Dimenzovanie transformátora: Výber kVA pre 33kV projekty

Použiteľné scenáre: projekty distribúcie 33 kV, ťažba, fotovoltaické a energetické skladovanie, priemyselné parky a zámorské energetické siete (33 kV je hlavná úroveň napätia v Afrike a juhovýchodnej Ázii). Medzi hlavné modely patria transformátory s olejovým-ponorom (S11/S13/S22) a suchým-typom (SCB10/SCB13); bežne sa používa skupina pripojenia Dyn11.
Základná logika: Spočítajte záťaže → vypočítajte faktor simultánnosti → rezervnú kapacitu pre budúce rozšírenie → overte pokles napätia, nárast teploty, skrat{0}}podmienky a harmonické → dokončite menovitý kVA.Henan Xintailongponúka celý rad 33 kV olejových -ponorných a suchých{2}} transformátorov, ktoré spĺňajú kapacitné požiadavky pre rôzne domáce a zámorské priemyselné a ťažobné projekty.

I. Základné pojmy

1. Jednotka menovitého výkonu: kVA

Zdanlivý výkon (S=√3 × U × I)
Aktívny výkon (P=S × cosφ):
cosφ: účinník zaťaženia; typicky 0,8–0,85 pre všeobecný priemysel; okolo 0,95 pre záťaže PV meniča.
Bežná mylná predstava: Aktívny výkon (kW) nemožno priamo porovnávať s kapacitou transformátora (kVA).

2. Bežné konfigurácie 33kV transformátorov

Strana vysokého-napätia: 33 kV; bežné nízkonapäťové-strany napätia: 11 kV / 6,6 kV / 415 V.

II. Štandardné kroky pre výber kapacity

Krok 1: Spočítajte všetky projektové zaťaženia (aktívny výkon v kW)

Kategorizovaný záznam:

 Konštantné zaťaženie:Osvetlenie, kancelárska technika, nepretržite pracujúce stroje
 Kolísavé zaťaženie:Motory, vodné čerpadlá, drviče, vzduchové kompresory
 Nárazové zaťaženie:Zdvíhacie zariadenia, valcovne (štartovací prúd vyžaduje samostatné overenie)
 Nová energetická záťaž:Pripojenie FV/energetickej akumulačnej siete (obojsmerný tok energie, treba zvážiť spätný prenos energie)

Krok 2: Použite faktor simultánnosti (faktor dopytu) K

Vo veľkej väčšine projektov nie všetky zariadenia fungujú súčasne pri plnom zaťažení; musí sa použiť faktor simultánnosti.
Odporúčané referenčné hodnoty:

Vypočítajte maximálny vypočítaný zdanlivý výkon:
(Scalc=Plload × Kcosφ)

Krok 3: Zarezervujte si kapacitu pre budúce rozšírenie (rozhodujúce, pre 33kV vysokonapäťové projekty sa odporúča dostatočná rezerva)-

Všeobecné princípy:

1. Krátkodobé-plánovanie (3 – 5 rokov): rezerva 15 % – 25 %
2. Strednodobé-až{2}}dlhodobé-plánovanie (5 – 10 rokov; priemyselné parky, banské oblasti): rezerva 25 % – 40 %
3. PV stupňové-transformátory: Vo všeobecnosti si nevyhradzujte nadmernú rezervu; zodpovedajú menovitej kapacite meniča, čo umožňuje iba krátkodobé-preťaženie.
(Vyžaduje sa=Skalc × (koeficient rozpätia 1 +))

Krok 4: Prispôsobte sa štandardnej sérii s menovitou kapacitou transformátora

Medzinárodne bežné 33kV transformátorové štandardné série kVA (normy IEC): 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 1010, 020 20 000 kVA
pravidlo:Vyberte štandardnú kapacitu rovnú alebo väčšiu ako \\(S_{požadované}\\); výber nižšej kapacity je prísne zakázaný.
Poznámka:Po výbere kapacity môžete potvrdiť dodací čas, parametre straty a konfiguráciu izolácie pre príslušný 33kV olejový -ponorný alebo suchý{2}} transformátor s Henan Xintailong.

III. Kľúčové obmedzenia

1. Krátkodobá-schopnosť preťaženia

Olejové-transformátory:Normálne povoľte 1,1-násobok menovitej kapacity pre dlhodobú-prevádzku; 1,2–1,3-krát pre krátkodobú-núdzovú prevádzku (v závislosti od limitov teploty okolia a zvýšenia teploty oleja).
Transformátory suchého-typu (SCB): Schopnosť preťaženia je nižšia ako u transformátorov ponorených do oleja-; vo všeobecnosti-dlhodobá prevádzka by nemala presiahnuť 1,05-násobok menovitej kapacity.

2. Overenie štartovacieho prúdu motora

V prípade motorov s vysokým{0}}výkonom spúšťaných prostredníctvom priamych-priamych{2}}metód (DOL) môže štartovací prúd dosiahnuť 6 až 7-násobok menovitého prúdu. Ak jeden vysokovýkonný-motor prekročí 20 % menovitej kapacity transformátora:
Pokles napätia prípojnice musí byť overený; pokles by v ideálnom prípade nemal presiahnuť 8 % – 10 %. Ak toto kritérium nie je splnené, zvýšte kapacitu transformátora alebo použite technológiu mäkkého rozbehu/pohonu s premenlivou frekvenciou (VFD).

