Расчетная мощность трансформатора: Расчетная мощность — трансформатор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Расчет мощности и выбор силовых трансформаторов УПП

Расчет мощности и выбор
силовых трансформаторов УПП
Методические указания по выбору силовых
трансформаторов находятся на сайте http://www.masu.edu.ru/fk/biblioteka/posobiya/avtor01/raschet-moshchnosti-i-vybor-silovyh-transformatorovpodstancij-gornyh-predpriyatij.pdf
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• Для выбора типа и необходимого количества трансформаторов
УПП необходимо знать действующие или проектируемые
нагрузки. Существует несколько методик расчетов электрических
нагрузок. Их применение зависит от отрасли народного
хозяйства, задач проектирования, долгосрочности планирования,
срока службы проектируемой установки и от других факторов.
Так, в горной промышленности применяется метод коэффициента
спроса и коэффициента максимума, метод удельной мощности и
другие методики.
• Для предварительного расчета используются приближенные
методы, позволяющие с достаточной точности определить
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• основные показатели электроснабжения (например, метод
удельной мощности).
• Одной из первых и основополагающих частей проекта
электроснабжения объекта является определение ожидаемых
электрических нагрузок на всех ступенях электрических сетей.
Именно нагрузки определяют необходимые технические
характеристики элементов электрических сетей – сечения жил и
марки проводников, мощности и типы трансформаторов,
электрических аппаратов и другого электротехнического
оборудования. Завышение ожидаемых нагрузок при
проектировании по сравнению с реально возникающими
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• приводит к перерасходу материалов проводников и средств,
вложенных в избыточную мощность электрооборудования.
Занижение – к излишним потерям мощности в сетях, перегреву,
повышенному износу и сокращению срока службы
электрооборудования. Правильное определение электрических
нагрузок обеспечивает технически и экономически
обоснованный выбор основного и вспомогательного
оборудования, средств компенсации реактивной мощности,
устройств регулирования напряжения, а также релейной защиты
и автоматики электрических сетей.
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• Для определения электрических нагрузок применяют
упрощенные или более точные методы. При проектировании
горных предприятий вначале производят предварительный
расчет электрических нагрузок на основании данных о
суммарной установленной мощности отдельных потребителей
(подземных участков, стационарных установок, потребителей
поверхности), а затем производят окончательный уточненный
расчет с использованием конкретных данных о единичных
приемниках отдельных технологических процессов производства
и всего предприятия в целом.
• Нагрузки определяют от низших к высшим ступеням
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• электроснабжения предприятия по отдельным расчетным узлам в
сетях напряжением до 1 кВ и свыше 1 кВ.
• Расчет мощности и выбор трансформаторов УПП.
• Из существующих методов определения мощности силовых
трансформаторов для подземных горных участков наибольшее
распространение получил метод коэффициента спроса.
Необходимую мощность трансформатора (кВА) определяют по
формуле:
Sр=(ΣРу Кс) / cоs ϕ , где
(1)
ΣРу – суммарная установленная мощность электродвигателей и
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
других электроприемников получающих питание от
трансформатора, кВт;
Кс — коэффициент спроса, учитывающий загрузку электроприемников и неодновременность их работы.
• Для очистных забоев, оборудованных комбайнами или стругами с
индивидуальной крепью, и подготовительных участков с любой
механизацией (при отсутствии блокировки очередности пуска
электродвигателей) коэффициент спроса может быть определен
по эмпирической зависимости:
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
Кс= 0.286 + (0.714 Рм)/ Σру
(2)
• Для очистных забоев, оборудованных механизированными
комплексами с автоматической блокировкой очередности пуска
их электродвигателей, определение производится по следующей
формуле:
Кс = 0.4 + (0.6 Рм)/ Σру где
(3)
Рм — номинальная мощность наиболее крупного электродвигателя (комбайна, конвейера), кВт
• При использовании многодвигательного привода подставляют
суммарную мощность одновременно включаемых электродвигателей; cos ϕ — условный средневзвешенный коэффициент
мощности,по очистным участкам шахт с пологими пластами
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• и подготовленным участкам любых шахт принимается равным
0,6, а для очистных участков шахт с крутыми пластами – 0,7.
• Многолетний опыт эксплуатации шахтных сухих трансформаторов
показал, что при определении мощности трансформаторов по
методу коэффициента спроса не учитываются прерывистый
режим работы машин и механизмов и перегрузочная способность трансформаторов, а поэтому принимают трансформаторы
завышенной мощности.
• Такое положение увеличивает капитальные и эксплуатационные
затраты по участку, шахте и в целом по горнодобывающей
отрасли.
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• Обследования электрических нагрузок силовых трансформаторов
на целом ряде шахт показали, что с достаточной достоверностью
можно расчетную мощность полученную по формуле (1),
разделить на коэффициент возможного использования
трансформаторов на участке, равный 1,25 и по полученной
уточненной мощности выбрать номинальную мощность
трансформатора, т.е.
Sном ≥ Sпупп = Sр / 1.25
• Пример расчета мощности трансформаторов УПП.
• Задание: рассчитать мощность и выбрать трансформаторы УПП
(участковой подземной подстанции) горного участка в шахте не
опасной по газу и пыли. Количество и мощность установленного
оборудования в таблице Система разработки – подэтажная
отбойка с торцовым выпуском руды.
• Исходные данные для расчета:
Оборудование
Номинальная
мощность, кВт
ПДМ
110
ВДПУ
30
Буровая
установка
АОШ
55
ВМ – 6
25
5
Место
установки
Количество
Буровой
горизонт
Откаточный
горизонт
2
Буровой
горизонт
Откаточный
горизонт
1
Буровой
горизонт
2
4
4
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• 1. Разбиваем все оборудование на две группы по месту работы:
• — откаточный горизонт — ВДПУ, АОШ;
• — буровые (буродоставочные) горизонты ПДМ, ВМ-6, буровая
установка.
• 2. Суммарная мощность на откаточном горизонте, кВт
ΣРотк.= 4х30+4х5 =140 кВт:
• 3. Суммарная мощность на буровом горизонте, кВт
ΣРбур. = 2х110+55+2х25=325 кВт
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• 4. Коэффициент спроса для бурового горизонта
Кс= 0.4 +0.6 Рмах / ΣРбур. = 0.4+ (0.6 х 110 / 325) =0,6
5. Коэффициент спроса для горизонта откатки
Кс= 0.4 +0.6 Рмах/ Ротк. = 0.4+ 0.6 х 30 /140=0,53
• 6. Расчетная мощность силового трансформатора, принимаем
cos ϕ = 0.6 (см. таблица 7 методических указаний )
• 6.1. Для горизонта откатки
Sр1 = ΣРотк х Кс / cosϕ =140 х 0,53 /0,6 = 123,7 кВА
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• 6.2. Для бурового горизонта
Sр2 = ΣРбур х Кс/ cosϕ = 325 х 0,6/0,6 = 325 кВА
• 7. Уточненная мощность для горизонта откатки
Sу = Sр1/1,25 = 123,7/1.25 = 154,6 кВА
• 8. Уточненная мощность для бурового горизонта
Sу = Sр2/1,25 =325/1,25 = 406,3 кВА
• 9. Выбираем трансформаторы (КТП)
• 9.1. Для горизонта откатки КТПРН – 160/6 т.к. 160 ≥ 123,7 кВА
Расчет мощности и выбор силовых
трансформаторов УПП
• 9.2. Для бурового горизонта КТПРН – 630/6 т.к. 630 ≥ 325 кВА
• Ответ: принимаем для горизонта откатки КТПРН – 160/6, для
бурового горизонта КТПРН – 630/6.
• Примечание. Если шахта опасна по газу и пыли, то необходимо
принимать трансформаторы или КТП рудничного
взрывобезопасного исполнения (ТСВ или ТСВП)
Самостоятельная работа
• По исходным данным произвести расчет и выбор
трансформаторных подстанций УПП горного участка в
подземном руднике не опасном по газу и пыли. Система
разработки – подэтажно — принудительное обрушение с отбойкой
глубокими скважинами и торцовым выпуском руды.
• Номер варианта – по журналу. Количество и мощность
установленного оборудования в таблице на слайде ниже.
• БДО- буро-доставочный орт;
• ПДМ – породо-доставочная машина;
• Буровая установка – установка для бурения скважин;
Самостоятельная работа
• Буровая каретка – машина для бурения шпуров при проходке
выработок;
• СА – сварочный аппарат;
• ВМ-12 – вентилятор местного проветривания с диаметром
вентилятора 1,2 м;
• ВМ-6 – вентилятор местного проветривания с диаметром
вентилятора 0,6 м;
• ВДПУ – вибрационная доставочно-погрузочная машина;
• АОШ – аппарат осветительный шахтный.
Наименование Руст,
оборудования/ кВт
1/9/17
Место
установки
ПДМ /БДО
Буровая
установка /
БДО
Буровая
каретка / БДО
ВМ-12 / БДО
ВМ-6 / БДО
ВДПУ / откатка
СА / откатка
АОШ / откатка
АОШ / БДО
Номер варианта
2/10/18 3/11/19 4/12/20 5/13/21 6/14/22 7/15
8/16
Количество оборудования
110
55
2
2
1
1
1

