Kuorman ominaisuusarviointi on jakautujan muuntajan suunnittelun kulmakivi, joka vaikuttaa suoraan kapasiteettivalintaan, häviöjen jakautumiseen, lämpötilan nousun hallintaan ja toiminnalliseen taloudellisuuteen. Arviointia on tehtävä kolmelta ulottuvuudelta: kuormatyypin, aikadynaamisen ja ympäristön kytkentän näkökulmasta, ja siihen perustuu tarkka malli oikean käytännön toimintaolosuhteisiin.
Luokittelu ja ominaisuudet
Asuinrakennuskulut: Dominoiduilla valaistuksella ja kotitalousteknologialla, päivittäisellä kuoraviivalla kaksipääteinen (aamu- ja ilta-aika) ja matala vuosittainen kuormatekijä (noin 30%–40%).
Teolliset kulut: Luokiteltu jatkuvaksi (esim. terästehtaat), epäsäännölliseksi (esim. puusepänosa) ja iskukulut (esim. sähkökaariuunet), jotka vaativat huomiota harmonioihin, jännitteen vaihteluun ja syöttövirtaan.
Kaupalliset kulut: Kuten ostoskeskus ja tietokeskukset, karakterisoitu vuodenaikojen vaihtelulla (esim. kesäilmaus) ja epälineaarilla ominaisuuksilla (esim. UPS, taajuusmuunnin).
Kuorman mallintaminen
Käytä ekvivalenttien piirien malleja tai mitattuja datan sopivuuden avulla kvantifioimaan tehokkuustekijä (PF), harmoninen sisältö (esim. THDi) ja kuorman vaihtelu.
Päivittäinen kuormaviiva
Perustuu kenttäseurantaan tai standardiviivoihin (esim. IEEE), korostaa huippu- ja alakulmaperioikkoja ja niiden kestoja.
Esimerkki: Teollisen alueen päivittäinen viiva paljastaa kaksipään 10:00–12:00 ja 18:00–20:00 välillä, yöllinen kuormatekijä alle 20%.
Vuoden kuormaviiva
Ottaa huomioon vuodenaikavaihtelut (esim. kesärauhoitus, talviset lämmityskulut) ja ennustaa tulevia kuormituksen kasvuun historian pohjalta.
Avaintoimet: Vuoden maksimikuormituksen käyttöajat (Tmax), kuormatekijä (LF) ja kuormatekijäprosentti (LF%).
Lämpötilan vaikutus
Joka 10°C:n lämpötilan nousu ympäristössä vähentää muuntajan nimelliskapasiteettia noin 5% (perustuen termiseen ikääntymismalliin), mikä edellyttää ylikuormituskyvyn tarkistamista.
Korkeuden vaikutus
Joka 300 metrin korkeuden nousu vähentää eristyksen vahvuutta noin 1%, mikä edellyttää eristyskonstruktion mukauttamista tai kapasiteettien alentamista.
Saasteen vakavuus
Luokiteltu IEC 60815:n mukaan (esim. lievä, vakava saastuminen), vaikuttaa upotusten ja eristysten valintaan sekä liukemisaikaan.
Mittaustapa
Kerää todellisten kuormituksien data älymittareiden ja oskilloskooppien avulla, seuraavaksi tilastollinen analyysi (esim. kuormatekijän jakauma, harmoninen spektri).
Simulaatiopohjainen tapa
Käyttää ohjelmistoja kuten ETAP tai DIgSILENT eri skenaarioiden mallintamiseen voimasäiliöissä.
Empiiriset kaavat
Kuten IEC 60076:n kuormatekijäkaava muuntajan kapasiteetin nopeaan arviointiin.
Kapasiteetin valinta
Määrittelee muuntajan kapasiteetin kuormatekijän (esim. 80% suunnittelun varaus) ja ylikuormituskyvyn (esim. 1,5 x nomin. virta 2 tunnin ajaksi) perusteella.
Häviöjen jakautuminen
Rautahäviöt (PFe) ovat kuormasta riippumattomia, kun taas kuparihäviöt (PCu) skaalautuvat kuorman neliön kanssa, mikä edellyttää tasapainoa tyhjäkuorman ja kuorman välillä.
Lämpötilan nousun hallinta
Laskee kytkentäpisteiden lämpötiloja kuorman ominaisuuden perusteella varmistaakseen vastaavuuden eristyksen materiaalin lämpötilaluokille (esim. Luokka A ≤105°C).
Kuorman ominaisuusarviointiin on integroitu kuormatyypin, aikadynaamisen ja ympäristön kytkennyksen mittaus-, simulaatiopohjaiset ja empiiriset menetelmät tarkan mallin luomiseksi. Tulokset vaikuttavat suoraan kapasiteettivalintaan, häviöjen jakautumiseen ja toiminnalliseen luotettavuuteen, muodostaen jakautujan muuntajan suunnittelun perustan.
Talousanalyysi
Vertailee eri kapasiteettien sijoituspalautusta elinkaari-kustannusten (LCC) arvioinnin avulla.