Výběr transformátoru vhodné velikosti a jmenovitého výkonu, vhodného pro váš elektrický systém, je zásadní. Různé transformátory jsou navrženy a dimenzovány tak, aby splňovaly rozsahy napětí, proudu, výkonu, frekvence a teploty požadované vaším elektrickým systémem.
Po zvážení těchto faktorů můžete vybrat transformátor vhodné velikosti s ohledem na zatížení, napětí, bezpečnostní rezervu a účinnost. Chcete-li tyto problémy vyřešit, můžete se obrátit na tento příspěvek, který vám poskytuje spolehlivá řešení pro výběr transformátoru.
1. Co ovlivňuje velikosti a hodnocení transformátoru?
2. Jaké jsou typické velikosti transformátoru?
3. Jaké jsou velikosti 3fázového transformátoru?
4. Jaké jsou vzorce pro výpočet 3fázového transformátoru?
5. Jaké jsou standardní velikosti transformátorů?
6. Jaká je velikost a hodnocení transformátoru?
7. Jakou velikost transformátoru potřebujete?
8. Jak víte, který transformátor použít?
9. Proč je správné dimenzování transformátoru rozhodující pro výkon a bezpečnost?
10. Jaké jsou běžné důsledky nesprávného dimenzování transformátoru?
11. Jak správně dimenzovat transformátor?
12. Pochopení výpočtů zatížení transformátoru
13. Jaké jsou bezpečnostní rezervy při dimenzování transformátoru?
14. Co plánujete pro budoucí expanzi?
15. Jaké jsou úvahy o účinnosti při výběru transformátoru?
Mnoho faktorů ovlivňuje velikost a jmenovité hodnoty transformátoru, včetně:
Co ovlivňuje velikosti a hodnocení transformátoru{0}}zdroj: LTEC
Napětí
Jmenovité napětí transformátoru se vztahuje k maximálnímu napětí, které může odolat bez poškození zařízení. V současné době se transformátory dělí na různé typy, včetně vysokého-napětí, středního-napětí a nízkého-napětí.
Proud
Maximální proud, který může odolat bez přehřátí nebo poškození zařízení.
Moc
Maximální výkon, který vydrží bez poškození zařízení. Obvykle se měří v kilovolt-ampérech (kVA) a megavolt{2}}ampérech (MVA).
Frekvence
Maximální frekvenční rozsah, který vydrží. Obecně, aby vyhovovaly frekvenčním rozsahům různých zemí, jsou transformátory navrženy s frekvencemi přibližně od 50 Hz do 60 Hz.
Teplota
Maximální teplota, kterou vydrží bez poškození zařízení.
Rozměry transformátoru zahrnují jmenovité napětí a výstupní výkon. Běžná jmenovitá napětí zahrnují následující:
| kVA | Výška | Příruba-Příruba | Hloubka |
|
750 |
90 |
50 |
60 |
|
1000 |
90 |
60 |
70 |
|
1500 |
95 |
60 |
75 |
|
2000 |
95 |
65 |
75 |
|
2500 |
95 |
65 |
80 |
|
3000 |
100 |
70 |
90 |
|
3750 |
105 |
70 |
90 |
|
5000 |
105 |
75 |
95 |
|
7500 |
120 |
80 |
110 |
|
10000 |
130 |
80 |
135 |
|
12000 |
130 |
85 |
135 |
|
15000 |
130 |
130 |
155 |
Běžný výstupní výkon transformátoru zahrnuje:
Vstupní napětí
Zdroj vstupního napětí-: podpora
Vstupní napětí označuje napětí dodávané proudem protékajícím primárním vinutím.
Výstupní napětí
Zdroj výstupního napětí-: kvíz
Výstupní napětí je napájecí napětí generované proudem protékajícím primárním vinutím a přiváděným do sekundárního vinutí.
Jmenovitý výkon transformátoru
Jmenovitý výkon transformátoru se týká energie spotřebované proudem procházejícím transformátorem specifické velikosti, tvaru a počtu a zátěží.
