Izbira razdelilnega transformatorja poslovne stavbe

To je projekt elektrogradnje za vladno poslovno stavbo. Ker so kazalniki o-ocenjevanja varčevanja z energijo pri kupcu strogi in je treba pri načrtovanju upoštevati tudi obratovalne in vzdrževalne stroške stavbe po dokončanju stavbe, je dealim izvedel celovito analizo obremenitve električne energije nizkonapetostnega-sistema trafopostaje in opravil celovito metodo stroškov energetske učinkovitosti (TOC metoda) ) Izračunal in primerjal običajno uporabljeneTrifazni suhi-transformator iz epoksi{0}}smoleinZaprti transformator iz amorfne zlitine serije S(B)H15-Mkazalnike ekonomskega vrednotenja kot osnovo za kasnejši izbor transformatorjev.

 

Stanje napajanja in nizko{0}}napetostno glavno ožičenje

Ta projekt ima neodvisno transformatorsko postajo 22/0,4 kV. Izvajalec je odgovoren za uvedbo dveh samostojnih 22kV srednjenapetostnih zunanjih vodov, vkopanih v srednjenapetostni razdelilnik.

 

V transformatorski postaji sta nameščena dva suha transformatorja, ki delujeta zaporedno, vsak s 50-odstotno obremenitvijo med normalnim delovanjem in ob izpadu enega napajanja drugi s polno obremenitvijo.

 

V skladu s stabilnostjo lokalnega elektroenergetskega sistema in zahtevami tujih strank sta dva dizelska generatorja s skupno močjo 1 000kVA postavljena vzporedno kot rezervni vir napajanja, da zagotovita zaščito električne energije pri polni obremenitvi projekta v primeru izpada električnega omrežja.

 

Vsa -oprema za gašenje požarov, oddajni in konferenčni sistemi, varnostna oprema, zasilna evakuacijska razsvetljava, elektrika za pisarniške prostore, dvigala, računalniške sobe s šibkim tokom, napajalniki relejev, življenjske črpalke in črpalke za odplake so glavne obremenitve tega projekta. Med njimi je razsvetljava avditorijev in sprejemnih dvoran, električna energija Poraba energije za zvočne, video in računalniške sisteme je posebej pomembna obremenitev med obremenitvami prve-nivoje; poraba energije za-klimatsko napravo je obremenitev druge-nivoje; vodne fontane in krajinska razsvetljava pa so-obremenitve tretje stopnje. Shematski diagram nizko{7}}napetostne glavne sheme ožičenja tega projekta je prikazan na sliki 1.

 

Nizko{0}}napetostna shema glavnega ožičenja

Statistika električne obremenitve in tabela za izračun

Skupna nosilnost tega projekta je Pe =2607kW, od tega je obremenitev prve-stopnje Pe=1422kW, obremenitev druge-stopnje je Pe=1110kW, obremenitev tretje-stopnje je Pe=75kW in obremenitev za gašenje požara je Pe{=238.5kW.

 

Tabela za izračun obremenitve je prikazana v tabeli 1, tabeli 2 in tabeli 3.

 

Iz tabele 1, tabele 2 in tabele 3 je razvidno, da ta projekt načrtuje izbiro dveh transformatorjev 1600 kVA, normalna stopnja obratovalne obremenitve transformatorja 1# je 45,6 %, normalna stopnja obratovalne obremenitve transformatorja 2# je 43,5 %, in ko en transformator odpove, tuja stranka zahteva, da drug transformator prenese vse obremenitve prve, druge in tretje stopnje projekta za izračun, stopnja obremenitve pa je 94,6 %.

 

Glede izbire zmogljivosti transformatorja, ali je razumna ali ne, in katero izbrati za trenutno pogosto uporabljeni trifazni transformator iz suhe-smole s trifazno epoksi{0}}smolo in transformator iz zaprte amorfne zlitine serije S(B)H15-M.

 

Glede na dejansko stanje projekta bo Daelim celovito upošteval tehnične in ekonomske dejavnike, kot so stopnja obremenitve transformatorja, cena, izguba, značilnosti obremenitve in cena električne energije, da bi izvedel oceno energetske učinkovitosti kot osnovo za naslednji načrt.

