การเลือกจำนวนและกำลังของหม้อแปลง

การเลือกจำนวนและความจุของหม้อแปลงที่ถูกต้องในสถานีย่อยของผู้ประกอบการอุตสาหกรรมเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญของการจ่ายไฟและการสร้างเครือข่ายที่มีเหตุผล ภายใต้สภาวะปกติ หม้อแปลงจะต้องจ่ายไฟให้กับผู้ใช้ทั้งหมดขององค์กรที่โหลดที่กำหนด

จำนวนของหม้อแปลงในสถานีย่อยนั้นพิจารณาจากข้อกำหนดของความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ ในแนวทางนี้ ทางเลือกที่ดีที่สุดคือการติดตั้งหม้อแปลงสองตัว โดยจัดหาแหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง ผู้ใช้เวิร์กชอปในหมวดหมู่ใดก็ได้… อย่างไรก็ตาม หากติดตั้งเฉพาะเครื่องรับประเภท II และ III ในบริการ โดยปกติจะเป็นสถานีย่อยหม้อแปลงเดี่ยวที่ประหยัดกว่า

เมื่อออกแบบเครือข่ายในการติดตั้งการติดตั้งสถานีย่อยหม้อแปลงเดี่ยวจะดำเนินการในกรณีที่มีการลัดวงจรของผู้บริโภคผ่านเครือข่ายแรงดันต่ำรวมถึงเมื่อสามารถเปลี่ยนหม้อแปลงที่เสียหายได้ภายในระยะเวลาหนึ่ง

ข้าว. 1 โครงร่างแหล่งจ่ายไฟของเวิร์กช็อปพร้อมหม้อแปลงหนึ่งตัว (a) และสองตัว (b)

สถานีย่อยสองหม้อแปลงใช้กับผู้ใช้ประเภท II จำนวนมากหรือต่อหน้าผู้ใช้ประเภท I นอกจากนี้ ขอแนะนำให้ใช้สถานีย่อยสองหม้อแปลงที่มีตารางการโหลดรายวันและรายปีที่ไม่สม่ำเสมอขององค์กร พร้อมโหมดการทำงานตามฤดูกาลที่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการโหลดกะ จากนั้นเมื่อโหลดลดลง หม้อแปลงตัวใดตัวหนึ่งจะดับลง

ปัญหาในการเลือกจำนวนหม้อแปลงประกอบด้วยการเลือกระหว่างสองตัวเลือก (รูปที่ 1 a และ b) ตัวเลือกที่มีตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจที่ดีที่สุด เวอร์ชันที่เหมาะสมที่สุดของโครงร่างพลังงานจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากการเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายรายปีที่ลดลงสำหรับแต่ละตัวเลือก:

Γi = Ce, ผม + kn, eKi + ยี

โดยที่ Ce, i — ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานของตัวเลือก i, kn, e — ปัจจัยประสิทธิภาพมาตรฐาน, Ki — ต้นทุนทุนสำหรับตัวเลือก i, Ui — การสูญเสียของผู้บริโภคจากการหยุดชะงักของแหล่งจ่ายไฟ

ควรสังเกตว่าในกรณีของมะเดื่อ 1 (a) มีไฟฟ้าขัดข้องอย่างสมบูรณ์และที่นี่ไม่สามารถพิจารณาการจัดหาผู้บริโภคผ่านสายสำรองสำหรับแรงดันไฟฟ้า 0.4 kV เนื่องจากวงจรดังกล่าวคล้ายกับวงจรหม้อแปลงสองตัว แต่มีประสิทธิภาพที่แย่กว่าเนื่องจาก เป็นสายยาวตั้งแต่ 0.4 kV...

เมื่อเปรียบเทียบตัวเลือก คำถามเกี่ยวกับการพัฒนาในอนาคตขององค์กรมีบทบาทสำคัญ ตัวอย่างเช่น หากปัจจุบันมีเพียงผู้ใช้จากหมวดหมู่ที่สองในร้านค้า การพิจารณาตัวเลือกต่างๆ ก็สมเหตุสมผล แต่ถ้าหลังจากผ่านไปหนึ่งปีมีการวางแผนที่จะติดตั้งการผลิตใหม่และผู้บริโภคประเภทแรกปรากฏในร้านแน่นอนว่าจำเป็นต้องเลือกตัวเลือกที่มีหม้อแปลงสองตัว

โดยหลักการแล้วการติดตั้งหม้อแปลงสองตัวให้พลังงานที่เชื่อถือได้แก่ผู้บริโภค ซึ่งหมายความว่าหากหม้อแปลงตัวหนึ่งเสียหาย หม้อแปลงตัวที่สองจะคำนึงถึงความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือ 100% ของแหล่งจ่ายไฟในช่วงเวลาที่จำเป็นในการซ่อมแซมหม้อแปลง

