Muuntajien lukumäärän ja tehon valinta

Muuntajien lukumäärän ja kapasiteetin oikea valinta teollisuusyritysten sähköasemilla on yksi tärkeimmistä virransyötön ja järkevien verkkojen rakentamisen kysymyksistä. Normaaleissa olosuhteissa muuntajien on syötettävä tehoa kaikille yrityksen käyttäjille heidän nimelliskuormalla.

Muuntajien lukumäärä sähköasemalla määräytyy tehonsyötön luotettavuuden vaatimuksen mukaan. Tässä lähestymistavassa paras vaihtoehto on asentaa kaksi muuntajaa, jotka tarjoavat keskeytymättömän virransyötön. minkä tahansa luokan työpajan käyttäjät… Jos palveluun asennetaan kuitenkin vain kategorian II ja III vastaanottimet, niin yleensä edullisemmat yksimuuntaja-asemat.

Asennuksessa verkkoja suunniteltaessa yhden muuntajan sähköasemien asennus suoritetaan siinä tapauksessa, että pienjänniteverkon kautta saadaan aikaan kuluttajien oikosulku, sekä kun vaurioitunut muuntaja on mahdollista vaihtaa tietyn ajan kuluessa.

Riisi. 1 Työpajan tehonsyöttöjärjestelmät yhdellä (a) ja kahdella (b) muuntajalla

Kaksimuuntajasähköasemia käytetään huomattavan määrän II luokan käyttäjiä tai luokan I käyttäjien läsnä ollessa. Lisäksi suositellaan kahden muuntajan sähköasemia, joiden päivä- ja vuosikuormitusaikataulu on epätasainen ja joissa on kausiluonteinen toimintatapa, jossa vuorokuormituksessa on merkittävä ero. Sitten, kun kuormitus pienenee, yksi muuntajista kytkeytyy pois päältä.

Muuntajien lukumäärän valinnan ongelmana on valita kahdesta vaihtoehdosta (kuvat 1 a ja b) se vaihtoehto, jolla on parhaat tekniset ja taloudelliset indikaattorit. Tehojärjestelmän optimaalinen versio valitaan kunkin vaihtoehdon alentuneiden vuosikustannusten vertailun perusteella:

Γi = Ce, i + kn, eKi + Yi,

missä Ce, i — i:nnen vaihtoehdon käyttökustannukset, kn, e — standardihyötysuhde, Ki — i:nnen vaihtoehdon pääomakustannukset, Ui — virransyötön katkeamisesta aiheutuvat kuluttajien häviöt.

On huomattava, että kuvion 1 tapauksessa Kuvassa 1 (a) on täydellinen sähkökatkos ja tässä ei voida ottaa huomioon kuluttajien syöttöä 0,4 kV:n varajohdon kautta, koska tällainen piiri on samanlainen kuin kaksimuuntajapiiri, mutta sen suorituskyky on huonompi. pitkälle linjalle 0,4 kV...

Vaihtoehtoja verrattaessa kysymys yrityksen tulevasta kehityksestä on tärkeässä roolissa. Joten esimerkiksi jos kaupassa on tällä hetkellä vain toisen luokan käyttäjiä, on järkevää harkita vaihtoehtoja. Mutta jos vuoden kuluttua on tarkoitus varustaa tuotanto uudelleen ja myymälään ilmestyy ensimmäisen luokan kuluttajia, on tietysti valittava vaihtoehto kahdella muuntajalla.

Periaatteessa kahden muuntajan asennus tarjoaa luotettavan virransyötön kuluttajille. Tämä tarkoittaa, että jos toinen muuntaja vaurioituu, toinen varmistaa ylikuormituskykynsä huomioon ottaen 100 % virransyötön luotettavuuden muuntajan korjaukseen tarvittavan ajan.

Mutta on tapauksia, joissa olemassa olevien kahden muuntajan teho ei riitä toimittamaan virtaa kaikille vastaanottimille, esimerkiksi asennettaessa tehokkaampia laitteita, muuttaessa sähkövastaanottimien toimintatapaa jne. Sitten harkitaan vaihtoehtoja tehokkaampien muuntajien asentamiseksi sähköasemalle tai kolmannen muuntajan asentamiseksi kattamaan lisääntynyt teho.

Toinen vaihtoehto näyttää paremmalta, koska sähköaseman luotettavuus kasvaa, vanhoja muuntajia ei tarvitse myydä ja kolmannen muuntajan asennuksen pääomakustannukset ovat pääsääntöisesti paljon pienemmät kuin koko sähköaseman uudelleen varustamisessa. .

Mutta tämä vaihtoehto ei ole aina mahdollista, esimerkiksi yrityksen alueen tiheässä kehityksessä ei yksinkertaisesti välttämättä ole tarpeeksi tilaa lisämuuntajalle. Toisaalta on olemassa huomattava piirin monimutkaisuus, joka ei ehkä ole mahdollista, kun muuntajat toimivat rinnakkain. Siksi vaihtoehtoja harkitaan tapauskohtaisesti.

Luotettavuusvaatimusten lisäksi muuntajien lukumäärää valittaessa tulee ottaa huomioon vastaanottimien toimintatapa. Esimerkiksi alhaisella kuormituskäyrän täyttökertoimella on taloudellisesti mahdollista asentaa ei yksi vaan kaksi muuntajaa.

Päällä suuret muuntaja-asemat, GPP, pääsääntöisesti muuntajien lukumäärä valitaan enintään kaksi. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että yrityksen korkeamman jännitteen puolella olevien laitteiden kytkentäkustannukset ovat verrattavissa muuntajan kustannuksiin.