 

1# Tabela za izračun obremenitve med normalnim delovanjem transformatorja

2# Tabela za izračun obremenitve med normalnim delovanjem transformatorja

Izbira razdelilnih transformatorjev in tehnično-ekonomska ocena

Osnovni pojmi in formule

Učinkovitost transformatorja η

Učinkovitost transformatorja η

Kjer je P2 moč bremena; ΔP je aktivna izguba (vključno z izgubo železa in izgubo bakra); cosφ je faktor moči obremenitve; je faktor obremenitve; SN je nazivna zmogljivost transformatorja; Po je-izguba transformatorja brez obremenitve; PK je izguba transformatorja v kratkem stiku.

Kako izračunati izgube moči transformatorja, metodo izračuna transformatorskih izgub železa in izgub moči bakra

Da bi našli najboljši faktor obremenitve transformatorja, uporabite napredno matematiko, da poiščete prvi derivat zgornje formule in ga naredite enak nič. Ko je dη /d=0, dobimo:

 

Izračunajte faktor aktivne ekonomske obremenitve mp, ko je delovni izkoristek transformatorja največji brez upoštevanja izgube jalove moči transformatorja,

 

Aktivna moč ekonomična stopnja obremenitve mp formula

Iz zgornje enačbe ni težko razbrati, da je obratovalni izkoristek transformatorja največji, ko je konstantna izguba (izguba železa) transformatorja enaka spremenljivi izgubi (izguba bakra).

 

Faktor kritične obremenitve Lp, ko transformator deluje na spodnji meji območja ekonomičnega delovanja (to je velik voziček s konjsko vprego), je:

Formula faktorja kritične obremenitve Lp

Stroškovna metoda celovite energetske učinkovitosti (TOC metoda)

Za ekonomsko oceno energetske učinkovitosti distribucijskega transformatorja se lahko sprejme celovita metoda stroškov energetske učinkovitosti (TOC metoda), ki celovito upošteva njegovo začetno naložbo in stroške izgube električne energije, ki jih je treba plačati v obdobju njegove ekonomične uporabe.

Računski izraz celovitih stroškov energetske učinkovitosti distribucijskega transformatorja je:

Izračun izraza za celovito energetsko učinkovitost stroškov distribucijskega transformatorja

V formuli je CI začetni strošek distribucijskega transformatorja, A (Po + KqQo) je enakovreden strošek izgube brez obremenitve transformatorja in B (Pk + KqQr) je ekvivalenten strošek izgube obremenitve transformatorja.

 

Vrednost A ni povezana samo z življenjsko dobo transformatorja in obrestno mero v tem obdobju, temveč tudi s ceno električne energije.

 

Vrednost B ni povezana samo z zgoraj omenjenimi dejavniki, povezanimi z vrednostjo A, ampak tudi z značilnostmi obremenitve obremenitve, ki jo nosi transformator. Formula za izračun je naslednja:

V formuli je CI začetni strošek distribucijskega transformatorja, novi projekt pa je cena opreme (RMB); Poefc je enakovreden strošek izgube transformatorja-brez obremenitve (RMB);

 

Pkefc je enakovreden strošek izgube obremenitve transformatorja (RMB); A je kapitalski strošek izgube brez obremenitve na enoto v življenjski dobi transformatorja (RMB/kW);

 

B je kapitalski strošek izgube obremenitve na enoto v življenjski dobi transformatorja (RMB/kW);

 

Po je izguba delovne moči brez obremenitve (izguba železa) transformatorja (kW);

 

Kq je ekonomski ekvivalent jalove moči, običajno 0,1kW/kVar (kW/kVar);

 

Qo je izguba jalove moči, ko transformator ni -obremenjen, (kVar);

 

Io% je odstotek toka prostega-obremenitve transformatorja glede na nazivni tok (%);

 

Sr je nazivna zmogljivost transformatorja (kVA);

 

Pk izguba delovne moči obremenitve transformatorja (kW);

 

Qr je prirastek izgube jalove moči pri nazivni obremenitvi transformatorja, (kVar);

 

Uk% je odstotek impedančne napetosti transformatorja glede na nazivno napetost (%).