Jaké jsou velikosti třífázového transformátoru-zdroj: LTEC
Transformátoryse dělí především na tří{0}}fázové, čtyř{1}}fázové a šesti{2}}fázové typy. Jmenovitý výkon tří-fázového transformátoru se primárně měří v kilovoltech-ampérech (kVA). Jeho konkrétní rozměry závisí na požadavcích na napětí, proud, frekvenci a účinnost.
Obecně platí, že transformátory různých velikostí mají různé náklady a jsou vhodné pro různé proudy. Větší transformátory mají obvykle lepší izolaci a větší vinutí, ale také jsou dražší.
Vzorce pro výpočet výkonu, účinnosti, impedance a zkratového -proudu třífázového transformátoru- zahrnují:
Výkon (kVA) Výpočet
Zdroj energie (kVA)-: elektrická technologie
P=√3 × V × I × pf
Kde V je napětí, I je proud a pf je účiník. Rychlost regulace napětí=(žádné-napětí zátěže - plné-napětí zátěže) / plné-napětí zátěže. Napětí naprázdno -zatěžuje napětí, když na obou stranách transformátoru není žádná zátěž. Napětí při plném zatížení -odpovídá napětí při plném zatížení transformátoru.
Účinnost
Efektivita=Výstupní výkon / Vstupní výkon. Přičemž vstupní výkon se týká výkonu poskytovaného výrobním zařízením nebo zdrojem energie. Výstupní výkon se týká výkonu dodávaného transformátorem do zátěže.
Impedance
Zdroj impedance{0}}: electronicsclub
Impedance=√(R² + X²), kde R je odpor a X je reaktance.
Zkratový-proud
Zdroj zkratového-proudu-: mezistátní
Isc=√3 × V × 1 / Z, kde V je napětí a Z je impedance.
Zdroje standardních velikostí transformátorů-: linkwellelectrics
Na trhu neexistuje žádná standardizovaná velikost transformátoru. Velikosti transformátorů se liší v závislosti na faktorech, jako je úroveň napětí, výkonová kapacita a aplikace v systému. Běžné velikosti distribučních transformátorů jsou však následující:
Obytný:5 kVA, 7,5 kVA, 15 kVA, 20 kVA.
Komerční:30 kVA, 45 kVA, 75 kVA, 112,5 kVA, 150 kVA, 225 kVA, 300 kVA.
Průmyslový:500 kVA, 750 kVA, 1000 kVA, 1500 kVA, 2000 kVA, 2500 kVA, 3000 kVA, 5000 kVA, 10000 kVA.
Kapacita a jmenovitý výkon transformátoru musí být stanoveny na základě požadavků na zatížení energetického systému, úrovně napětí, účiníku, účinnosti a přetížitelnosti. Mezi tyto:
Načíst Poptávka
Potřeba zátěže se týká výkonu potřebného k dodání elektřiny do zátěže. Vypočítává se hlavně na základě požadavků na proud systému a zařízení a úrovně provozního napětí.
Úroveň napětí
Úroveň napětí-zdroj: Wiraelectrical
Úrovně napětí primárního a sekundárního vinutí transformátoru musí být kompatibilní s napěťovými úrovněmi energetického systému.
Účiník
Zdroj energie-: výkon paketů
Obecně platí, že čím nižší je účiník v energetickém systému, tím větší je požadavek na proud a tím větší je požadovaná kapacita transformátoru. Proto musí být při určování kapacity transformátoru zohledněna úroveň účiníku.
Účinnost
Různí zákazníci mají různé požadavky na účinnost transformátoru. Obecně platí, že čím větší transformátor, tím vyšší účinnost, ale také vyšší cena.
Kapacita přetížení
Kapacita přetížení-zdroj: ronika
Při navrhování transformátoru je třeba přesně vypočítat jeho krátkodobou-přetížitelnost. Přetížitelnost transformátoru musí překonat očekávání, aniž by došlo k poškození vinutí a izolace.