Muuntajien valinta tehon mukaan

On suositeltavaa valita GPP-muuntajien ja työpajamuuntajien teho (paitsi jyrkästi vaihtelevan kuormitusaikataulun tapauksessa), on suositeltavaa valita kiireisimmän työvuoron keskimääräinen kuormitus, jonka jälkeen tarkistetaan ja säädetään virrankulutuksen mukaan. yritysten sähkökuormitusta koskevien tutkimusten tuloksena saatu tuotantoyksikkö.

Ensimmäisen ja toisen luokan kuormien jatkuvaan syöttämiseen on suositeltavaa asentaa kaksi muuntajaa, joiden kuormituskerroin normaalitilassa on 0,6–0,7 teollisuusyritysten GPP:tä kohti.

On suositeltavaa ottaa seuraavat kuormituskertoimet kaupallisten sähköasemien muuntajille: kaksoismuuntaja pääkuormalla ensimmäisen luokan - 0,65 - 0,7, yksimuuntaja, jolla on toisen luokan pääkuorma ja redundanssi toisiojännitteen hyppyjohdoille - 0,7 - 0.8.

Työpajamuuntajien lukumäärä ja kapasiteetti tulee valita teknisten ja taloudellisten laskelmien perusteella. Samaan aikaan, ensimmäisessä likimäärässä, muuntajien teho 380 V:n jännitteissä verkoissa voidaan ottaa seuraavien ominaiskuormitustiheyksien perusteella: jopa 1000 kVA tiheydellä 0,2 kV-A / m2 asti, 1600 kVA. tiheydellä 0,2 - 0,3 kVA / m2, 1600 - 2500 kVA tiheydellä 0,3 kVA / m2 ja enemmän.

Tehomuuntajien standarditehojen asteikko

Maassamme on otettu käyttöön yksittäinen muuntajan kapasiteettiasteikko. Järkevän mittakaavan valinta on yksi tärkeimmistä tehtävistä teollisuuden sähköjärjestelmien optimoinnissa. Nykyään on kaksi tehoasteikkoa: 1,35 ja 1,6. Eli ensimmäinen asteikko sisältää tehot: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 kVA jne. ja toinen 100, 160, 250, 400, 630, 1000 kVA jne. Ensimmäisen muuntajat tehoasteikkoa niitä ei tällä hetkellä valmisteta ja niitä käytetään jo olemassa olevilla muuntaja-asemilla, ja toista tehoasteikkoa käytetään uusien muuntoasemien suunnittelussa.

On huomattava, että asteikko, jonka kerroin on 1,35, on edullisempi muuntajan kuormituksen kannalta. Esimerkiksi kun kaksi muuntajaa toimii kuormituskertoimella 0,7, kun toinen niistä on kytketty pois päältä, toinen ylikuormitetaan 30 %. Tämä toimintatapa täyttää muuntajan käyttöolosuhteiden vaatimukset. Tällä tavalla sen teho voidaan hyödyntää täysimääräisesti.

Sallitulla 40 %:n ylikuormituksella tapahtuu muuntajien asennetun tehon vajaakäyttöä asteikolla 1,6.

Oletetaan, että muuntaja-aseman kaksi muuntajaa toimii erikseen ja kummankin kuorma on 80 kVA, joista toinen on irrotettuna, toisen tulee tuottaa 160 kVA:n kuormitus.Mahdollisuutta asentaa kaksi 100 kVA muuntajaa ei voida hyväksyä , koska tässä tapauksessa ylikuormitus on 60 %, kun yksi muuntaja on poissa käytöstä. Asennettaessa 160 kVA muuntajia tämä johtaa niiden kuormitukseen normaalitilassa vain 50 %.

Kun käytät asteikkoa 1,35, voit asentaa muuntajia, joiden kapasiteetti on 135 kVA, jolloin niiden kuormitus normaalitilassa on 70%, ja hätäylikuormituksessa se on enintään 40%.

Tämän esimerkin perusteella voit nähdä, että asteikko, jonka askel on 1,35, on järkevämpi. Ja noin 20 % tuotettujen muuntajien tehosta jää käyttämättä. Mahdollinen ratkaisu tähän ongelmaan on kahden muuntajan asentaminen muuntaja-asemalle eri teholla. Tätä ratkaisua ei kuitenkaan voida pitää teknisesti järkevänä, koska kun suurempitehoinen muuntaja poistetaan käytöstä, jäljelle jäävä muuntaja ei kata koko konepajan kuormaa.

Herää luonnollinen kysymys: mikä on syy siirtymiseen uuteen kapasiteettiin? Vastaus piilee ilmeisesti laitteiden yhdistämiskapasiteetin vähentämisessä: ei vain muuntajien, vaan myös niiden välittömässä läheisyydessä (kytkimet, kuorman katkaisijat, erottimet jne.).

Kaiken sanotun perusteella muuntajien lukumäärän ja tehon valinta tehtaan sähköasemien tehoa varten suoritetaan seuraavasti:

1) muuntaja-aseman muuntajien lukumäärä määräytyy tehonsyötön luotettavuuden perusteella ottaen huomioon vastaanottimien luokka;

2) valitaan lähimmät vaihtoehdot valittujen muuntajien (enintään kolme) syöttämiseksi ottaen huomioon niiden sallittu kuorma normaalitilassa ja sallittu ylikuormitus hätätilassa;

3) taloudellisesti toteuttamiskelpoinen ratkaisu määritetään hahmoteltujen vaihtoehtojen perusteella, joka on hyväksyttävä tietyissä olosuhteissa;

4) otetaan huomioon muuntajan laajennus- tai kehittämismahdollisuus ja pohditaan mahdollisuutta tehokkaampien muuntajien asentamiseen samoihin perustuksiin tai ajatellaan mahdollisuutta laajentaa sähköasemaa lisäämällä muuntajien määrää.