2

2
2
1
1
2
1

110

2
1
1
2
1
2

110
30
25
2
6
1
4
1
3
8
1
1
5
4
2
2
3
3
4
2
1
7
16
5
2
2
3
4
1
3
3
1
2
8
2
1
4
1
2

Расчет режимов минимальных нагрузок

Расчет режима минимальных нагрузок начинается с определения мощности нагрузок в данном режиме. В соответствии с [8], в режиме минимальных нагрузок не должно быть генерации реактивной мощности от узлов нагрузки в сеть. При этом рассчитываются мощности и количество компенсирующих устройств, которые нужно оставить в работе, остальные конденсаторные установки отключаются. Напряжение в базисном узле поддерживается в соответствии с заданием для данного режима.

С целью уменьшения потерь мощности и энергии следует рассмотреть вопрос о количестве работающих трансформаторов на подстанциях с двумя трансформаторами. Нагрузка , при которой потери активной мощности в одном и в двух работающих трансформаторах равны, может быть определена по формуле:

, (3.10)

где активные и реактивные потери мощности холостого хода трансформаторов; активные и реактивные потери мощности короткого замыкания; экономический эквивалент реактивной мощности, при расчете может быть принят равным 0,06 кВт/кВар.

Потери реактивной мощности трансформатора в опыте короткого замыкания могут быть определены по формуле:

. (3.11)

Формула (3.10) справедлива при установке на подстанции двух однотипных двухобмоточных трансформаторов.

Мощность сравнивается с мощностью нагрузки подстанции в данном режиме, если , то с целью уменьшения потерь мощности можно отключить один из параллельно работающих трансформаторов. При в работе остаются оба трансформатора.

Решение об отключении части трансформаторов зависит также от схемы подстанции, а именно, наличия коммутационной аппаратуры для производства таких переключений. Отключение трансформатора нецелесообразно, если это приведет к уменьшению надежности электроснабжения или увеличению потерь активной мощности в линиях электропередачи. При изменении числа трансформаторов на подстанции необходимо скорректировать схему замещения: при переходе от двух трансформаторов к одному сопротивления (активное и реактивное) трансформаторной ветви увеличиваются в два раза, а потери холостого хода уменьшаются в два раза.

Пример 8.

На подстанции установлены два трансформатора ТДН-16000/110. В режиме максимальных нагрузок к шинам РУ 10 кВ подключены две конденсаторные установки УКЛ 57-10,5-2250 и две УКЛ 57-10,5-450. В режиме минимальных нагрузок мощность потребителей МВ·А. Требуется определить необходимую мощность компенсирующих устройств в данном режиме и целесообразность отключения одного из трансформаторов.

Суммарная мощность компенсирующих устройств, установленных на подстанции, равна 5,4 МВар, что больше мощности нагрузки в режиме минимальных нагрузок. Чтобы не было генерации реактивной мощности в сеть 110 кВ, часть конденсаторных установок следует отключить. Мощность оставленных в работе ККУ определяется из условия

,

МВар.

Если оставить в работе две установки УКЛ 57-10,5-2250, то нескомпенсированная реактивная мощность определится по первому закону Кирхгофа

(МВар).

Расчетная мощность подстанции в данном режиме составит

(МВ·А).

Для определения количества работающих трансформаторов необходимо провести расчет по формуле (3.10), МВ·А:

,

где паспортные данные трансформатора равны: 16 МВ·А, 19 кВт, 85 кВт, 112 кВар, 10,5 %.

Потери реактивной мощности в опыте к.з. определены по формуле (3.11), кВар:

.

Так как , то отключение одного из трансформаторов при снижении нагрузки нецелесообразно.


ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ

На понизительных подстанциях потребителей нужно установить по одному трансформатору соответствующей мощности и напряжения.

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из рациональной их загрузки в нор­мальном режиме и с учетом минимально необходимого ре­зервирования в послеаварийном режиме. При этом номинальная мощность трансформаторов определяется по формуле:

,

где Nт— число трансформаторов;

— оптимальный коэффициент за­грузки трансформатора.

Так как число трансформаторов равно 1, то коэффициент загрузки будет равен 0,85.

Выбор трансформатора производим по условию:

Sном.т ≥ SР ,

где SР – расчетная мощность нагрузки.

Выберем трансформатор для второй подстанции.

Так как первый потребитель получает питание сразу от двух подстанций, то необходимо установить два трансформатора напряжением 110/10 и 35/10 кВ. У потребителей 2 и 5 ставим трансформаторы напряжением 35/10 кВ, у потребителей 3, 4 – напряжением 110/10 кВ.

Вычислим расчетную мощность для выбора трансформатора на второй подстанции:

.

Выбираем трансформатор ТДЦ – 125000/110/35 мощностью 125 МВА.

Остальные марки трансформаторов выбираются аналогичным образом, все остальные расчеты представлены в таблице 10.

Таблица 10 – Выбор трансформаторов.

