लोड वैशिष्ट्यांवर आधारित ट्रान्सफॉर्मर क्षमता कशी निवडावी?

 

I. लोड वैशिष्ट्ये: ट्रान्सफॉर्मर क्षमता निवडीचा मुख्य आधार

लोड वैशिष्ट्ये ऑपरेशन दरम्यान विद्युत उपकरणांद्वारे प्रदर्शित केलेल्या विद्युत वैशिष्ट्यांचा संदर्भ घेतात, मुख्यत: लोड प्रकार, आकार आणि भिन्नता कायदा, उर्जा घटक, कालावधी इ. यासह ही वैशिष्ट्ये ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता थेट निर्धारित करतात.

लोड्स त्यांच्या स्वभावानुसार प्रेरक भार, कॅपेसिटिव्ह लोड आणि प्रतिरोधक भारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात आणि ट्रान्सफॉर्मर क्षमतेवर वेगवेगळ्या प्रकारांचे लक्षणीय भिन्न परिणाम आहेत.

1) प्रेरक भार: जसे की मोटर्स, ट्रान्सफॉर्मर्स, इलेक्ट्रिक वेल्डर इ. जेव्हा हे भार कार्यरत असतात तेव्हा ते केवळ सक्रिय शक्तीच वापरतात तर प्रतिक्रियाशील शक्ती देखील तयार करतात, परिणामी पॉवर फॅक्टरमध्ये घट होते. प्रतिक्रियाशील शक्तीचे अस्तित्व ट्रान्सफॉर्मरची स्पष्ट शक्ती मागणी वाढवेल. जर प्रतिक्रियात्मक शक्ती भरपाईचा विचार केला गेला नाही तर सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील शक्तीची एकूण मागणी पूर्ण करण्यासाठी मोठ्या क्षमतेचे ट्रान्सफॉर्मर निवडण्याची आवश्यकता आहे.

२) कॅपेसिटिव्ह लोड: जसे की कॅपेसिटर्स, सिंक्रोनस जनरेटर (जेव्हा - उत्साही) इत्यादी. ते प्रतिक्रियाशील शक्ती प्रदान करून वैशिष्ट्यीकृत असतात, जे सिस्टम पॉवर फॅक्टर सुधारू शकतात. कॅपेसिटिव्ह लोड्सद्वारे वर्चस्व असलेल्या परिस्थितींमध्ये, ट्रान्सफॉर्मरची वास्तविक उर्जा मागणी सक्रिय शक्तीशी संबंधित क्षमतेपेक्षा कमी असू शकते आणि संपूर्ण प्रतिक्रियाशील उर्जा शिल्लकसह निवड समायोजित करणे आवश्यक आहे.

3) प्रतिरोधक भार: जसे की इनकॅन्डेसेंट दिवे, इलेक्ट्रिक हीटर, रेझिस्टन्स फर्नेसेस इ. अशा भारांचा उर्जा घटक 1 च्या जवळ असतो आणि स्पष्ट शक्ती मुळात सक्रिय शक्तीच्या समान असते. प्रतिक्रियाशील उर्जा कमी होण्याच्या अतिरिक्त विचार न करता क्षमता निवडीची थेट गणना सक्रिय शक्तीनुसार केली जाऊ शकते.

 

लोडचा आकार निश्चित केला जात नाही आणि त्याची चढ -उतार श्रेणी, प्रभाव सामर्थ्य आणि कालावधी थेट ट्रान्सफॉर्मर क्षमतेच्या निवडीवर परिणाम करते.

1) सतत भार: जसे की सतत उत्पादन लाइन उपकरणे, लोड बर्‍याच काळासाठी विशिष्ट मूल्याजवळ स्थिर आहे. यावेळी, रेट केलेल्या लोडच्या स्पष्ट सामर्थ्यानुसार क्षमता मोजली जाऊ शकते, 10% -15% आरक्षित (उपकरणे वृद्धत्व, लाइन तोटा इ. विचारात घेत).