 

kpv mejni koeficient z diskontno stopnjo i in življenjsko dobo n let; Ee je strošek električne energije na enoto električne energije (juan/kWh); projekt se nahaja v mestu v jugovzhodni Aziji, njegovi obratovalni stroški električne energije pa so nič. 118 4USD/h, kar je približno enako RMB 0. 75 juanov/h. Ec je strošek električne energije na enoto zmogljivosti (juan/kW·mesec);

 

Hpy je letna življenjska doba transformatorja, običajno 8 760h; 0 je začetna stopnja obremenitve transformatorja. Začetna stopnja obremenitve tega projekta temelji na podatkih v tabeli za izračun obremenitev in je vzeta kot 46 %; τ je izbran v skladu s "Priročnikom za načrtovanje industrijskih in civilnih distribucij električne energije", izračunana vrednost za mestno življenje pa je 1 250h.

 

Glej več: 10 kV cast-suhi transformator in seznam točk njegove namestitve, delovanja in vzdrževanja

 

Primerjava stopnje aktivne ekonomske obremenitve

Glede na analizo tehničnih parametrov Daelimovega transformatorja sta stopnja aktivne ekonomske obremenitve in stopnja kritične obremenitve trifaznega suhega-transformatorja iz epoksi{0}}smole in transformatorja iz zaprte amorfne zlitine serije S(B)H15-M prikazani v tabeli 4 in tabeli 5.

Tehnični parametri transformatorja trifazne epoksi-smole-tipa in ekonomična stopnja obremenitve

Tehnični parametri in ekonomična stopnja obremenitve transformatorja iz zaprte amorfne zlitine serije S(B)H15-M

Iz zgornjih rezultatov izračuna je razvidno, da ima tri{1}}suhi{2}}fazni transformator SCB10 iz epoksidne smole z zmogljivostjo 1 600kVA najvišjo učinkovitost delovanja, ko je stopnja aktivne ekonomske obremenitve 46 %, stopnja kritične obremenitve pa 21 %, ko je na spodnji meji cone ekonomičnega delovanja.

 

Transformator iz amorfne zlitine z nizkimi-izgubami SCBH15 z zmogljivostjo 1 600kVA ima najvišjo učinkovitost delovanja, ko je stopnja aktivne ekonomske obremenitve 25 %, njegova kritična stopnja obremenitve pa je 6 %, ko je na spodnji meji območja ekonomičnega delovanja.

 

V zadnjih letih se široko uporabljajo različne serije energetskih transformatorjev z nizkimi-izgubami in doseženi so bili pomembni ekonomski učinki v smislu prihranka energije in obratovalnih stroškov.

 

Trenutno je nazivni izkoristek samega transformatorja že zelo visok. Na splošno je nazivni izkoristek malih in srednje-transformatorjev nad 96 %.

 

Vendar pa v mnogih primerih dejanska učinkovitost delovanja transformatorja ni visoka zaradi nerazumne konfiguracije in delovanja transformatorja.

 

Ko je faktor obremenitve transformatorja prenizek ali previsok, se delež celotne porabe transformatorja samega v skupni vhodni energiji transformatorja poveča, kar ima za posledico zmanjšanje dejanske učinkovitosti delovanja.

 

Pod vplivom tradicionalnih navad v preteklosti imajo številni oblikovalci in pregledovalci risb še vedno nekaj nesporazumov pri izbiri in delovanju transformatorjev, kar vodi do velike izgube energije pri praktični uporabi transformatorjev.

 

Na primer, največja učinkovitost transformatorja se pojavi pri približno 75-odstotni stopnji obremenitve, stopnja obremenitve transformatorja pa je manjša od 30%. Osnove za izračun ni. Iz zgoraj navedenega je razvidno, da sta stopnja aktivne ekonomske obremenitve in kritičnost transformatorjev različnih serij in različnih parametrov. Vrednosti faktorja obremenitve so tudi različne.