Jakou velikost transformátoru potřebujete-zdroj: mingchele
Před výběrem vhodné velikosti transformátoru pro váš napájecí systém musíte určit požadované zatížení transformátoru a úroveň napětí systému. Konkrétně:
Požadavky na zatížení
Můžete to vypočítat tak, že vezmete v úvahu jmenovitý proud každého zařízení a sečtete je. To vám dává celkový proud potřebný k napájení zařízení s ohledem na očekávaný pracovní cyklus zařízení.
Úvahy o úrovni napětí
Výběr vhodné velikosti transformátoru vyžaduje zohlednění napětí primárního a sekundárního vinutí transformátoru a tato napětí musí odpovídat napětí napájecího systému.
Chcete-li určit, který typ transformátoru použít, musíte zvážit následující:
Výstupní napětí
Zdroj výstupního napětí-: kvíz
Napětí zařízení, napětí systému a napětí transformátoru musí být kompatibilní.
Jmenovitý proud
Maximální proud, který může transformátor zvládnout v rámci stejného energetického systému.
Jmenovitý výkon
Musíte určit maximální výkon, který transformátor zvládne.
Frekvence
Frekvence-zdroj: byjus
Obecně platí, že zdroje střídavého proudu pracují s frekvencí 50 Hz nebo 60 Hz.
Velikost a hmotnost
Velikost transformátoru musí odpovídat místu instalace a jeho hmotnost by měla odpovídat vašim očekáváním.
Účinnost
Účinnost je poměr výstupního výkonu transformátoru k jeho vstupnímu výkonu. Obecně platí, že čím lepší výkon zařízení, tím vyšší účinnost.
Náklady
Po zvážení napětí, proudu, výkonu, velikosti, hmotnosti a účinnosti musíte zvážit, zda jsou náklady na transformátor v rámci vašeho rozpočtu.
Podmínky prostředí
Environmental Conditions-zdroj: engineeringnews
Transformátor musí být kompatibilní s teplotou, vlhkostí a podmínkami prostředí, ve kterých pracuje.
Výběr vysoce{0}}kvalitního transformátoru vhodného pro váš napájecí systém přímo ovlivňuje celkový výkon a bezpečnost systému. Dobrý transformátor by měl mít následující vlastnosti:
Stabilita
Zdroj stability-: beckersmcusa
Dobrý transformátor se nejen hodí k vašemu energetickému systému, ale také poskytuje nepřetržité a stabilní napájení, zabraňuje kolísání napětí a chrání vaše citlivá zařízení.
Účinnost
Zdroj účinnosti-: taishantransformer
Vysoce kvalitní -transformátor poskytuje stabilní napájení a zároveň nabízí vysoce účinné napájení, čímž snižuje plýtvání energií a snižuje vaše náklady na elektřinu.
Prevence přehřátí
Prevence přehřátí-zdroj: yaweitransformer
Špičkový transformátor poskytuje nejen účinné napájení, ale také zabraňuje přehřátí, čímž snižuje problémy, jako je snížený izolační výkon, poškození vinutí a zkrácená životnost způsobená přehřátím.
Soulad s průmyslovými standardy
Vysoce kvalitní -transformátor splňuje příslušné průmyslové standardy, jako jsou IEEE a IEC, a poskytuje vám nejlepší kvalitu napájení v rámci stanovených limitů.
Prevence elektrických požárů a systémových poruch
Vysoce kvalitní{0}}transformátor nejen zabraňuje elektrickým požárům a selháním systému, ale také nepřetržitě poskytuje spolehlivé napájení a kvalitu energie v extrémních prostředích a speciálních provozních podmínkách.
Nesprávný výběr transformátoru může vést k několika důsledkům, které se projevují především následujícími způsoby:
Nedostatečná kapacita
Nedostatečná kapacita-zdroj: demikspower
Pokud je vybraný transformátor nekompatibilní s napájecím systémem, překročení jeho jmenovité kapacity nebo provoz na vysokou kapacitu po delší dobu může způsobit nadměrnou tvorbu tepla, což vede k porušení izolace a poškození zařízení.