  Sр, МВА Марка трансформатора
ПС3 59+j44,25 ТДЦ-125000/110
Потребитель 1 24+j18 ТРДНС-40000/35/10 ТДЦ-40000/110/10
Потребитель 2 15+j11,25 ТРДНС-25000/35/10
Потребитель 3 26+j19,5 ТДН-40000/110/10
Потребитель 4 16+j12 ТРДН-25000/110/10
Потребитель 5 18+j13,5 ТРДНС-32000/35/10

 


Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 111 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su — 2015-2022 год. (0.015 сек.)

Как рассчитать мощность трансформатора

Прежде чем решать вопрос, как рассчитать мощность трансформатора, необходимо, хотя бы в общих чертах, иметь представление об этом устройстве.

Составные части трансформатора

Классический трансформатор состоит из электромагнитного статического аппарата, в котором содержится две или более обмоток. Этот прибор преобразует переменный ток одного значения напряжения в переменный ток с другим напряжением. Данное преобразование осуществляется с помощью переменного магнитного поля.

При помощи трансформаторов, электрическая энергия может передаваться на значительные расстояния и, затем, распределяться между принимающими устройствами. Кроме того, автотрансформаторы являются неотъемлемой частью многих электронных устройств.

В трансформаторных катушках органично сочетаются обмотки совместно с системами изоляции, которые обеспечивают нормальный режим работы устройства в условиях определенной среды. Для изготовления обмоток используются изолированные провода, а сами катушки изолированы от магнитопровода. Кроме того, предусмотрена изоляция между слоями, а также наружная изоляция катушек.

Исходные данные для расчетов

Чтобы рассчитать мощность трансформатора, необходимо учитывать следующие факторы, являющиеся исходными данными для расчетов:

  • При выборе конструкции магнитопровода учитывается расчетная мощность, максимальное напряжение и частота. Одновременно производится выбор материала для сердечника и параметров магнитопровода.
  • Конструктивный и электротехнический расчет обмоток, определение количества их витков. Выбор плотности тока и изоляционных расстояний.
  • Тепловые параметры трансформатора рассчитываются аналогично процессам, происходящим при переносе электричества и тепла.
  • Вычисляется падение напряжения и коэффициент полезного действия трансформатора.

Мощность трансформаторов рассчитывается, также, с учетом их целевого предназначения:

  • Силовые трансформаторы непосредственно выполняют преобразование токов с разными напряжениями из одного значения в другое. В связи с этим, они бывают понижающие или повышающие.
  • Трансформаторы для измерения напряжения играют роль промежуточных приборов. Через них подключаются приборы для измерения высоких напряжений и мощности. Кроме того, они обеспечивают питание различных цепей и релейную защиту от замыканий.
  • Трансформаторы тока является вспомогательным аппаратом, применяемым при включении измерительных приборов в цепи с переменным током.

Расчет трансформатора питания

Новая методология выбора мощности силового трансформатора / Публикации / Элек.ру


Определение номинальной мощности трансформатора

Для правильного выбора номинальной мощности трансформатора (автотрансформатора) необходимо располагать суточным графиком нагрузки, из которого известна как максимальная, так и среднесуточная активная нагрузки данной подстанции, а также продолжительность максимума нагрузки.

График позволяет судить, соответствуют ли эксплуатационные условия загрузки теоретическому сроку службы (обычно 20…25 лет), определяемому заводом изготовителем.

Для относительного срока службы изоляции и (или) для относительного износа изоляции пользуются выражением, определяющим экспоненциальные зависимости от температуры. Относительный износ L показывает, во сколько раз износ изоляции при данной температуре больше или меньше износа при номинальной температуре. Износ изоляции за время оценивают по числу отжитых часов или суток: Н=Li.

В общем случае, когда температура изоляции не остается постоянной во времени, износ изоляции определяется интегралом:

В частности, среднесуточный износ изоляции:

Влияние температуры изоляции определяет, сколько часов с данной температурой может работать изоляция при условии, что ееизнос будет равен нормированному износу за сутки:

При температуре меньше 80°С износ изоляции ничтожен и им можно пренебречь. Температура охлаждающей среды, как правило, не равна номинальной температуре и, кроме того, изменяется во времени. В связи с этим для упрощения расчетов используют эквивалентную температуру охлаждающей среды, под которой понимают такую неизменную за расчетный период температуру, при которой износ изоляции трансформатора будет таким же, как и при изменяющейся температуре охлаждающей среды в тот же период.

Допускается принимать эквивалентную температуру за несколько месяцев или год равной среднемесячным температурам или определять эквивалентные температуры по специальным графикам зависимости эквивалентных месячных температур от среднемесячных и среднегодовых, эквивалентных летних (апрель—август), осенне-зимних (сентябрь—март) и годовых температур от среднегодовых.

Если при выборе номинальной мощности трансформатора на однотрансформаторной подстанции исходить из условия

(где Рмах — максимальная активная нагрузка пятого года эксплуатации; Рр — проектная расчетная мощность подстанции), то при графике с кратковременным пиком нагрузки (0,5… 1,0 ч) трансформатор будет длительное время работать с недогрузкой. При этом неизбежно завышение номинальной мощности трансформатора и, следовательно, завышение установленной мощности подстанции.

В ряде случаев выгоднее выбирать номинальную мощность трансформатора близкой к максимальной нагрузке достаточной продолжительности с полным использованием его перегрузочной способности с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

Определение мощности силового трансформатора

Для изготовления трансформаторных блоков питания необходим силовой однофазный трансформатор, который понижает переменное напряжение электросети 220 вольт до необходимых 12-30 вольт, которое затем выпрямляется диодным мостом и фильтруется электролитическим конденсатором.

Эти преобразования электрического тока необходимы, поскольку любая электронная аппаратура собрана на транзисторах и микросхемах, которым обычно требуется напряжение не более 5-12 вольт.

Чтобы самостоятельно собрать блок питания, начинающему радиолюбителю требуется найти или приобрести подходящий трансформатор для будущего блока питания. В исключительных случаях можно изготовить силовой трансформатор самостоятельно. Такие рекомендации можно встретить на страницах старых книг по радиоэлектронике.

Но в настоящее время проще найти или купить готовый трансформатор и использовать его для изготовления своего блока питания.

Полный расчёт и самостоятельное изготовление трансформатора для начинающего радиолюбителя довольно сложная задача. Но есть иной путь. Можно использовать бывший в употреблении, но исправный трансформатор. Для питания большинства самодельных конструкций хватит и маломощного блока питания, мощностью 7-15 Ватт.

Если трансформатор приобретается в магазине, то особых проблем с подбором нужного трансформатора, как правило, не возникает. У нового изделия обозначены все его главные параметры, такие как мощность, входное напряжение, выходное напряжение, а также количество вторичных обмоток, если их больше одной.

