การเลือกตัวแปลงไฟฟ้าสำหรับจ่ายพลังงานให้กับเครือข่ายแรงดันต่ำ
ข้อมูลลักษณะของหม้อแปลงกระจายพลังงานถูกกำหนดโดยความต้องการของเครือข่าย การกำหนดกำลังที่มีประสิทธิภาพต้องคูณด้วยปัจจัยกำลัง cosφ เพื่อได้กำลังติดตั้ง Srt ในเครือข่ายกระจายพลังงาน มักจะเลือกค่า uk = 6% เป็นที่นิยม
การเลือกหม้อแปลงกระจายพลังงานสำหรับการจ่ายพลังงานให้กับเครือข่ายแรงดันต่ำ
การสูญเสียของหม้อแปลงประกอบด้วยการสูญเสียเมื่อไม่มีโหลดและการสูญเสียขณะเกิดลัดวงจร การสูญเสียเมื่อไม่มีโหลดเกิดจากการกลับขั้วแม่เหล็กอย่างต่อเนื่องในแกนเหล็กและมีค่าคงที่ โดยไม่ขึ้นอยู่กับโหลด การสูญเสียขณะเกิดลัดวงจรประกอบด้วยการสูญเสียโอห์มในขดลวดและการสูญเสียจากสนามรั่ว และมีค่าเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของระดับโหลด
การสูญเสียของหม้อแปลงประกอบด้วยการสูญเสียเมื่อไม่มีโหลดและการสูญเสียขณะเกิดลัดวงจร การสูญเสียเมื่อไม่มีโหลดเกิดจากการกลับขั้วแม่เหล็กอย่างต่อเนื่องในแกนเหล็ก ซึ่งมีค่าคงที่และไม่ได้รับผลกระทบจากโหลด
ในทางกลับกัน การสูญเสียขณะเกิดลัดวงจรประกอบด้วยการสูญเสียโอห์มในขดลวดและการสูญเสียที่เกิดจากสนามรั่ว ซึ่งมีค่าเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของขนาดโหลด
ในบทความทางเทคนิคนี้ จะพูดถึงเกณฑ์หลักในการเลือกหม้อแปลงกระจายพลังงานในช่วงกำลัง 50 - 2500 kVA สำหรับการจ่ายพลังงานให้กับเครือข่ายแรงดันต่ำ
1. ข้อกำหนดความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน
ทดสอบประจำ: ครอบคลุมรายการเช่น การสูญเสีย แรงดันลัดวงจร \(u_{k}\) และการทดสอบแรงดัน
ทดสอบประเภท: รวมถึงการทดสอบเช่น การทดสอบความร้อนและการทดสอบแรงดันกระแทก
ทดสอบพิเศษ: รวมถึงการทดสอบเช่น การทดสอบความแข็งแกร่งในการลัดวงจรและการทดสอบเสียง
2. สภาวะไฟฟ้า
แรงดันลัดวงจร: ให้ความสนใจกับค่าเฉพาะและความสมบัติ
สัญลักษณ์การเชื่อมต่อ / กลุ่มเวกเตอร์: ศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับสัญลักษณ์การเชื่อมต่อและกลุ่มเวกเตอร์ ( [เรียนรู้เพิ่มเติม](เพิ่มลิงค์ที่เหมาะสมหากมีในข้อความเดิม) )
อัตราส่วนการแปลง: กำหนดพารามิเตอร์ของอัตราส่วนการแปลง
3. สภาวะการติดตั้ง
การติดตั้งภายในและภายนอก: พิจารณาสถานการณ์การติดตั้งหม้อแปลง ไม่ว่าจะภายในหรือภายนอก
สภาพพิเศษท้องถิ่น: ให้ความสนใจกับอิทธิพลของสภาพพิเศษท้องถิ่น
เงื่อนไขการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม: ปฏิบัติตามข้อกำหนดการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง
การออกแบบ: เลือกระหว่างหม้อแปลงแช่น้ำมันหรือหม้อแปลงแห้งแบบหล่อเรซิน
4. สภาวะการทำงาน
ความสามารถในการรับโหลด: สำหรับหม้อแปลงแช่น้ำมันหรือหม้อแปลงแห้งแบบหล่อเรซิน ให้พิจารณาความสามารถในการรับโหลด
การเปลี่ยนแปลงของโหลด: ให้ความสนใจกับสถานการณ์ของการเปลี่ยนแปลงของโหลด
จำนวนชั่วโมงในการทำงาน: คำนึงถึงระยะเวลาการทำงานของหม้อแปลง
ประสิทธิภาพ: ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพของหม้อแปลงแช่น้ำมันหรือหม้อแปลงแห้งแบบหล่อเรซิน
การควบคุมแรงดัน: ให้ความสำคัญกับความสามารถในการควบคุมแรงดัน
การทำงานแบบขนานของหม้อแปลง: ศึกษาสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานแบบขนานของหม้อแปลง ( [เรียนรู้เพิ่มเติม](เพิ่มลิงค์ที่เหมาะสมหากมีในข้อความเดิม) )
5. ข้อมูลลักษณะของหม้อแปลงพร้อมตัวอย่าง
กำลังติดตั้ง: SrT = 1000 kVA
แรงดันติดตั้ง: UrOS=20 kV
แรงดันด้านล่าง: UrUS=0.4 kV
