配電変圧器の選定基準は何ですか
トランスフォーマ選定基準：最適なパフォーマンスのための重要な要素
適切なトランスフォーマを選択することは、産業、商業、住宅システム全体での電力供給の信頼性を確保するために重要です。このプロセスでは、負荷ダイナミクス、環境制約、規制標準の慎重な評価が必要です。以下に、エンジニアや設計者が情報に基づいた決定を行うための主要な選定基準を示します。
1. 最大需要量の評価
トランスフォーマの容量（kVA）は、システムのピーク電力要件を超える必要があります。
計算方法：
最大需要量 (kVA) = 力率 × 総接続負荷 (kW) × 需要係数需要係数: 通常、負荷同時率に基づいて0.6～0.9。
安全マージン: 将来の負荷増加に対応するため、20～30％の余裕を持つトランスフォーマを選択してください。
2. 将来の拡張計画
早期の陳腐化を防ぐためにスケーラビリティの必要性を予測します：
予想される変更（例：施設の拡張、設備のアップグレード）を考慮に入れます。
例：現在の負荷が400kVAの場合、500kVAのトランスフォーマを選択することで、25%の成長に備えます。
3. 負荷特性分析
線形負荷対非線形負荷：
線形負荷（抵抗性/誘導性）：標準トランスフォーマで十分（例：照明、ヒーター）。
非線形負荷（高調波発生）：
VFD、UPS、またはIT負荷のあるシステムにはK定格トランスフォーマ（例：K13/K20）を使用します。
モータ駆動機器のインラッシュ電流耐性を確認します。
4. 電圧設定
一次電圧：電力網供給と合わせる（例：11kV、33kV）。
二次電圧：最終使用要件に合わせる（例：400V、480V）。
タップチェンジャー：変動する電力網での±5%の電圧調整に必要。
5. トランスフォーマタイプ比較
| タイプ | 利点 | 制限 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 油充填型 | 効率が高い、冷却性能が良い | 火災リスク、メンテナンス頻度が高い | 屋外変電所 |
| 乾式 | 火災安全性が高い、メンテナンス頻度が低い | 効率が低い | 病院、データセンター |
| 非晶質コア | 空載損失が70%低減 | 初期コストが高い | 高稼働時間施設 |
6. 効率と損失の最適化
空載損失（コア損失）：負荷に関係なく固定。
負荷損失（銅損失）：電流に応じて変動。
適合基準：
DOE 2016（米国）、IS 1180（インド）、またはEU Tier 3による最低効率。
7. 環境適応性
屋外設置：
IP55以上の筐体等級で塵埃・雨に対する耐性。
沿岸地域向けC2/C3の腐食保護。
室内/狭い空間：
火災安全性のために乾式トランスフォーマが必須（例：NFPA 99適合）。
8. 冷却システム設計
| 冷却方法 | トランスフォーマタイプ | 使用ケース |
|---|---|---|
| ONAN（オイル自然冷却） | 油充填型 | 低密度設置 |
| ONAF（オイル強制冷却） | 油充填型 | 高負荷変電所 |
| AF（空気強制冷却） | 乾式 | 換気制限サイト |
9. 安全と保護
重要な保護：
ガス検出故障用ブッホルツリレー（油充填型）。
公衆アクセスエリア用IP2X触電防止バリア。
過負荷防止用熱センサー。
適合基準：IEC 60076、IS 2026、またはIEEE C57.12.00。
結論
最適なトランスフォーマの選定は、技術仕様、環境適応性、ライフサイクル経済性のバランスを取ることが求められます。これらの基準—負荷解析から安全プロトコルまで—を統合することで、エンジニアは信頼性、効率性、スケーラビリティを提供するトランスフォーマを展開できます。複雑なプロジェクトでは、認定された製造業者（例：ABB、シーメンス）と協力して設計仮定を検証し、デジタルサイズングツールを利用するようにしましょう。