Но если в ваши руки попал трансформатор, который уже поработал в каком-либо приборе и вы хотите его вторично использовать для конструирования своего блока питания? Как определить мощность трансформатора хотя бы приблизительно? Мощность трансформатора весьма важный параметр, поскольку от него напрямую будет зависеть надёжность собранного вами блока питания или другого устройства. Как известно, потребляемая электронным прибором мощность зависит от потребляемого им тока и напряжения, которое требуется для его нормальной работы. Ориентировочно эту мощность можно определить, умножив потребляемый прибором ток ( на напряжение питания прибора (). Думаю, многие знакомы с этой формулой ещё по школе.

,где – напряжение в вольтах; – ток в амперах; P – мощность в ваттах.

Рассмотрим определение мощности трансформатора на реальном примере. Тренироваться будем на трансформаторе ТП114-163М. Это трансформатор броневого типа, который собран из штампованных Ш-образных и прямых пластин. Стоит отметить, что трансформаторы такого типа не самые лучшие с точки зрения коэффициента полезного действия (КПД). Но радует то, что такие трансформаторы широко распространены, часто применяются в электронике и их легко найти на прилавках радиомагазинов или же в старой и неисправной радиоаппаратуре. К тому же стоят они дешевле тороидальных (или, по-другому, кольцевых) трансформаторов, которые обладают большим КПД и используются в достаточно мощной радиоаппаратуре.

Итак, перед нами трансформатор ТП114-163М. Попробуем ориентировочно определить его мощность. За основу расчётов примем рекомендации из популярной книги В.Г. Борисова «Юный радиолюбитель».

Для определения мощности трансформатора необходимо рассчитать сечение его магнитопровода. Применительно к трансформатору ТП114-163М, магнитопровод – это набор штампованных Ш-образных и прямых пластин выполненных из электротехнической стали. Так вот, для определения сечения необходимо умножить толщину набора пластин (см. фото) на ширину центрального лепестка Ш-образной пластины.

При вычислениях нужно соблюдать размерность. Толщину набора и ширину центрального лепестка лучше мерить в сантиметрах. Вычисления также нужно производить в сантиметрах. Итак, толщина набора изучаемого трансформатора составила около 2 сантиметров.

Далее замеряем линейкой ширину центрального лепестка. Это уже задача посложнее. Дело в том, что трансформатор ТП114-163М имеет плотный набор и пластмассовый каркас. Поэтому центральный лепесток Ш-образной пластины практически не видно, он закрыт пластиной, и определить его ширину довольно трудно.

Ширину центрального лепестка можно замерить у боковой, самой первой Ш-образной пластины в зазоре между пластмассовым каркасом. Первая пластина не дополняется прямой пластиной и поэтому виден край центрального лепестка Ш-образной пластины. Ширина его составила около 1,7 сантиметра. Хотя приводимый расчёт и является ориентировочным, но всё же желательно как можно точнее проводить измерения.

Режимы работы трансформатора

Наиболее экономичной работа трансформатора по ежегодным издержкам и потерям будет в случае, когда в часы максимума он работает с перегрузкой (эксплуатация же стремится работать в режимах, когда в часы максимума загрузки данного трансформатора он не превышает свою номинальную мощность). В реальных условиях значение допустимой нагрузки выбирается в соответствии с графиком нагрузки и коэффициентом начальной нагрузки и зависит также от температуры окружающей среды, при которой работает трансформатор.

Коэффициент нагрузки, или коэффициент заполнения суточного графика нагрузки, практически всегда меньше единицы:

В зависимости от характера суточного графика нагрузки (коэффициента начальной загрузки и длительности максимума), эквивалентной температуры окружающей среды, постоянной времени трансформатора и вида его охлаждения согласно ГОСТ допускаются систематические перегрузки трансформаторов.

Расчет силового трансформатора

Для точного расчета трансформатора требуются довольно сложные вычисления. Тем не менее, существуют упрощенные варианты формул, используемые радиолюбителями при создании силовых трансформаторов с заданными параметрами.

В начале нужно заранее рассчитать величину силы тока и напряжения для каждой обмотки. С этой целью на первом этапе определяется мощность каждой повышающей или понижающей вторичной обмотки. Расчет выполняется с помощью формул: P2 = I2xU2; P3 = I3xU3;P4 = I4xU4, и так далее. Здесь P2, P3, P4 являются мощностями, которые выдают обмотки трансформатора, I2, I3, I4 – сила тока, возникающая в каждой обмотке, а U2, U3, U4 – напряжение в соответствующих обмотках.

Определить общую мощность трансформатора (Р) необходимо отдельные мощности обмоток сложить и полученную сумму умножить на коэффициент потерь трансформатора 1,25. В виде формулы это выглядит как: Р = 1,25 (Р2 + Р3 + Р4 + …).

Исходя из полученной мощности, выполняется расчет сечения сердечника Q (в см2). Для этого необходимо извлечь квадратный корень из общей мощности и полученное значение умножить на 1,2:

. С помощью сечения сердечника необходимо определить количество витков n , соответствующее 1 вольту напряжения: n = 50/Q.


На следующем этапе определяется количество витков для каждой обмотки. Вначале рассчитывается первичная сетевая обмотка, в которой количество витков с учетом потерь напряжения составит: n1 = 0,97 xn xU1. Вторичные обмотки рассчитываются по следующим формулам: n2 = 1,03 x n x U2; n3 = 1,03 x n x U3;n4 = 1,03 x n x U4;…

Любая обмотка трансформатора имеет следующий диаметр проводов: где I – сила тока, проходящего через обмотку в амперах, d – диаметр медного провода в мм. Определить силу тока в первичной (сетевой) обмотке можно по формуле: I1 = P/U1.

Здесь используется общая мощность трансформатора.

Далее выбираются пластины для сердечника с соответствующими типоразмерами. В связи с этим, вычисляется площадь, необходимая для размещения всей обмотки в окне сердечника. Необходимо воспользоваться формулой: Sм = 4 x (d1 2 n1 + d2 2 n2 +d3 2 n3 + d4 2 n4 + …), в которой d1, d2, d3 и d4 – диаметр провода в мм, n1, n2, n3 и n4 – количество витков в обмотках. В этой формуле берется в расчет толщина изоляции проводников, их неравномерная намотка, место расположения каркаса в окне сердечника.

Перегрузки силовых трансформаторов

Перегрузки определяются преобразованием заданного графика нагрузки в эквивалентный в тепловом отношении (рис. 3.5). Допустимая нагрузка трансформатора зависит от начальной нагрузки, максимума нагрузки и его продолжительности и характеризуется коэффициентом превышения нагрузки:

Допустимые систематические перегрузки трансформаторов определяются из графиков нагрузочной способности трансформаторов, задаваемых таблично или графически. Коэффициент перегрузки передается в зависимости от среднегодовой температуры воздуха /сп вида охлаждения и мощности трансформаторов, коэффициента начальной нагрузки кн н и продолжительности двухчасового эквивалентного максимума нагрузки tmах.

Для других значений tmax допустимый можно определить по кривым нагрузочной способности трансформатора.

Если максимум графика нагрузки в летнее время меньше номинальной мощности трансформатора, то в зимнее время допускается длительная 1%я перегрузка трансформатора на каждый процент недогрузки летом, но не более чем на 15 %. Суммарная систематическая перегрузка трансформатора не должна превышать 150 %. При отсутствии систематических перегрузок допускается длительная нагрузка трансформаторов током на 5 % выше номинального при условии, что напряжение каждой из обмоток не будет превышать номинальное.