2) चढउतार भार: जसे की निवासी विजेचा वापर (सकाळ आणि संध्याकाळच्या शिखरांमध्ये जास्त भार, रात्री उशिरा कमी भार), शॉपिंग मॉल विजेचा वापर (व्यवसायाच्या वेळी उच्च भार, बंद झाल्यानंतर कमी भार). अशा परिस्थितींमध्ये, विशिष्ट दिवसाची लोड वक्र मोजणे आवश्यक आहे, क्षमता निवडीसाठी बेंचमार्क म्हणून जास्तीत जास्त भार घ्या आणि पीक व्हॅल्यू -} पीक कालावधी कमी असल्यास (जसे की दररोज केवळ 1-2 तास) तुलना करणे आवश्यक आहे.

3) प्रभाव भार: जसे की मोटर स्टार्टिंग, इलेक्ट्रिक वेल्डिंग मशीन ऑपरेशन, स्टॅम्पिंग उपकरणे ऑपरेशन इ., जे त्वरित रेट केलेल्या मूल्यापेक्षा (सामान्यत: 5 -} रेटेड करंटपेक्षा 7 पट) सध्याचे उत्पन्न करेल. जरी प्रभाव लोडचा अल्प कालावधी (कित्येक सेकंद ते दहापट सेकंद) असला तरी, यामुळे ट्रान्सफॉर्मरचे शॉर्ट - टर्म ओव्हरलोड होईल. क्षमता अपुरी असल्यास, यामुळे व्होल्टेज ड्रॉप आणि वळण ओव्हरहाटिंग होऊ शकते. निवडताना, प्रभाव दरम्यान स्पष्ट शक्तीची गणना करणे आवश्यक आहे (जसे की मोटर सुरू होणारी स्पष्ट शक्ती {{6} current चालू चालू × रेटेड व्होल्टेज /√3), ट्रान्सफॉर्मरची शॉर्ट {{9} टर्म ओव्हरलोड क्षमता आवश्यक असल्यास आवश्यक असल्यास, मोठ्या क्षमतेची निवड करा किंवा स्टेप-डाऊन-डाऊन-उपाययोजना करा.

लोडचा सतत ऑपरेशन वेळ ट्रान्सफॉर्मरची "थकवा पदवी" निर्धारित करतो. बर्‍याच काळासाठी सतत चालणार्‍या भार (जसे की डेटा सेंटर यूपीएस पॉवर सप्लाय, हॉस्पिटलची काळजी घेणारी उपकरणे) क्षमता जुळण्यासाठी उच्च आवश्यकता असते आणि रेट केलेल्या क्षमतेवर स्थिरपणे कार्य करण्यासाठी ट्रान्सफॉर्मर सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे; मधूनमधून ऑपरेटिंग लोड्स (जसे की कृषी सिंचन पंप, कन्स्ट्रक्शन साइट टॉवर क्रेन), क्षमता मानक योग्यरित्या कमी केले जाऊ शकते कारण ते बहुतेक वेळा शटडाउन किंवा लाइट लोड स्थितीत असतात आणि वळण तापमानात वाढ सतत जमा होणार नाही, परंतु ऑपरेशन दरम्यान पीक लोड ट्रान्सफॉर्मरच्या रेटिंग क्षमतेपेक्षा जास्त नसल्याचे सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे.

जास्तीत जास्त लोड मागणी पूर्ण करा: कोणत्याही कामकाजाच्या परिस्थितीत लांब - मुदत ओव्हरलोड सुनिश्चित करण्यासाठी ट्रान्सफॉर्मर क्षमता जास्तीत जास्त लोडच्या स्पष्ट सामर्थ्यापेक्षा जास्त किंवा समान असणे आवश्यक आहे.

आर्थिक ऑपरेशन कार्यक्षमतेचा पाठपुरावा करा: ट्रान्सफॉर्मरची कार्यक्षमता वक्र "इनव्हर्टेड यू - आकार" आहे आणि जेव्हा लोड दर 70% -80% (किमान तोटा) असतो तेव्हा कार्यक्षमता सर्वात जास्त असते. क्षमता निवडीने "एक लहान कार्ट खेचणारा एक मोठा घोडा" टाळण्यासाठी या श्रेणीतील सामान्य ऑपरेटिंग लोड रेट बनविण्याचा प्रयत्न केला पाहिजे (जेव्हा लोड दर 30%पेक्षा कमी असेल तेव्हा कार्यक्षमता लक्षणीय प्रमाणात कमी होते).