3. Overenie harmonického zaťaženia (VFD, UPS, PV meniče)

Harmonické zvyšujú dodatočné straty transformátora a môžu spôsobiť prehriatie.
Pre scenáre s vysokým obsahom harmonických:
• Uprednostnite používanie harmonických -transformátorov (transformátory K-faktor).
• Zvýšte kapacitu transformátora o 10 % – 20 % pri rovnakej záťaži.

4. Impedančné napätie a skratový-prúd

33kV systémy sa vyznačujú vysokou úrovňou skratu-.
Pre veľkokapacitné transformátory (väčšie alebo rovné 5 000 kVA) je potrebné vziať do úvahy schopnosť skratového vypínania predradeného rozvádzača 33 kV; jednoducho maximalizovať kapacitu sa neodporúča. Vyššia kapacita vedie k vyšším skratovým-prúdom na nízkonapäťovej strane-, čím sa výrazne zvyšujú náklady na vysokonapäťové a nízkonapäťové rozvádzače-.
Štandardné hodnoty impedancie: Menšie alebo rovné 2500 kVA: Uk=6%
3150 – 10 000 kVA: Spojené kráľovstvo=7 % – 8 %
>10 000 kVA: Spojené kráľovstvo=8 % – 10 %
Henan Xintailong ponúka prispôsobené parametre skratovej{0}}impedancie pre 33kV transformátory, aby vyhovovali špecifickým-podmienkam skratu zámorských energetických sietí.

5. Zníženie vplyvu na životné prostredie

For ambient temperatures >40°C, enclosed distribution rooms, or high altitudes (>1000 m), menovitá kapacita transformátora sa musí znížiť.
Príklad: V nadmorskej výške 2 000 m si olejové- transformátory zvyčajne vyžadujú zníženie výkonu o 5 % – 10 %; preto by sa mala na začiatku zvoliť vyššia kapacita. Pre vysoké-teploty alebo pobrežné prostredie (soľný sprej) sa poraďteXintailongpočas fázy výberu pre vylepšené antikorózne-riešenia.

IV. Ukážka typického príkladu výpočtu

Podmienky projektu: priemyselný park 33/0,415 kV; celkové aktívne zaťaženie ΣP=3200 kW; koincidenčný faktor K=0.75; účinník cosφ=0.8; rozšírenie kapacity plánované do 5 rokov; Požadovaná marža 20 %.

1. Vypočítajte zdanlivé zaťaženie

(Vápnik=(3200 × 0,75) / 0.8=3000 kVA)

2. Pridajte okraj rozšírenia

(Požiadavka=3000 × 1.2=3600 kVA)

3. Zhoda so štandardnou kapacitou:

3150 kVA je nedostatočné; vyberte ďalšiu veľkosť až-transformátor 4 000 kVA 33 kV.

V. Pokyny pre výber kapacity v rôznych aplikačných scenároch

1. 33kV PV step-transformátor (33/0,69 kV): Kapacita ≈ celkový menovitý výkon invertorov; vo všeobecnosti nie je potrebná žiadna veľká dodatočná rezerva. Uprednostnite úvahy o nulovej záťaži v noci oproti špičkovému výkonu počas dňa a venujte pozornosť obojsmernému toku energie.
2. Ťažobný priestor Hlavný transformátor 33 kV: vystavený častým nárazovým zaťaženiam; koeficient zhody by nemal byť nastavený príliš nízko. Odporúča sa rezerva väčšia alebo rovná 25 %, aby sa predišlo častému preťaženiu.
3. Mestský priemyselný park 33kV distribučný transformátor: Záťaž z roka na rok pomaly rastie; odporúča sa rezerva 20 % – 30 %. Uprednostnite paralelnú prevádzku viacerých transformátorov s menšou{5}}kapacitou, pretože to ponúka vyššiu spoľahlivosť napájania v porovnaní s jednou ultra-veľkou-jednotkou s veľkou kapacitou.
Porovnanie schémy: 2 × 2500 kVA je lepšie ako 1 × 5000 kVA; ak jedna jednotka zlyhá, druhá môže prenášať kritické zaťaženie. Xintailong poskytuje potrebnú technickú podporu pre paralelnú prevádzku viacerých transformátorov.

VI. Bežné úskalia výberu, ktorým sa treba vyhnúť

Chyba 1: Priame porovnanie celkového výkonu zariadenia (kW) s kapacitou transformátora (kVA) bez zohľadnenia účinníka.
Chyba 2: Nezohľadnenie faktora zhody (faktor diverzity) a jednoduché sčítanie všetkých menovitých výkonov zariadení; to vedie k predimenzovaným transformátorom, čo vedie k vysokým stratám bez{1}}zaťaženia a zbytočným investíciám.
Chyba 3: Zameranie sa len na aktuálne zaťaženie bez umožnenia rozšírenia kapacity, čo vedie k preťaženiu do 3–5 rokov prevádzky.
Chyba 4: Zlyhanie pri zväčšení kapacity pre harmonické alebo premenlivé{1} frekvenčné záťaže, čo má za následok nadmerné prevádzkové teploty.
Chyba 5: Slepý výber jednej ultra-veľkokapacitnej jednotky bez N+1 plánu zálohovania, čím vzniká vysoké riziko výpadku napájania.

VII. Vzorec rýchleho výberu (pre rýchly{1}}odhad na stránke)

(S_transformátor Väčšie alebo rovné P × K / cosφ × 1,15–1,40)
Násobiteľ 1,15 – 1,40 predstavuje rozpätie rozšírenia vybrané na základe predpokladanej životnosti projektu.