На трансформаторах допускается повышение напряжения сверх номинального: длительно — на 5 % при нагрузке не выше номинальной и на 10% при нагрузке не выше 0,25 номинальной; кратковременно (до 6 ч в сутки) — на 10 % при нагрузке не выше номинальной.

Дополнительные перегрузки одной ветви за счет длительной недогрузки другой допускаются в соответствии с указаниями заводом — изготовителя. Так, трехфазные трансформаторы с расщепленной обмоткой 110 кВ мощностью 20, 40 и 63 М ВА допускают следующие относительные нагрузки: при нагрузке одной ветви обмотки 1,2; 1,07; 1,05 и 1,03 нагрузки другой ветви должны составлять соответственно 0; 0,7; 0,8 и 0,9.

Расчет тороидального трансформатора

Задача и особенности заземления трансформаторов.

Такая конструкция трансформаторов используется в радиоэлектронной аппаратуре, они обладают меньшими габаритами, весом, а также повышенным значением КПД. За счёт применения ферритового стержня помехи практически отсутствует, это даёт возможность не экранировать данные устройства.

Простой расчет тороидального трансформатора состоит из 5 пунктов:

  • Определение мощность вторичной обмотки P=Uн*Iн;
  • Определение габаритной мощности трансформатора Рг=Р/КПД. Величина его КПД примерно 90-95%;
  • Площадь сечения сердечника и его размеры
  • Определение количества витков на вольт и соответственно количества витков для необходимой величины напряжения.
  • Расчёт тока в каждой обмотке и выбор диаметра проводника делается аналогично, как и в силовых однофазных трансформаторах, описанных выше.

Что такое номинальное напряжение силового трансформатора

Силовой трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое используется для повышения или понижения уровня напряжения источника питания. Повышение или понижение зависит от количества витков первичной и вторичной обмотки. Трансформаторы имеют две обмотки: первичную и вторичную. Первичная обмотка — это катушка, которая получает энергию от источника. Вторичная обмотка представляет собой катушку, которая отдает энергию при преобразованном или измененном напряжении в нагрузку.Если число витков на обеих обмотках одинаково, а потери трансформатора пренебрежимо малы, то можно заключить, что напряжение на каждой из обмоток одинаково. В этом случае трансформатор просто используется для изоляции двух электрических цепей. Как правило, силовой трансформатор используется для повышения напряжения питания для уменьшения потерь при передаче, а затем для целей распределения в центрах нагрузки выполняется понижение. Силовые трансформаторы — это устройства большего размера, которые передают энергию в сеть общего пользования или на подстанцию.

Силовые трансформаторы используются в сетях передачи, поэтому они не подключаются напрямую к потребителям, тем самым снижая колебания нагрузки. Они используются в сетях передачи более высокого напряжения для повышающих и понижающих приложений (400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ) и обычно имеют номинальную мощность выше 200 МВА. Они используются для передачи при большой нагрузке, высоком напряжении более 33 кВ и КПД 100%. Он также имеет большие размеры по сравнению с распределительным трансформатором.Он используется на электростанциях и передающих подстанциях с высоким уровнем изоляции. Средняя нагрузка составляет всего около 75 процентов от полной нагрузки, и они спроектированы таким образом, что максимальная эффективность достигается при 75 процентах от полной нагрузки. Силовой трансформатор, по сути, является мостом между генератором электроэнергии и первичной распределительной сетью. На основании технических характеристик и номинальных характеристик силовой трансформатор можно разделить на три категории:

1) Малый силовой трансформатор

2) Среднемощный трансформатор

3) Большой силовой трансформатор

напряжения высокого тока к высокому напряжению низкого тока.

В рейтингах напряжения силовых трансформаторов инженеры оценивают силовые трансформаторы в соответствии с максимальным выходным напряжением и током, которые они выдают. Для данного устройства мы часто читаем или слышим о емкости в вольт-амперах (ВА), которая равна произведению номинального выходного напряжения и максимального выходного тока. Трансформатор с выходом 12 В, способный обеспечить ток до 10 А, имеет мощность ВА 12 В x 10 А или 120 ВА. Природа фильтрации источника питания требует, чтобы номинальная мощность силового трансформатора (ВА) значительно превышала фактическую мощность в ваттах, потребляемую нагрузкой.

Высококачественный прочный силовой трансформатор, способный обеспечить необходимые токи и/или напряжения, является неотъемлемой и важной частью хорошо спроектированного источника питания. Трансформатор обычно является самым дорогим компонентом блока питания, который необходимо заменить в случае его перегорания, поэтому инженеры всегда выбирают подходящие номиналы трансформатора при проектировании и создании блока питания.

При использовании в цепи трансформатора необходимо учитывать напряжение, ток и допустимую мощность первичной и вторичной обмоток.Когда указаны номинальные значения напряжения, тока и мощности, они представляют собой среднюю точку соответствующих максимального и минимального номинальных значений. Максимальное напряжение, которое можно безопасно приложить к любой обмотке, определяется типом и толщиной используемой изоляции. Когда между обмотками используется лучшая (и более толстая) изоляция, к обмоткам может быть приложено более высокое максимальное напряжение.

Трансформаторы, которые используются на генерирующих станциях для повышения генерируемого напряжения, обычно называются силовыми трансформаторами.Эти трансформаторы обычно имеют номинальную мощность выше 500 кВА и находятся между генератором и распределительными цепями. Эти трансформаторы также известны как повышающие трансформаторы. Их конструкция зависит от рейтинга и места установки. Для наружного использования они обычно погружены в масло, тогда как силовые трансформаторы, предназначенные для использования внутри помещений, в основном сухие.

Киловольт-Ампер кВА — номинальная мощность, обычно используемая для оценки трансформатора. Размер трансформатора определяется кВА нагрузки.Во многих случаях мощность, требуемая нагрузкой, эквивалентна номинальной мощности трансформатора, выраженной либо в ВА, либо в кВА. Например, для нагрузки мощностью 1 кВт (1000 Вт) потребуется трансформатор мощностью 1 кВА с коэффициентом мощности, равным единице. В зависимости от номинальной мощности кВА силовые трансформаторы подразделяются на;

  • Трансформаторы малой мощности: от 500 до 7500 кВА
  • Трансформаторы средней мощности: от 7500 кВА до 100 МВА
  • Трансформаторы большой мощности: свыше 100 МВА для защиты от внутренних неисправностей.В дополнение к этому, маслорасширительный бак также представляет собой все силовые трансформаторы.

    Силовой трансформатор в конце вторичной линии, понижает уровень напряжения со 132 кВ до 33 кВ или 11 кВ по требованию. С этого момента начинается первичное распределение электроэнергии по разным распределительным станциям. В конце первичного распределения распределительные станции получают эту мощность и понижают этот уровень напряжения с 11 кВ или 33 кВ до 415 В (линейное напряжение).От этих распределительных станций до потребителей напряжение 415 В поддерживается для целей использования.