Zkrácená životnost zařízení
Zkrácená životnost zařízení-zdroj: výkonové transformátory
Nedostatečná kapacita transformátoru může generovat nadměrné teplo, spouštět ochranná relé nebo pojistky, způsobit vypnutí zařízení a zkrátit jeho životnost.
Zvýšené náklady na elektřinu
Zvýšené náklady na elektřinu ze zdrojů-: breakingbelizenews
Nevhodné transformátory zvyšují náklady na nákup zařízení, instalaci a údržbu a plýtvají elektrickou energií, čímž zvyšují vaše náklady na elektřinu.
Nízká energetická účinnost
Překročení jmenovité kapacity a rozsahu napětí transformátoru zvyšuje zátěž. To snižuje účinnost zátěže transformátoru, zvyšuje-zátěžové ztráty a zvyšuje provozní náklady.
Selhání zařízení nebo riziko požáru
Nevhodné transformátory mohou způsobit příliš vysoké nebo příliš nízké napětí, což vede k selhání transformátoru a zvyšuje riziko požáru.
Standardní metody pro určení vhodné velikosti transformátoru zahrnují následující:
Určení místa instalace transformátoru
Určení místa instalace transformátoru-zdroj: elektrický proud
Podmínky prostředí umístění transformátoru významně ovlivňují jeho velikost. Podmínky ventilace, atmosférický tlak, nadmořská výška, vlhkost a teplota – to vše určuje rozměry a podmínky instalace transformátoru.
Jmenovité napětí
Zdroj napětí-: chemi-con
Různé jmenovité hodnoty napětí určují velikost transformátoru. Standardní -vysoké{2}}napětí transformátoru zahrnuje 2400, 4160, 4800, 6900, 7200, 12000, 13200, 13800, 23000 a 34500 voltů. Nízké{14}}napětí zahrnuje 208, 480, 2400 a 4160 voltů.
Připojení vinutí transformátoru a impedance
Připojení a impedance vinutí transformátoru-zdroj: tameson
Způsob připojení vinutí transformátoru a impedance také určují velikost transformátoru. Metody připojení vinutí zahrnují hlavně připojení delta-trojúhelník a připojení hvězda-hvězda. Impedance má významný vliv na pokles napětí v systému a zkratový-proud.
Připojení zatížení
S ohledem na budoucí růst zatížení energetického systému a modernizace zařízení je třeba provozní zatížení systému řídit v rozumném rozsahu 110 % až 130 %.
Před určením kapacity transformátoru musíte nejprve určit celkové zatížení, které má být napájeno. Obecně se měří v kilovoltech-ampérech (kVA). Celkové zatížení, které má být dodáno, můžete vypočítat podle následujících kroků:
Určete aktuální poptávku po zatížení
Určete aktuální poptávku po zatížení-zdroj: enerdynamics
Výpočtem celkové spotřeby energie všech zátěží připojených k transformátoru, včetně zařízení, strojů, osvětlení atd., můžete získat maximální celkovou zátěž.
Zvažte maximální zatížení a varietní faktor
Zvažte zdroj maximálního zatížení a variety-: electric4u
Ačkoli některá zařízení připojená k transformátoru nemusí pracovat nepřetržitě, když všechna pracují současně, spotřeba energie dosáhne svého vrcholu a bude tvořit maximální elektrickou zátěž. Proto musíte zvážit špičkové zatížení a faktor odrůdy.
Požadavky na napětí a kompatibilita
Všechny zátěže připojené k transformátoru a jmenovité napětí transformátoru musí být v souladu. Jmenovité napětí transformátoru zahrnuje primární napětí a sekundární napětí, tj. vstupní napětí a výstupní napětí.
Zvažte pokles napětí a limity přijatelnosti
Zvažte pokles napětí a limity přijatelnosti-zdroj: netaworldjournal
Chcete-li vypočítat jmenovité napětí transformátoru, musíte vzít v úvahu několik faktorů, včetně poklesu napětí systému a limitů přijatelnosti. Pokles napětí způsobený proudem procházejícím kabely a dalšími součástmi může vést ke snížení výkonu zařízení nebo k poškození. Proto musíte dodržet limity přijatelnosti do 5 %.