रिझर्व्ह एक्सपेंशन स्पेस: पुढील 3-5 वर्षातील भार वाढीचा विचार करता (जसे की एंटरप्राइझ विस्तार, निवासी विद्युत उपकरणांमध्ये वाढ), क्षमतेला सुमारे 20% मार्जिन राखणे आवश्यक आहे (विकास योजनेनुसार समायोजित).

पर्यावरणीय परिस्थितीशी जुळवून घ्या: उच्च तापमान, उच्च उंची आणि धुळीच्या वातावरणामुळे ट्रान्सफॉर्मरची उष्णता अपव्यय कार्यक्षमता कमी होईल. अशा परिस्थितीत, क्षमता 10%- 20%ने वाढविणे आवश्यक आहे; जर एखाद्या विहीर - हवेशीर आणि तापमान-योग्य ठिकाणी स्थापित केले असेल तर मार्जिन योग्यरित्या कमी केले जाऊ शकते.

 

1. एकूण लोड क्षमतेची गणना करा

बेरीज उपकरणे उर्जा: मागणी घटक (एकाचवेळी घटक) लक्षात घेऊन सर्व भारांची रेट केलेली शक्ती (केडब्ल्यू) एकत्रित करा.

पीक लोडसाठी खाते: जर तेथे लहान - टर्म सर्जेस (उदा. मोटर सुरू करणारे चालू) असल्यास, समतुल्य थर्मल लोडची गणना करा किंवा क्षणिक विश्लेषण करा.

सूत्र:

         

कोठे:

एस=स्पष्ट शक्ती (केव्हीए)

​ Pएकूण= एकूण सक्रिय शक्ती (केडब्ल्यू)

η=कार्यक्षमता

कॉφ= पॉवर फॅक्टर

 

2. ट्रान्सफॉर्मर क्षमता निश्चित करा

बेस क्षमता: ट्रान्सफॉर्मर रेट केलेली क्षमता निवडागणना केलेल्या लोडपेक्षा किंचित जास्त (सामान्यत: 20% ~ 30% मार्जिन).

उदाहरण: जर लोड गणना 800 केव्हीए असेल तर 1000 केव्हीए ट्रान्सफॉर्मर निवडा.

ओव्हरलोड क्षमता: जर लोड चक्रीयदृष्ट्या चढउतार झाल्यास (उदा. दिवस - रात्रीचे बदल), लहान - टर्म ओव्हरलोडला परवानगी दिली जाऊ शकते (तेल - विसर्जित ट्रान्सफॉर्मर्स सामान्यत: 2 तासांसाठी 1.3x ओव्हरलोड परवानगी देतात).

विशेष लोड हाताळणी:

प्रभाव भारांसह परिस्थितींसाठी, ट्रान्सफॉर्मरची गणना केलेली क्षमता सुधारणे आवश्यक आहे. प्रभाव भार (जसे की इलेक्ट्रिक वेल्डर आणि स्टॅम्पिंग उपकरणे) शॉर्ट - टर्म पीक प्रवाह तयार करतात, त्यांचे प्रभाव गुणांक (जास्तीत जास्त करंटचे गुणोत्तर ते रेटेड करंटचे प्रमाण) 2-5 पर्यंत पोहोचते. अशा परिस्थितीत, क्षमता समायोजन एकतर वापरून केले पाहिजे"जास्तीत जास्त मागणी पद्धत"किंवा"गुणांक दुरुस्ती पद्धत":

जास्तीत जास्त मागणी पद्धत: प्रभाव लोडची जास्तीत जास्त सक्रिय शक्ती मोजा किंवा गणना करा (परिणामाचा कालावधी लक्षात घेता), त्यास स्पष्ट शक्तीमध्ये रूपांतरित करा आणि नंतर इतर भारांच्या गणना केलेल्या क्षमतेसह त्यास सुपरमेट करा.