    GZ Industrial Supplies предлагает силовые трансформаторы лучших марок по лучшим ценам.

    04 декабря 2020 г. Эрнест Оруэбор

    Почему мощность трансформатора указывается в кВА?

    Трансформаторы рассчитаны на {ВА, кВА, МВА и т. д.} из-за потоков активной и реактивной мощности через трансформатор. В случае трансформатора мы имеем потери активной мощности вследствие наличия внутри сопротивления обмоток (первичной и вторичной) и наличия активных потерь ферромагнитного сердечника, а с другой стороны имеем потери реактивной мощности вследствие наличия потерь магнитного потока (первичной и вторичной ) и наличие потерь реактивной мощности ферромагнитного сердечника.

    [ВА]=sqrt(sqr[W]+sqr[VAr])

    Производитель оценивает трансформатор в кВА, чтобы информировать пользователей о максимальной мощности (напряжении и токе), которую он поддерживает, а также о причине, по которой он не указан в кВт заключается в том, что активная мощность (кВт) зависит от нагрузки (освещения, машин и т. д.)

    Простой ответ: это потому, что номинальная мощность в кВА (или МВА) имеет значение только для выражения «мощности» трансформатора. чтобы обеспечить «прохождение» мощности. Эта мощность представляет собой тепловую мощность, определяемую током, который он может нести при данной температуре окружающей среды, независимо от коэффициента мощности.Таким образом, в сочетании с номинальным напряжением кВА (или МВА) имеет значение. Номинальная мощность в кВт не имеет значения, так как трансформатор может работать с коэффициентом мощности, равным единице, или, другими словами, трансформатор может работать в кВт, равном его номинальной мощности в кВА, в любое время.

    Помните, что трансформатор, как следует из названия, является только устройством преобразования или проходным устройством, а не устройством, производящим энергию, таким как генератор или ИБП, где их мощность по производству активной мощности (кВт) является независимым пределом от тепловой (кВА) предел.

    Чтобы сделать еще один шаг вперед, если у вас есть возможность дополнительно охлаждать трансформатор, вы можете увеличить мощность трансформатора в кВА (или МВА). Это объясняет наличие нескольких номиналов кВА/МВА на трансформаторах с установленными на них средствами принудительного охлаждения.

    Если подумать, это не отличается от выражения емкости кабеля или проводника. За исключением того, что трансформатор может иметь более одного уровня напряжения и разную мощность на первичной и вторичной обмотках, но номинальная мощность в кВА остается одинаковой с обеих сторон.Таким образом, это делает кВА более удобным способом выражения его тепловой мощности по сравнению с одними амперами.

    Из вопросов и ответов

    С Ти Джеем Байерсом


    Номинальные характеристики трансформатора

    Вопрос:

    У меня силовой трансформатор со следующими характеристиками: 24VCT (12 — 0 — 12) 10А. Если центральный ответвитель не используется — а мы использовали его в качестве 24-вольтового трансформатора — тогда его номинал останется на уровне 10 А или будет половина этого значения (5 А)?

    Б.Билл


    Ответ:

    Трансформаторы рассчитаны на вольт-ампер (ВА).Он определяет предел намагничивающего поля внутри трансформатора. При превышении этого предела трансформатор переходит в состояние насыщения и перестает нормально функционировать. Это особенно важно, когда трансформатор имеет более одной вторичной обмотки. Сопротивление первичной и вторичной обмоток также влияет на величину тока, который будет выдерживать трансформатор, потому что повышенное сопротивление и более высокий ток создают тепло — тепло, которое необходимо рассеивать. Ваш конкретный трансформатор имеет мощность 240 ВА, что означает, что он будет подавать 10 ампер при 24 вольтах.

    Но я не думаю, что это тот ответ, который вам нужен, потому что я предполагаю, что вы хотите превратить этот переменный ток в постоянный. Выходной ток постоянного тока определяется конфигурацией схемы выпрямителя, которых три:

    1. Полупериод (один диод)
    2. Двухполупериодный с отводом от середины (два диода)
    3. Двухполупериодный мост (четыре диода)

    Дальнейшее обсуждение см. на схеме. Преимущество однополупериодного выпрямления в его простоте — один диод и конденсатор.Как правило, они подходят только для источников питания мощностью полватта или меньше и требуют большей фильтрации, чем двухполупериодное выпрямление.

    Двухполупериодный выпрямитель с отводом от средней точки использует только половину вторичной обмотки трансформатора за раз, что приводит к выходному напряжению, равному половине (точнее, 0,45) полного напряжения на вторичной обмотке, но использует преимущества полной 10 ампер, которые может предложить ваш трансформатор. Двухполупериодный мостовой выпрямитель выдает напряжение, которое составляет 0,9% от напряжения трансформатора, но может использовать только 0.62 процента тока трансформатора. Для достижения желаемого постоянного тока нагрузки ток трансформатора должен быть в 1,6 раза выше. Например, чтобы получить 10 ампер постоянного тока, вам нужно иметь 16 ампер для выпрямителей.

    Почему? Из-за импульсного тока, необходимого для фильтрующего конденсатора. Трансформаторы не идеальны и имеют внутренний импеданс или характеристику «регулирования». При увеличении нагрузки выходное напряжение уменьшается. Следовательно, ток трансформатора должен быть достаточным для преодоления дополнительного тока, создаваемого зарядным конденсатором.Способ устранить это требование состоит в том, чтобы вставить фильтрующий дроссель последовательно с линией к крышке фильтра. Это позволит вам использовать весь потенциал номинального тока трансформатора — за счет дополнительной катушки индуктивности и дополнительного пространства.


    Почему мощность трансформатора измеряется в кВА, а не в кВт?

    Вы когда-нибудь замечали, что трансформаторы, генераторы имеют номинальную мощность в кВА, а асинхронные двигатели и бытовые приборы имеют номинальную мощность в кВт? Прежде чем ответить на этот вопрос «почему трансформатор рассчитан в кВА, а не в кВт», мы должны сначала узнать, что такое кВА и кВт.

    Что такое номинальная мощность?

    С точки зрения электротехники мы можем сказать, что номинальная мощность конкретной электрической машины обозначает напряжение, при котором устройство рассчитано на работу, и потребляемый ток при этом напряжении .

    Проще говоря, номинальная мощность устройства связана с потребляемой им мощностью. Номинальная мощность указана на паспортной табличке этого устройства.

    Типы номинальной мощности
    1. Номинальная мощность в вольт-амперах.(например, утюг, фен и т. д.). Она также известна как кажущаяся мощность.
    2. Номинальная мощность в ваттах. (например, трансформаторы, генераторы и т. д.). Он также известен как активная мощность или реальная мощность.

    Вольт-ампер = В*А

    Вт = V * A * cosɸ

    Здесь В = напряжение в вольтах

               A = сила тока в амперах

                cosɸ = коэффициент мощности

    Мы можем записать 1000ВА как 1кВА и 1000Вт как 1кВт.(здесь «к» означает килограмм.)

    Мы можем ясно видеть, что между обеими формулами существует разница cosɸ.

