1. استانداردهای داخلی
GB/T 1094 (شرایط فنی عمومی برای ترانسفورماتورهای برق).
GB 51348 (کد طراحی الکتریکی برای ساختمانهای مدنی).
2. استانداردهای بین المللی
IEC 60076 (عملکرد و آزمایش ترانسفورماتور قدرت).
IEEE C57.12. 00 (الزامات عمومی ترانسفورماتور آمریکای شمالی).
viii موارد معمولی
1. مجموعه تجاری
خصوصیات بار: تهویه مطبوع متمرکز (بار زیاد فصلی) ، روشنایی و آسانسورها (بار پایدار).
طرح انتخاب: 2 مجموعه از ترانسفورماتورهای نوع خشک 1600kVA (افزونگی N {3 {{3}) ، کارایی انرژی کلاس I ، مجهز به سیستم نظارت هوشمند.
2. اقامتگاه مرتفع
ویژگی های بار: تهویه مطبوع خانگی ، آسانسور ، پمپ آب.
طرح انتخاب: ترانسفورماتور 800KVA (متغیر جعبه در فضای باز) ، راندمان انرژی درجه 2 ، برای شارژ انبساط بار شمع رزرو شده است.
خلاصه
ساختمان انتخاب ترانسفورماتور سیستم الکتریکی باید مبتنی بر تجزیه و تحلیل بار باشد ، همراه با راندمان انرژی ، ایمنی ، محیط زیست و اقتصاد ، ظرفیت ، نوع و پارامترهای فنی مناسب را انتخاب کنید. ترانسفورماتورهای نوع خشک به دلیل ایمنی و مزایای زیست محیطی برای استفاده در محیط داخلی ترجیح داده می شوند ، در حالی که انواع نفت برای سناریوهای با ظرفیت بالا مناسب هستند. در عین حال ، باید به هارمونیک ، افزونگی و تقاضای هوشمند توجه شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم قابل اعتماد ، انعطاف پذیر و پایدار است.