แต่มีบางกรณีที่กำลังของหม้อแปลงสองตัวที่มีอยู่ไม่เพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับเครื่องรับทั้งหมด เช่น เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การเปลี่ยนโหมดการทำงานของเครื่องรับไฟฟ้า เป็นต้น จากนั้นจะพิจารณาตัวเลือกสำหรับการติดตั้งหม้อแปลงที่ทรงพลังมากขึ้นในสถานีย่อยหรือติดตั้งหม้อแปลงตัวที่สามเพื่อให้ครอบคลุมกำลังไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น

ตัวเลือกที่สองดูเหมือนจะดีกว่าเนื่องจากความน่าเชื่อถือของสถานีย่อยเพิ่มขึ้นจึงไม่จำเป็นต้องขายหม้อแปลงเก่าและโดยทั่วไปแล้วค่าใช้จ่ายในการติดตั้งหม้อแปลงตัวที่สามนั้นน้อยกว่าเมื่อติดตั้งสถานีย่อยทั้งหมดใหม่ .

แต่ตัวเลือกนี้ไม่สามารถทำได้เสมอไป ตัวอย่างเช่น ด้วยการพัฒนาพื้นที่ขององค์กรอย่างหนาแน่น อาจมีพื้นที่ไม่เพียงพอสำหรับหม้อแปลงเพิ่มเติม ในทางกลับกัน มีความซับซ้อนของวงจรมากที่อาจเป็นไปไม่ได้เมื่อหม้อแปลงทำงานแบบขนาน ดังนั้นการพิจารณาทางเลือกจึงพิจารณาเป็นรายกรณีไป

นอกเหนือจากข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือแล้ว เมื่อเลือกจำนวนหม้อแปลง ควรคำนึงถึงโหมดการทำงานของเครื่องรับด้วย ตัวอย่างเช่น ด้วยโหลดแฟกเตอร์เส้นโค้งโหลดต่ำ จึงมีความเป็นไปได้ในทางเศรษฐกิจที่จะติดตั้งหม้อแปลงเพียงสองตัว

บน สถานีย่อยหม้อแปลงขนาดใหญ่ตามกฎแล้ว GPP จำนวนของหม้อแปลงจะถูกเลือกไม่เกินสองตัว สาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าต้นทุนของสวิตช์อุปกรณ์ในด้านแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าขององค์กรนั้นเทียบได้กับต้นทุนของหม้อแปลงไฟฟ้า

การเลือกหม้อแปลงตามกำลังไฟ

ขอแนะนำให้เลือกกำลังของหม้อแปลง GPP และหม้อแปลงของโรงงาน (ยกเว้นในกรณีของกำหนดการโหลดที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว) ขอแนะนำให้เลือกโหลดเฉลี่ยสำหรับกะที่ยุ่งที่สุด ตามด้วยการตรวจสอบและปรับตามการใช้พลังงานเฉพาะของ a หน่วยการผลิตที่ได้รับจากการศึกษาโหลดไฟฟ้าขององค์กร

สำหรับการจัดหาโหลดประเภทที่หนึ่งและสองอย่างต่อเนื่อง ขอแนะนำให้ติดตั้งหม้อแปลงสองตัวที่มีโหลดแฟกเตอร์ในโหมดปกติที่ 0.6 — 0.7 ต่อ GPP ขององค์กรอุตสาหกรรม

ขอแนะนำให้ใช้ปัจจัยโหลดต่อไปนี้สำหรับหม้อแปลงของสถานีย่อยเชิงพาณิชย์: หม้อแปลงคู่ที่มีโหลดเด่นของประเภทแรก - 0.65 - 0.7, หม้อแปลงเดี่ยวที่มีโหลดเด่นของประเภทที่สองและความซ้ำซ้อนสำหรับจัมเปอร์แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ - 0.7 - 0.8

ควรเลือกจำนวนและความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าตามการคำนวณทางเทคนิคและเศรษฐกิจ ในเวลาเดียวกันในการประมาณครั้งแรกสามารถใช้กำลังของหม้อแปลงในเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 380 V ตามความหนาแน่นของโหลดเฉพาะต่อไปนี้: สูงสุด 1,000 kVA ที่ความหนาแน่นสูงสุด 0.2 kV-A / m2, 1600 kVA ที่ความหนาแน่น 0 ,2 — 0.3 kVA / m2, 1600 — 2500 kVA ที่ความหนาแน่น 0.3 kVA / m2 และอื่น ๆ

สเกลกำลังมาตรฐานของหม้อแปลงไฟฟ้า

ในประเทศของเรามีการใช้ความจุของหม้อแปลงเพียงขนาดเดียว การเลือกมาตราส่วนแบบมีเหตุผลเป็นหนึ่งในภารกิจหลักในการเพิ่มประสิทธิภาพระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรม วันนี้มีสเกลพลังงานสองสเกล: ขั้นที่ 1.35 และขั้นที่ 1.6 นั่นคือสเกลแรกมีกำลัง: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 kVA เป็นต้น และสเกลที่สองประกอบด้วย 100, 160, 250, 400, 630, 1,000 kVA เป็นต้น หม้อแปลงของสเกลแรก ขนาดของพลังงานที่พวกเขาไม่ได้ผลิตในขณะนี้และใช้กับสถานีไฟฟ้าย่อยของหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีอยู่แล้ว และมาตราส่วนพลังงานที่สองใช้สำหรับการออกแบบสถานีไฟฟ้าย่อยของหม้อแปลงไฟฟ้าใหม่