    Теперь сначала разберемся, почему асинхронные двигатели рассчитаны в кВт?

    Почему мощность асинхронных двигателей указывается в кВт?

    Мы уже знаем, что асинхронные двигатели широко используются в домах и на производстве. Возможно, вы видели двигатель вентилятора или двигатель кулера. Если вы прочитаете паспортную табличку вентилятора, то обнаружите, что его номинальная мощность указана в кВт.

    На самом деле номинальная мощность прибора может быть указана только двумя способами: либо в кВА, либо в кВт.

    • Чтобы определить мощность машины в кВА, нам нужно ее максимальное напряжение и ток через ее обмотки при этом напряжении.
    • Чтобы дать номинал в кВт, наряду с напряжением и током нам нужна еще одна вещь, а именно коэффициент мощности нагрузки.

    Типы нагрузки :
    1. Резистивная нагрузка
    2. Емкостная нагрузка
    3. Индуктивная нагрузка

      6 Все три нагрузки имеют три разных коэффициента мощности 9.Коэффициент мощности резистивной нагрузки равен единице. Для емкостной и индуктивной нагрузки он опережает и отстает соответственно. Чтобы узнать подробнее о коэффициенте мощности, вы можете прочитать нашу статью, нажмите здесь.

      Когда производитель проектирует асинхронный двигатель, он знает, каково максимальное напряжение этого двигателя и какой максимальный ток может легко проходить через его обмотки.

      Он также знает, где будет использоваться конкретный двигатель и какая нагрузка будет к нему подключена.Например, двигатель вентилятора будет использоваться только в вентиляторе. Таким образом, производитель также знает коэффициент мощности.

      Теперь номинал можно указать в кВт, потому что известны все три параметра, необходимые для нахождения ватт. (Ватт = V * A * cosɸ)

      Вот почему мощность асинхронных двигателей указывается в кВт. Я надеюсь, что вы ясно поняли эту тему.

      Теперь мы перейдем к основному вопросу: Почему трансформатор рассчитан на кВА, а не на кВт?

      Почему мощность трансформатора измеряется в кВА, а не в кВт? Трансформаторы

      в основном используются для изменения уровня напряжения с первичной на вторичную сторону.Они не потребляют никакой Силы. В основном мы можем сказать, что трансформаторы используются для передачи электроэнергии.

      Когда производитель проектирует трансформатор, он знает номинальное напряжение как первичной, так и вторичной стороны, а также знает ток через его обмотки. Но он ничего не знает о коэффициенте мощности Нагрузки.

      Это потому, что мы не знаем, какая нагрузка будет подключена к трансформатору и каков будет его коэффициент мощности.

      Например, трансформатор можно использовать для питания индуктивной нагрузки, такой как вентилятор.И его также можно использовать для подачи резистивной нагрузки, такой как утюг или нагреватель.

      Мы знаем, что оба типа нагрузки имеют разный коэффициент мощности, и мы не можем определить, какая именно нагрузка будет подключена к трансформатору.

      Итак, производитель не может предсказать тип нагрузки и, следовательно, ничего не знает о коэффициенте мощности нагрузки. Таким образом, он не может указать номинальную мощность в кВт (поскольку для определения номинальной мощности в ваттах необходим коэффициент мощности cosɸ).

      Таким образом, номинальная мощность трансформатора указывается в кВА, а не в кВт.

      Это единственная правильная причина для этого вопроса.

      Как узнать номинальную мощность устройства, не видя паспортной таблички?

      Знать, какие устройства рассчитаны на кВА, а какие на кВт. Это простой способ найти его.

      • Устройства, выдающие электрическую энергию на выходе, обычно измеряются в кВА.

      Пример: трансформаторы, генераторы, линии электропередач, ИБП, стабилизаторы и т. д.

      • Устройства, которые не вырабатывают на выходе электрическую энергию, а вырабатывают энергию в какой-либо другой форме, такой как механическая энергия, тепловая энергия и т. д.обычно измеряются в кВт.

      Пример: вентилятор, газовая колонка, обогреватель, утюг, холодильник, стиральная машина и т. д.

      Вы также можете посмотреть видео по этой теме на хинди.

      Другие наши статьи читайте здесь,

      Трансформатор и его работа

      Как пилоты видят линии передачи?

      Что такое коэффициент мощности?

      Трансформатор ВА, кВА, МВА Калькулятор, формула расчета мощности

      Трансформатор ВА, кВА, МВА калькулятор:

      Введите напряжение или ток или номинальное значение ВА трансформатора, чтобы рассчитать мощность.

      Трансформатор ВА, кВА, МВА расчет:

      Трансформаторы представляют собой статическое оборудование, которое используется для преобразования напряжения или тока в различные уровни. Это сердце энергосистемы. Общая выдаваемая кажущаяся мощность является номиналом трансформатора. Единицей полной мощности является ВА (Вольт-Ампер). Следовательно, трансформатор оценивается только по ВА.

      Иногда мощность трансформатора может быть указана в кВА (киловольт-ампер) или МВА (мегавольт-ампер). Здесь кВА и МВА являются более крупными единицами, которые используются для обозначения большей мощности трансформатора.

      Как рассчитать мощность трансформатора в ВА, кВА и МВА?

      Как мы уже говорили, ВА является единицей полной мощности и рассчитывается как произведение входного напряжения и входного тока или произведение выходного напряжения и выходного тока.

      В трансформаторе есть два напряжения и два тока, и они равны В (первичный) Первичное напряжение в Вольтах, В (вторичный) Вторичное напряжение в Вольтах, I (первичный) Первичный ток в амперах и I (вторичный) вторичный ток в амперах.

      Формула расчета номинальной мощности
      ВА:

      Номинальная мощность трансформатора в ВА для одной фазы

      S (ВА) = В (первичный) * I (первичный) = В (вторичный) * I (вторичный)

      Произведение первичного напряжения и первичного тока или вторичного напряжения и вторичного тока. Это не зависит от коэффициента мощности.

      Номинальная мощность трансформатора в ВА для трехфазного

      Трехфазный концерн у нас есть две формулы, основанные на линейном и линейном напряжении, и они равны,

      В зависимости от сетевого напряжения

      S (ВА) = V (первичный L-L) * I (первичный) = V (вторичный L-L) * I (вторичный)

      На основании напряжения нейтрали,

      S (ВА) = 1.732 * V (первичный L-N) * I (первичный) = 1,732 * V (вторичный L-N) * I (вторичный)

      Пример:

      Рассчитайте номинальную мощность ВА однофазного трансформатора с первичным напряжением 230 В и номинальным первичным током 10 А.

      ВА = 230 * 10

      Мощность трансформатора = 2300 ВА

      Также его можно рассчитать по вторичному напряжению и току.

      Формула расчета мощности
      кВА:
      Номинальная мощность

      кВА трансформатора S (кВА) равна произведению первичного тока I (первичное) в амперах и первичного напряжения V (первичное) в вольтах, деленному на 1000.