แรงดันทนทานต่อฟ้าผ่า: UrB=125 kV
การผสมผสานการสูญเสีย
การสูญเสียเมื่อไม่มีโหลด: P0=1700 W
การสูญเสียขณะเกิดลัดวงจร: Pk=13000 W
กำลังเสียง: LWA=73 dB
แรงดันลัดวงจร: uk=6%
อัตราส่วนการแปลง: PV/SV=20 kV/0.4 kV
สัญลักษณ์การเชื่อมต่อ: Dyn5
ระบบการเชื่อมต่อ: ตัวอย่างเช่น ระบบเฟืองด้านแรงดันต่ำและด้านแรงดันสูง
สถานที่ติดตั้ง: ภายในหรือภายนอก
a) ด้วยสารฉนวนเหลวน้อยกว่า 1000 ลิตร
b) ด้วยสารฉนวนเหลวมากกว่า 1000 ลิตร
คำอธิบาย
a. ท่อสายเคเบิล
b. ตะแกรงเหล็กชุบสังกะสี
c. ช่องระบายอากาศพร้อมตะแกรงป้องกัน
d. ท่อแยกด้วยปั๊ม
e. ทางลาด
f. ช่องนำอากาศเข้าพร้อมตะแกรงป้องกัน
g. ชั้นหินกรวดหรือหินบด
h. ขอบ
การติดตั้งหม้อแปลงควรป้องกันจากน้ำใต้ดินและการน้ำท่วม ระบบทำความเย็นต้องป้องกันจากแสงแดด นอกจากนี้ยังต้องรับรองมาตรการป้องกันไฟไหม้และการเข้ากันได้กับสิ่งแวดล้อม รูปที่ 1 แสดงหม้อแปลงที่มีปริมาณน้ำมันน้อยกว่า 1000 ลิตร ในกรณีนี้พื้นที่ไม่สามารถผ่านได้ก็เพียงพอแล้ว
สำหรับปริมาณน้ำมันมากกว่า 1000 ลิตร ต้องใช้รางเก็บน้ำมันหรือบ่อเก็บน้ำมัน
ขนาดของช่องระบายอากาศแสดงโดยไม่มีตะแกรงในรูปที่ 2 สำหรับการทำความร้อนในห้อง 15 K
PV=P0+k×Pk75 [kW]
การกำหนดสัญลักษณ์:
A: ช่องระบายอากาศและช่องนำอากาศเข้า
P{V: การสูญเสียพลังงานของหม้อแปลง
k = 1.06 สำหรับหม้อแปลงแช่น้ำมัน
k = 1.2 สำหรับหม้อแปลงแห้งแบบหล่อเรซิน
Po: การสูญเสียเมื่อไม่มีโหลด
Pk75: การสูญเสียขณะเกิดลัดวงจรที่ (75^{\circ}) Celsius ในกิโลวัตต์
h: ความแตกต่างของความสูง ในเมตร
ความร้อนที่สร้างขึ้นระหว่างการทำงานของหม้อแปลง (รูปที่ 4) จำเป็นต้องระบายออก หากไม่สามารถใช้การระบายอากาศธรรมชาติได้เนื่องจากสภาพการติดตั้ง จำเป็นต้องติดตั้งพัดลม อุณหภูมิรวมสูงสุดที่ยอมรับได้ของหม้อแปลงคือ 40°C
การสูญเสียรวมในห้องหม้อแปลง
การสูญเสียรวมในห้องหม้อแปลงคำนวณได้ดังนี้: การสูญเสียรวมในห้องหม้อแปลงเท่ากับ Qloss=∑Ploss โดยที่:
Ploss=P0+1.2×Pk75×(SAF/SAN)2
เส้นทางการระบายความร้อนสำหรับการสูญเสียรวม
การสูญเสียรวมระบายออกผ่าน Qv=Qloss1+Qloss2+Qloss3
การคำนวณการระบายความร้อนสำหรับแต่ละส่วน
ความร้อนที่ระบายออกโดยการพาความร้อนธรรมชาติ: Qloss1=0.098×A1.2×sqrtHΔuL3
ความร้อนที่ระบายออกโดยการพาความร้อนบังคับ (ดูรูปที่ 3): Qloss3=VL×CpL×ρ
ความร้อนที่ระบายออกผ่านผนังและเพดาน (ดูรูปที่ 4): Qloss2=0.7×AW×KW×ΔuW+AD×KD×ΔuD
คำอธิบายความหมายของสัญลักษณ์
Pv: การสูญเสียพลังงานของหม้อแปลงใน kW
Qv: การระบายความร้อนรวมใน kW
QW,D: การระบายความร้อนผ่านผนังและเพดานใน kW
AW,D: พื้นที่ของผนังและเพดานใน \(m^2\)
KW,D: ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนใน \(kW/m^2K\)
SAF: กำลังสำหรับการทำความเย็นประเภท AF ใน kVA
SAN: กำลังสำหรับการทำความเย็นประเภท AN ใน kVA
VL: อัตราการไหลของอากาศใน \(m^3/s\) หรือ \(m^3/h\)
Qv1: ส่วนของความร้อนที่ระบายออกโดยการพาความร้อนธรรมชาติใน kW
Qv2: ส่วนของความร้อนที่ระบายออกผ่านผนังและเพดานใน kW
Qv3: ส่วนของความร้อนที่ระบายออกโดยการพาความร้อนบังคับใน kW
รูปที่ 5 นำเสนอระดับเสียงของหม้อแปลงต่างๆ ตาม IEC Publication 551 เสียงแม่เหล็กเกิดจากการสั่นสะเทือนของแกนเหล็ก (ซึ่งขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำ) และขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแผ่นเหล็กในแกน
กำลังเสียง (รูปที่ 6) เป็นการวัดระดับเสียงที่สร้างขึ้นโดยแหล่งเสียง