ควรสังเกตว่ามาตราส่วนที่มีค่าสัมประสิทธิ์ 1.35 นั้นมีประโยชน์มากกว่าในแง่ของการโหลดหม้อแปลง ตัวอย่างเช่น เมื่อหม้อแปลงสองตัวทำงานโดยมีโหลดแฟกเตอร์เท่ากับ 0.7 เมื่อหนึ่งในนั้นปิดอยู่ อีกตัวหนึ่งจะโอเวอร์โหลด 30% โหมดการทำงานนี้เป็นไปตามข้อกำหนดของสภาพการทำงานของหม้อแปลง ด้วยวิธีนี้จึงสามารถใช้พลังของมันได้อย่างเต็มที่

ที่โอเวอร์โหลดที่อนุญาต 40% การใช้พลังงานที่ติดตั้งของหม้อแปลงที่มีขนาด 1.6 น้อยเกินไป

สมมติว่าหม้อแปลงสองตัวของสถานีย่อยหม้อแปลงทำงานแยกกันและโหลดของแต่ละตัวคือ 80 kVA เมื่อหนึ่งในนั้นถูกตัดการเชื่อมต่อตัวที่สองจะต้องให้โหลด 160 kVA ไม่สามารถยอมรับตัวเลือกในการติดตั้งหม้อแปลงสองตัวขนาด 100 kVA เช่น ในกรณีนี้ โอเวอร์โหลดจะอยู่ที่ 60% เมื่อหม้อแปลงหนึ่งตัวหยุดทำงาน เมื่อติดตั้งหม้อแปลงขนาด 160 kVA ส่งผลให้โหลดในโหมดปกติเพียง 50%

เมื่อใช้เครื่องชั่งที่มีขั้นตอน 1.35 คุณสามารถติดตั้งหม้อแปลงที่มีความจุ 135 kVA จากนั้นโหลดในโหมดปกติจะเท่ากับ 70% และในกรณีฉุกเฉินจะไม่เกิน 40%

จากตัวอย่างนี้ คุณจะเห็นว่ามาตราส่วนที่มีขั้นที่ 1.35 นั้นมีเหตุผลมากกว่า และไม่ได้ใช้พลังงานประมาณ 20% ของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ผลิตได้ วิธีแก้ไขที่เป็นไปได้สำหรับปัญหานี้คือการติดตั้งหม้อแปลงสองตัวที่สถานีย่อยของหม้อแปลงที่มีกำลังไฟต่างกัน อย่างไรก็ตาม การแก้ปัญหานี้ไม่สามารถพิจารณาเหตุผลทางเทคนิคได้ เนื่องจากเมื่อหม้อแปลงที่มีกำลังสูงกว่าถูกเลิกใช้งาน หม้อแปลงที่เหลือจะไม่ครอบคลุมโหลดทั้งหมดของเวิร์กช็อป

คำถามทั่วไปเกิดขึ้น: อะไรคือสาเหตุของการย้ายไปยังชุดความสามารถใหม่ คำตอบที่ชัดเจนคือการลดความหลากหลายของความจุเพื่อรวมอุปกรณ์: ไม่เพียง แต่หม้อแปลงเท่านั้น แต่ยังอยู่ในบริเวณใกล้เคียงด้วย (สวิตช์, สวิตช์แบ่งโหลด, ตัวตัดการเชื่อมต่อ ฯลฯ).

จากทั้งหมดที่กล่าวมาการเลือกจำนวนและกำลังของหม้อแปลงสำหรับจ่ายไฟให้กับสถานีไฟฟ้าย่อยของโรงงานนั้นดำเนินการดังนี้:

1) จำนวนหม้อแปลงของสถานีย่อยหม้อแปลงถูกกำหนดตามความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟโดยคำนึงถึงประเภทของเครื่องรับ

2) เลือกตัวเลือกที่ใกล้เคียงที่สุดสำหรับการจ่ายไฟให้กับหม้อแปลงที่เลือก (ไม่เกินสามตัว) โดยคำนึงถึงโหลดที่อนุญาตในโหมดปกติและโอเวอร์โหลดที่อนุญาตในโหมดฉุกเฉิน

3) วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจนั้นพิจารณาจากตัวเลือกที่ระบุไว้ซึ่งยอมรับได้สำหรับเงื่อนไขเฉพาะ

4) คำนึงถึงความเป็นไปได้ในการขยายหรือพัฒนาสถานีย่อยของหม้อแปลงและพิจารณาคำถามเกี่ยวกับการติดตั้งหม้อแปลงที่ทรงพลังกว่าบนฐานเดียวกันหรือมีความเป็นไปได้ในการขยายสถานีย่อยโดยการเพิ่มจำนวนหม้อแปลง