      S (кВА) = В (первичная) * I (первичная) / 1000 = В (вторичная) * I (вторичная) / 1000

      Для трехфазного трансформатора кВА Расчетная формула,

      S (кВА) = 1,732 * В (первичный фазный) * I (первичный) / 10 3 = √ 3 * В (вторичный фазный) 10 3

      S (кВА) = В (первичный фазный) * I (первичный) / 10 3 = В (вторичный фазный) * I (вторичный) / 623 90

      Пример:

      Рассчитайте номинальную мощность трансформатора, вторичное напряжение которого равно 11000 В, а вторичный ток равен 2 А.

      Применить нашу формулу,

      S (кВА) = 11000 * 2 / 1000 = 22 кВА

      Мощность трансформатора 22 кВА

      Формула расчета рейтинга
      МВА:

      МВА (мегавольт-ампер) Номинальная мощность трансформатора S (МВА) равна произведению первичного тока I (первичное) в амперах и первичного напряжения V (первичное) в вольтах, деленному на 1000000.

      S (МВА) = В (первичный) * I (первичный) / 1000000 = В (вторичный) * I (вторичный) / 1000000

      Расчет МВА трехфазного трансформатора:

      S (МВА) = 1.732 * V (первичный L-N) * I (первичный) / 10 6 = √ 3 * V (вторичный L-N) * I (вторичный) / 620 90 / 620 90

      S (MVA) = V (первичный L-L) * I (первичный) / 10 6 = V (вторичный L-L) * I (вторичный) / 620 90 / 620 90

      Пример:

      Рассчитайте номинальную мощность МВА трансформатора с первичным напряжением 110000 В и вторичным током 100 А.

      Применить нашу формулу,

      S (кВА) = 110000 * 100 / 1000000 = 11 МВА

      Мощность трансформатора 11 МВА

      Для измерения тока и напряжения номиналом кВА и МВА мы используем трансформатор напряжения и трансформатор тока.

      Расчет мощности трансформатора по ваттам:

      Ватт является единицей реальной мощности P (Вт) . Номинальная мощность трансформатора в ВА равна активной мощности P (Вт) , деленной на коэффициент мощности.

      S (VA) = P (W) x pf

      Мощность

      кВА от Вт,

      S (кВА) = P (Вт) x pf / 1000

      МВА рейтинг от W,

      S (МВА) = P (Ш) x пф / 1000000

      Аналогично для кВА и МВА от активной мощности,

      S (кВА) = P (кВт) / пф

      S (МВА) = P (МВт) / пф

      Возьмем и, например, рассчитаем мощность ВА трансформатора на выходе мощностью 15000 Вт с коэффициентом мощности 0.90.

      S (ВА) = 15000 x 0,9 = 13500 ВА

      S (кВА) = 15000 x 0,9/1000 = 13,5 кВА

      S (МВА) = 15000 x 0,9/1000000 = 0,0135 МВА

       

      Выбор номинальной мощности трансформатора — Руководство по устройству электроустановок принять во внимание следующие соображения (см.

      рис. А16):

      • Возможность улучшения коэффициента мощности установки (см. Коррекция коэффициента мощности)
      • Ожидаемые расширения установки
      • Ограничения по установке (например, температура)
      • Стандартные номинальные значения трансформатора

      Рис. A16 – Стандартные полные мощности для трансформаторов среднего/низкого напряжения и соответствующие номинальные выходные токи

      Полная мощность кВА

      В (А)
      237 В [а] 410 В [а]
      100 244 141
      160 390 225
      250 609 352
      315 767 444
      400 974 563
      500 1218 704
      630 1535 887
      800 1939 1127
      1000 2436 1408
      1250 3045 1760
      1600 3898 2253
      2000 4872 2816
      2500 6090 3520
      3150 7673 4436
      1. ^ 1 2 трансформатор холостой ход напряжение

      Номинальный ток полной нагрузки In на стороне НН 3-фазного трансформатора определяется по формуле:

      In = Pa × 103U3 {\ displaystyle {\ mbox {In}} = {\ frac {{\ mbox {Pa}} \ times 10 ^ {3}} {\ mbox {U}} {\ sqrt {3 }}}}}

      где

      Па = мощность трансформатора в кВА
      U = межфазное напряжение на холостом ходу в вольтах (237 В или 410 В)
      В в амперах.{3}}{\mbox{V}}}}

      где

      В = напряжение между клеммами НН на холостом ходу (в вольтах)

      Упрощенное уравнение для 400 В (3-фазная нагрузка):

      Стандарт IEC для силовых трансформаторов — IEC 60076.

      UK Power Networks Innovation — температурный рейтинг силового трансформатора в режиме реального времени

      Проект тепловой оценки силового трансформатора в режиме реального времени призван продемонстрировать, как можно получить дополнительную мощность из
      существующих активов и отсрочить усиление на три года или более.Подсчитано, что трансформаторы могут быть загружены на 20% выше статического сезонного номинала
      .

      Изменения условий окружающей среды оказывают существенное влияние на нагрузку трансформаторов и в городских районах из-за увеличения количества установок кондиционирования воздуха
      , исторические условия нагрузки и температуры окружающей среды могут не полностью отражать ситуацию на конкретных объектах. Это
      сезонное увеличение нагрузки может привести к принятию осторожных решений по усилению сети.
      Эта демонстрация будет достигнута путем модернизации TMS на существующих объектах для обеспечения мониторинга состояния трансформатора в режиме реального времени, а
      непрерывно рассчитывает тепловую мощность трансформатора, тем самым безопасно нагружая трансформатор близко к максимальной верхней температуре масла
      менее 2 допустимых градусов Цельсия. по дизайну шильдика.

      В рамках проекта будет модернизировано подходящее решение системы управления трансформаторами (TMS) на объектах, где преобладает ограниченная мощность в течение текущего периода контроля цен (RIIO ED1), для проверки тепловых характеристик силового трансформатора в реальном времени.
      Основными видами деятельности будут:

      • Проведите расширенные испытания на нагрев по крайней мере одного нового трансформатора на заводских приемочных испытаниях, чтобы проверить расхождения между фактическими измерениями
        WHS с использованием волокон и расчетными температурами WHS.Этот трансформатор будет репрезентативным, но не будет идентичен
        трансформаторам на месте;
      • Мониторинг в режиме реального времени ключевых параметров на существующих трансформаторных площадках: верхняя/нижняя температура масла/температура окружающей среды, форма спроса (вечерние пики/цикл охлаждения) и переключение нагрузки;
      • Установка дополнительных вентиляторов (обычного и/или испарительного охлаждения), расчет нагрузки/старения в режиме реального времени на основе тепловых данных; и
      • Создайте состояние «нестабильно» и убедитесь, что расчетные пределы не превышены.

      Ожидается, что основные знания, которыми будут делиться с другими DNO, будут включать:

      • Улучшение понимания теплового режима трансформатора и использования активов;
      • Что такое безопасный повышенный номинал трансформатора;
      • Требуемая минимальная спецификация для оборудования TMS; и
      • Какие политики необходимо разработать для внедрения тепловой оценки силового трансформатора в режиме реального времени.

0 comments on “Расчетная мощность трансформатора: Расчетная мощность — трансформатор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.