Трансформатор для производственного предприятия: типы, размеры и руководство по выбору

A трансформатор для производственного предприятия – это одно из тех устройств, которые обычно остаются в фоновом режиме-, пока что-нибудь не пойдет не так. Он обеспечивает необходимое напряжение для производственных линий, двигателей, станков с ЧПУ, сварочного оборудования, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, систем автоматизации, освещения и многих других промышленных нагрузок.

Для производственного предприятия выбор трансформатора — это не просто выбор значения кВА из каталога. Реальный вопрос заключается в том, сможет ли трансформатор справиться с тем, как на самом деле работает завод. Необходимо учитывать колебания нагрузки, большие двигатели, преобразователи-частоты, гармоники, условия окружающей среды, будущее расширение и надежность.

Другими словами, трансформатор должен соответствовать станции, а не наоборот.

Производственные предприятия обычно имеют гораздо более требовательный электрический профиль, чем обычные коммерческие здания. Большие асинхронные двигатели, компрессоры, печи, сварочные аппараты, роботизированные системы, частотно-регулируемые приводы-и производственное оборудование могут создавать значительные нагрузки на электрическую сеть.

Правильно выбранный промышленный трансформатор преобразует входное напряжение среднего-напряжения в напряжение, необходимое для оборудования предприятия. В зависимости от проекта общие входные напряжения могут включать:11 кВ, 13,8 кВ, 22 кВ, 33 кВ или 35 кВ, а системы низкого-напряжения могут работать при напряжении 400 В, 415 В, 480 В или другом указанном напряжении.

Трансформатор также играет роль в стабильности напряжения, потерях энергии, уровнях короткого-замыкания и общей надежности системы распределения электроэнергии станции.

Не существует единой конструкции трансформатора, подходящей для каждого завода. Правильный выбор во многом зависит от планировки установки, мощности, места установки и типа питаемого оборудования.

Тип трансформатора	Типичное применение	Основное преимущество
Масляный-погружной трансформатор	Крупные промышленные предприятия, внешние подстанции	Высокая производительность и эффективное рассеивание тепла.
Трансформатор сухого-типа	Крытые фабрики, мастерские, коммерческие-промышленные объекты	Отсутствие трансформаторного масла и упрощенная установка в помещении.
Трансформатор из литой смолы	Чистые, влажные или пожаробезопасные среды-	Хорошие изоляционные характеристики и низкие эксплуатационные расходы.
Трансформатор, установленный на площадке-	Распространение растений на открытом воздухе	Компактная и безопасная установка
Изолирующий трансформатор	Чувствительное производственное оборудование	Электрическая изоляция и улучшенное качество электроэнергии
Понижающий-трансформатор	Распределение напряжения от среднего-до низкого-напряжения	Поставляет рабочее напряжение установки
Повышающий-трансформатор	Системы генерации на-сайте	Повышает напряжение для внутреннего или сетевого подключения.

yaweitransformer-220 kV oil immersed transformer

yaweitransformer-25000 KVA dry type transformer

yaweitransformer-pad mounted transformer

yaweitransformer-pole mounted transformer

Для более крупных производственных предприятиймасляные-силовые трансформаторычасто являются практичным выбором, особенно когда трансформатор установлен вне помещения и требуемая мощность высока. Масло обеспечивает эффективную передачу тепла и на протяжении десятилетий широко используется в промышленной энергетике.

Однако для закрытых заводовтрансформатор сухого-типаможет подойти лучше. Не требуется использовать изоляционное масло, а конструкции из литой-смолы могут хорошо работать в средах, где важны пожаробезопасность, влажность или ограниченный доступ для обслуживания.

Выбор трансформатора следует начинать с фактической потребности электростанции в электроэнергии. Простое добавление паспортных характеристик каждой машины может легко привести к тому, что трансформатор будет слишком габаритным.

Основная отправная точка:

Требуемая мощность трансформатора ≈ Максимальная требуемая нагрузка ÷ Целевой коэффициент нагрузки

Для трехфазной-системы полную мощность можно оценить с помощью:

кВА=√3 × Напряжение × Ток ÷ 1000

Но это только отправная точка. Промышленные приложения обычно требуют более пристального внимания к пусковым токам двигателей-, коэффициенту мощности, гармоническим нагрузкам, одновременной работе машин, резервному оборудованию и ожидаемому расширению производства.

Например, предположим, что расчетная максимальная потребляемая мощность завода составляет около 1600 кВА. Установка трансформатора мощностью 1600 кВА может показаться логичной, но она может оставить мало места для будущего роста. В зависимости от условий эксплуатации,Трансформатор 2000 кВАили установка из нескольких-трансформаторов может оказаться более подходящей.

В то же время, больше не означает автоматически лучше. Трансформатор слишком большой мощности может увеличить первоначальные инвестиции и может работать неэффективно при очень низких уровнях нагрузки.

Различные типы производственного оборудования оказывают разную нагрузку на электрическую систему.

Большие двигатели могут создавать значительные провалы напряжения во время запуска. Преобразователи-частотных приводов и другое силовое электронное оборудование могут создавать гармонические токи. Сварочные машины могут создавать быстро меняющиеся нагрузки, тогда как станки с ЧПУ, робототехника и автоматизированные системы управления могут быть более чувствительны к колебаниям напряжения.