गुणांक दुरुस्ती पद्धत: अशा प्रणालींसाठी जेथे प्रभाव लोड उच्च प्रमाणात असतो (उदा. एकूण लोडच्या 20% पेक्षा जास्त), 1.2-1.5 च्या सुधार घटकांद्वारे मूलभूत गणना केलेल्या क्षमतेस गुणाकार करा. (अधिक वारंवार आणि तीव्र परिणाम, सुधार घटक जितके जास्त असावेत.)

कमी उर्जा घटक असलेल्या सिस्टमसाठी (उदा. कोस, कोस <0.7), रिअॅक्टिव्ह पॉवर भरपाई (जसे की कॅपेसिटर बँका बसविणे) प्रथम ट्रान्सफॉर्मर क्षमतेची गणना करण्यापूर्वी पॉवर फॅक्टर 0.85 वर सुधारण्यासाठी प्रथम लागू केले पाहिजे. प्रतिक्रियात्मक उर्जा भरपाईनंतर, स्पष्ट शक्तीची मागणी कमी होते, ज्यामुळे आवश्यक ट्रान्सफॉर्मर क्षमता कमी होते आणि गुंतवणूकीचा खर्च आणि उर्जा वापर दोन्ही कमी होते.

 

3. उदाहरण परिस्थिती

परिस्थिती 1: फॅक्टरी लोड=500 केडब्ल्यू, पॉवर फॅक्टर=0.8, कार्यक्षमता=0.9:

→ 800 केव्हीए ट्रान्सफॉर्मर निवडा.

परिस्थिती 2: डेटा सेंटर (24/7 ऑपरेशन, 60% लोड रेट) high उच्च - कार्यक्षमता कोरडे - 1.2x पीक लोड क्षमतेसह प्रकार ट्रान्सफॉर्मर निवडा.

प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाईचे सहकार्य: प्रेरक भारांद्वारे वर्चस्व असलेल्या परिस्थितींमध्ये, प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाईसाठी कॅपेसिटर स्थापित केल्याने उर्जा घटक सुधारू शकतात (जसे की ०.7 ते ०.9 पर्यंत), उर्जा मागणी (जसे की १००० केडब्ल्यू लोड, स्पष्ट शक्ती १ 14२ k केव्हीए आहे, जेव्हा उर्जा घटक ०.7 आणि १११ केव्हीएमध्ये कमी होते, तर ०. returnished मध्ये वाढ होते.

सभोवतालच्या तापमानाचा प्रभाव: ट्रान्सफॉर्मरची रेट केलेली क्षमता सामान्यत: 40 डिग्रीच्या सभोवतालच्या तापमानाच्या आधारे डिझाइन केली जाते. जर वास्तविक सभोवतालचे तापमान दीर्घ काळासाठी 40 डिग्रीपेक्षा जास्त असेल (जसे की उच्च - तापमान क्षेत्रामध्ये मैदानी स्थापना), "तापमान सुधार गुणांक" नुसार क्षमता कमी करणे आवश्यक आहे (जसे की 45 डिग्री सुधारणेचे गुणांक 0.92 आणि 1000 केव्हीए ट्रान्सफॉर्मर प्रत्यक्षात केवळ 920 केव्हीए असू शकते).

एकाधिक ट्रान्सफॉर्मर्सची निवड: जेव्हा लोड क्षमता मोठी असते, मोठ्या प्रमाणात वितरित केली जाते किंवा विश्वासार्हतेची आवश्यकता जास्त असते (जसे की मोठे कारखाने, रुग्णालये), एकाधिक ट्रान्सफॉर्मर्स समांतर ऑपरेट केले जाऊ शकतात. यावेळी, प्रत्येक ट्रान्सफॉर्मरचा लोड दर संतुलित असेल आणि एखाद्या विशिष्ट व्यक्तीचे ओव्हरलोड टाळण्यासाठी एकल ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता "लोड सामायिकरण" तत्त्वानुसार निवडली जावी.