Bezpečnostní rezervy poskytují kapacitní vyrovnávací paměti pro transformátory. Zvládají špičky požadavků na systém a chrání zařízení před poškozením. Jejich hlavní funkce jsou:
Vynikající přetížitelnost a odolnost proti poruchám
Vynikající přetížitelnost a odolnost proti chybám-zdroj: konzola
Během návrhu jsou zahrnuty bezpečnostní rezervy, aby se zlepšila schopnost transformátoru odolat krátkodobému-přetížení přesahujícímu jeho jmenovitou kapacitu. Tato konstrukce zabraňuje trvalému přetížení, které může vést k přehřátí a zkrácení životnosti. Pomáhá také transformátoru pracovat stabilně v rámci normálních napěťových špiček a limitů.
Zvýšený výkon transformátoru kVA a vyšší cena
Zvýšení bezpečnostních rezerv transformátoru současně zvýší jmenovitý výkon transformátoru v kVA a náklady. Tato investice se vyplatí, aby se vyrovnala s neočekávaným nárůstem poptávky nebo špičkami zatížení.
Bezpečnostní rezervy doporučené IEEE a IEC
Bezpečnostní rezervy doporučené IEEE a IEC-zdroj: kky
Průmyslové standardy IEEE a IEC doporučují 25% bezpečnostní rezervu kapacity. Tato konstrukce zajišťuje bezpečnost zařízení a provozní flexibilitu.
Aby bylo možné zohlednit očekávaný budoucí růst výrobních linek nebo zařízení, měl by váš výběr transformátoru zvážit následující faktory, včetně:
Jaké zdroje plánujete pro budoucí expanzi-: eaton
Škálovatelnost
Abyste se vyhnuli nutnosti zpětného nákupu nebo modernizace typů a kapacit transformátorů později kvůli přidání výrobních linek nebo zařízení, můžete se předem připravit výběrem transformátorů s vhodnou dodatečnou kapacitou, aby vyhovovaly budoucím potřebám rozšíření.
Vyhněte se nadměrné kapacitě
Výběr transformátorů s kapacitami daleko přesahujícími současnou kapacitu systému také povede k neefektivitě. Když kapacita transformátoru daleko převyšuje kapacitu systému, způsobí to zvýšené-ztráty bez zátěže, plýtvání energií a zbytečné náklady. Proto je potřeba plánovat kapacitu podle poptávky.
Zlepšení provozní účinnosti transformátoru snižuje provozní náklady zařízení a zabraňuje plýtvání. Chcete-li zlepšit provozní účinnost, můžete nejprve pochopit typy ztrát transformátorů. Patří sem:
Ztráta jádra
Zdroje Core Loss-: researchgate
Ztráta jádra se také nazývá -ztráta zátěže. Ke ztrátám dochází, pokud je přiváděno napájení, a to i bez připojené zátěže; to je nevyhnutelné.
Ztráta mědi
Zdroje ztráty mědi-: elektrické blogování
Jedná se o ztrátu zátěže. Ke ztrátám dochází pouze při připojení transformátoru k zátěži a zvyšují se se zatěžovacím proudem. Stejně jako ztráta jádra zvyšuje provozní náklady a snižuje provozní efektivitu.
Chcete-li snížit dopad ztrát na zařízení, měli byste:
Usilujte o rovnováhu mezi efektivitou a rozpočtovými omezeními
Počáteční investice do vysoce{0}}výkonného transformátoru je sice vyšší, ale efektivní a stabilní provoz v průběhu času vyrovná ztráty vašeho transformátoru, čímž vám ušetří náklady.
Neexistuje jediný standard pro výběr transformátoru. Vyžaduje pečlivé zvážení vašich potřeb, aktuálního zatížení systému, špičkové poptávky, kompatibility napětí, bezpečnostní rezervy, účinnosti a budoucích plánů rozvoje. Kombinací informací v tomto článku s radami od našeho profesionálního týmu však můžete učinit nejinformovanější volbu. Kontaktujte nás nyní!