 

Zato je za dva 1 600kVA transformatorja, nameščena v tem projektu, stopnja obremenitve 43 % do 46 % med normalnim delovanjem in stopnja obremenitve 94 % med delovanjem zaradi napake. 6 %, izbira je razumna.

 

Primerjava stroškovne metode celovite energetske učinkovitosti

V skladu z zgoraj predstavljeno celovito metodo stroškov energetske učinkovitosti (metoda TOC) je Daelim uporabil življenjsko dobo transformatorja na 10 let in 20 let za izračun stroškov izgube električne energije, ki jih bo transformator plačal v obdobju svoje ekonomske uporabe, in upošteval svojo začetno naložbo. Z ekonomskega vidika bolj znanstveno razumejte in ocenite-prednosti transformatorjev pri varčevanju z energijo.

 

Medtem ko posveča pozornost učinku-varčevanja z energijo, ta projekt posveča veliko pozornosti tudi izvedljivosti in priročnosti dolgoročne-zavezanosti dnevnemu vzdrževanju in rednemu remontu velike opreme.

 

Iz tabele 6 je razvidno, da je glede na stopnjo obremenitve tega projekta med normalnim delovanjem stopnja obremenitve 46%. Obsežna analiza energetske učinkovitosti: zaprti transformator iz amorfne zlitine serije S(B)H15-M ima obsežen strošek energetske učinkovitosti 1 159 274 v 10-letnem obdobju ekonomične uporabe. RMB, 14 % višje od običajno uporabljenega trifaznega suhega transformatorja iz epoksi smole.

 

Celoten strošek energetske učinkovitosti v 20-letnem obdobju ekonomične uporabe je 1 251 557 RMB, kar je višje od običajno uporabljenega trifaznega suhega transformatorja-smole. 2． 4 %.

 

Zaprti transformator iz amorfne zlitine serije S(B)H15-M ima nizke izgube in pomemben učinek-varčevanja z energijo. Nazivna izguba brez-obremenitve je le okoli 30 % suhega transformatorja s trifazno epoksi-smolo.

 

Primerjalna tabela celovitih stroškov energetske učinkovitosti transformatorjev

Nazivna izguba-brez obremenitve je samo približno 30 % trifaznega suhega-transformatorja iz epoksi{2}}smole.

 

Če zanemarimo začetno naložbo, so obratovalni stroški zaprtega transformatorja iz amorfne zlitine serije S(B)H15-M med 10-letnim obdobjem ekonomične uporabe 7 % nižji od stroškov običajno uporabljenega trifaznega suhega-transformatorja iz epoksi-smole, v 20-letnem obdobju ekonomične uporabe pa so obratovalni stroški 17 % nižji od običajno uporabljenega Trifazni suhi transformator iz epoksi smole.

 

Ker se projekt nahaja v jugovzhodni Aziji, se izdelki-za distribucijo električne energije v državah prejemnicah večinoma kupujejo v okoliških razvitih državah in na Kitajskem. Redno vzdrževanje lahko na splošno opravijo sami, vendar je treba za redne remonte poslati strokovno in tehnično osebje z zgoraj-omenjenih državnih vzdrževalnih mest.

 

Zato ni razlike v priročnosti vzdrževanja pri izbiri velike opreme in ni regionalne ovire pri izbiri zaprtega transformatorja iz amorfne zlitine serije S(B)H15-M.

 

Tako končno Daelim strankam priporoča uporabo zaprtega transformatorja iz amorfne zlitine serije S(B)H15-M.

Ko potrebujete več kot le obstoječe transformatorje, vam Daelimov servisni center za transformatorje lahko pomaga oblikovati in izdelati distribucijske transformatorje, ki ustrezajo vašim edinstvenim potrebam.