Вот почему оборудование, подключенное к трансформатору, имеет такое же значение, как и общая мощность в кВА.

Если на объекте имеется большое количество нелинейных нагрузок, инженерам, возможно, придется рассмотреть возможностьспособность выдерживать гармоники(Нажмите лайк, чтобы узнать о трансформаторе для подавления гармоник), требования к коэффициенту K-(нажмите, чтобы узнать о трансформаторе с номиналом K-), нейтральный ток и общее качество электроэнергии. В некоторых случаях разумным подходом является использование специального трансформатора для определенного оборудования.

Например, тяжелое производственное оборудование можно отделить от чувствительных систем управления или точного оборудования. Это может помочь уменьшить электрические помехи и обеспечить более чувствительным нагрузкам более чистый источник питания.

Выбор между масляным-трансформатором и сухим-трансформатором обычно зависит от условий проекта, мощности, требований безопасности и схемы установки.

Масляные-трансформаторыобычно используются для крупных наружных подстанций и промышленных распределительных сетей-мощности. Они обеспечивают эффективное охлаждение и подходят для широкого спектра применений среднего- и высокого-напряжения.

Трансформаторы сухого-типачасто предпочтительнее, когда трансформатор необходимо установить внутри производственного здания. Они устраняют необходимость в трансформаторном масле и могут быть особенно привлекательны там, где важны требования пожарной безопасности и установки внутри помещений.

Трансформаторы с литой-смолойтакже может хорошо работать в средах, где влажность или загрязнение являются проблемой.

Здесь нет универсального победителя. Трансформатор, который идеально подходит для одного завода, может оказаться неподходящим решением для другого.

Производственные предприятия часто работают в течение длительного времени, а некоторые объекты работают непрерывно. Это означает, что даже относительно небольшие потери в трансформаторе могут накапливаться в течение срока службы оборудования.

Потери трансформатораобычно делятся нанет-потерь нагрузкиипотери нагрузки. Потери нагрузки-не возникают всякий раз, когда трансформатор находится под напряжением, тогда как потери нагрузки увеличиваются по мере того, как трансформатор пропускает больший ток.

Для завода, работающего 24 часа в сутки, выбор трансформатора с подходящими характеристиками потерь может оказать заметное влияние на долгосрочные-затраты на электроэнергию.

Поэтому при сравнении трансформаторов имеет смысл смотреть не только на покупную цену. Несколько более высокие первоначальные инвестиции могут оказаться целесообразными, если трансформатор обеспечит более высокий КПД и меньшие эксплуатационные потери в течение многих лет.

Для производственного предприятия сбой в электроснабжении может означать гораздо больше, чем просто темное здание. Перебои в подаче электроэнергии могут остановить производственные линии, прервать автоматизированные процессы, повредить-текущую-работу и потенциально привести к значительным финансовым потерям.

Вот почему на крупных объектах часто используется более одного трансформатора.

Например, разные трансформаторы могут снабжать отдельные производственные зоны, а системы шин-связывания или резервные мощности обеспечивают дополнительную гибкость. Если один трансформатор нуждается в обслуживании, часть объекта все равно сможет работать.

Для особо важных производственных процессов электрическая система может также включать генераторы, системы ИБП, аккумуляторные накопители энергии или возобновляемые источники энергии.

Точная договоренность зависит от того, сколько простоев может выдержать завод. Требования к резервированию у предприятия, производящего критически важные компоненты, могут сильно отличаться от требований к небольшому цеху общего-назначения.

Не следует упускать из виду заводскую среду.

Производственные помещения могут содержать пыль, влагу, химикаты, вибрацию, высокие температуры или коррозионные вещества. Эти условия могут повлиять на изоляцию трансформатора, эффективность охлаждения, корпус и срок службы.

При наружной установке трансформатор нуждается в соответствующей защите от атмосферных воздействий и несанкционированного доступа. Внутренние трансформаторы нуждаются в адекватной вентиляции и достаточном пространстве вокруг оборудования, чтобы обеспечить отвод тепла и возможность безопасной работы обслуживающего персонала.

Если трансформатор установлен рядом с производственной линией, окружающую среду следует учитывать на ранней стадии проектирования,-а не после того, как оборудование уже заказано.

Выбортрансформатор для производственного предприятияНа самом деле речь идет о поиске правильного баланса между производительностью, надежностью, эффективностью, безопасностью и будущими требованиями.

Номинал трансформатора, конечно, важен, но это только одна часть решения. Инженеры также должны учитывать уровни напряжения установки, характеристики нагрузки, запуск двигателя, содержание гармоник, среду установки, метод охлаждения, требования к резервированию и планируемое расширение.

Цзянсу Явэй Трансформаторпредоставляет трансформаторы масляного-погружного и сухого-типа для промышленного распределения электроэнергии, производственных объектов, проектов возобновляемой энергетики и других требовательных приложений. Мощность трансформатора, коэффициент напряжения, полное сопротивление, метод охлаждения, конфигурация корпуса и аксессуары могут быть настроены в соответствии с требованиями проекта.

Для нового производственного объекта, как правило, лучше определить характеристики трансформатора вместе с полным графиком электрической нагрузки и проектом распределения. Это поможет избежать как занижения, так и ненужного завышения мощности-и, что более важно, обеспечит завод стабильным и надежным электроснабжением на долгие годы вперед.