Tehnični parameter za 6kV, 10kV & 30kVA-2500kVA s suhim transformatorjem izklopljenega tokokroga

(KVA) Nazivna zmogljivost	Kombinacija napetosti			Simbol skupine povezav	Izguba-brez obremenitve (W)	Izguba obremenitve (W)			Tok brez-obremenitve (%)	Impedanca-kratkega stika (%)
	Visoka napetost (KV)	Prisluškovanje območij visoke napetosti	Nizka napetost (KV)			130 stopinj (B) (100 stopinj)	155 stopinj (F) (120 stopinj)	180 stopinj (H) (145 stopinj)
30	6 6.3 6.6 10 10.5 11	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	190	670	710	760	2	4
50					270	940	1000	1070	2
80					370	1290	1380	1480	1.5
100					400	1480	1570	1690	1.5
125					470	1740	1850	1980	1.3
160					540	2000	2130	2280	1.3
200		±2X2.5% ±5%			620	2370	2530	2710	1.1
250					720	2590	2760	2960	1.1
315					880	3270	3470	3730	1
400					980	3750	3990	4280	1
500					1150	4590	4880	5230	1
630					1340	5530	5880	6290	0.85
630					1300	5610	5960	6400	0.85	6
800					1520	6550	6960	7460	0.85
1000					1770	7650	8130	8760	0.85
1250					2090	9100	9690	10300	0.85
1600					2450	11000	11700	12500	0.85
2000					3050	13600	14400	15500	0.7
2500					3600	16100	17100	18400	0.7
1600					2450	1220	12900	13900	0.85	8
2000					3050	15000	15900	17100	0.7
2500					3600	17700	18800	20200	0.7

 

Tehnični parameter za 20kV 50kVA-2500kVA s suhim transformatorjem izklopljenega tokokroga

(KVA) Nazivna zmogljivost	Kombinacija napetosti			Simbol skupine povezav	Izguba-brez obremenitve (W)	Izguba obremenitve (W)			Tok brez-obremenitve (%)	Impedanca-kratkega stika (%)
	Visoka napetost (KV)	Prisluškovanje območij visoke napetosti	Nizka napetost (KV)			130 stopinj (B) (100 stopinj)	155 stopinj (F) (120 stopinj)	180 stopinj (H) (145 stopinj)
50	20 22 24	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	340	1160	1230	1310	2	5.0
100					540	1870	1990	2130	1.8
160					670	2350	2470	3460	1.8
200		±2X2.5% ±5%			730	2770	2940	3140	1.8
250					840	3220	3420	3660	1.8
315					970	3850	4080	4360	1.8
400					1150	4650	4840	5180	1.1
500					1350	5460	5790	6190	1.1
630					1530	6450	6840	7320	1
800					1750	7790	8260	8840	1
1000					2070	9220	9780	10400	0.85
1250					2380	10800	11500	12300	0.85
1600					2790	13000	13800	14800	0.85
2000					3240	15400	16300	17500	0.7	8.0
2500					3870	18200	19300	20700	0.7
2000					3240	16800	17800	19100	0.7
2500					3870	20000	21200	22700	0.7

 

Tehnični parameter za 35kV 50kVA-2500kVA s suhim transformatorjem izklopljenega tokokroga

(KVA) Nazivna zmogljivost	Kombinacija napetosti			Simbol skupine povezav	Izguba-brez obremenitve (W)	Izguba obremenitve (W)			Tok brez-obremenitve (%)	Impedanca-kratkega stika (%)
	Visoka napetost (KV)	Prisluškovanje območij visoke napetosti	Nizka napetost (KV)			130 stopinj (B) (100 stopinj)	155 stopinj (F) (120 stopinj)	180 stopinj (H) (145 stopinj)
50	35 36 37 38.5	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	450	1340	1420	1520	2.3	6
100					630	1970	2090	2230	2
160					0.79	2650	2810	3000	1.5
200		±2X2.5% ±5%			0.88	3130	3320	3550	1.5
250					0.99	3580	3800	4060	1.3
315					1170	4250	4510	4820	1.3
400					1370	5100	5410	5790	1.1
500					1520	6270	6650	7110	1.1
630					1860	7250	7690	8230	1
800					2160	8600	9120	9760	1
1000					2430	9860	10400	11100	0.75
1250					2830	12000	12700	13600	0.75
1600					3240	14600	15400	16500	0.75
2000					3820	17200	18200	19500	0.75
2500					4450	20600	21800	23300	0.75

Če vas zanimajo naši izdelki, se obrnite na nas sales@gneeelectric.com, odgovorili vam bomo v eni uri.