Трансформатор для водоочистных сооружений: выбор, размеры и применение

Водоочистные сооруженияне совсем прощают перебои в подаче электроэнергии.Насосыпридется продолжать бежать,воздуходувкинеобходимость поддержания аэрации,системы фильтрациидолжен оставаться онлайн, иоборудование управлениядолжен поддерживать весь процесс в движении. За всем этим электрооборудованием обычно стоит одна важная часть инфраструктуры:трансформатор для водоочистной станцииприложения.

Выбор подходящего трансформатора – это не просто вопрос общей мощности в кВА и выбора следующего доступного типоразмера. У объектов водоснабжения и водоотведения есть свои проблемы с электричеством. Большие двигатели могут потреблять высокие пусковые токи, частотно-регулируемые приводы могут создавать гармоники, а рабочая среда может быть влажной, пыльной или химически агрессивной. Трансформатор необходимо выбирать с учетом этих условий.

Для EPC-подрядчиков, инженеров-электриков, владельцев предприятий и групп по закупкам правильное получение спецификации трансформатора на начальном этапе может избавить от многих проблем в дальнейшем.

Что такое трансформатор для водоочистной станции?

A трансформатор для водоочистных сооруженийиспользуется для изменения поступающего электрического напряжения до уровня, подходящего для распределительной системы и оборудования завода.

Типичная схема электропитания может выглядеть примерно так:

Электроснабжение → Распределительное устройство среднего напряжения → Трансформатор → Распределительное устройство низкого напряжения → MCC/PCC → Насосы, воздуходувки, двигатели и вспомогательное оборудование

Входящее напряжение сети может варьироваться в зависимости от страны и проекта. Обычные средние-уровни напряжения включают 11 кВ, 22 кВ и 33 кВ. Затем трансформатор понижает это напряжение до приемлемого низкого-уровня напряжения, например 400 В, 415 В или 480 В.

Конечно, фактическое соотношение напряжений всегда должно основываться на питании сети и требованиях к оборудованию проекта.

Основная задача трансформатора проста: обеспечить стабильное и надежное электроснабжение. Но на очистных сооружениях это нечто большее.

Какой тип трансформатора подходит?

Здесь нет универсального ответа. Выбор лучшего трансформатора зависит от размера электростанции, уровня напряжения, местоположения, условий окружающей среды и профиля нагрузки.

Для более крупных очистных сооружений со значительными нагрузками на двигательмасляный-трансформаторможет быть практичным выбором, особенно для наружных подстанций. Эти трансформаторы обеспечивают эффективное охлаждение и доступны в широком диапазоне мощностей.

Для внутренних электрощитовых,трансформаторы сухого-типазачастую более удобны. Трансформаторное масло не требуется, и их можно установить рядом с низковольтным распределительным оборудованием станции, если помещение правильно спроектировано.

Трансформатор из литой смолы — еще один вариант, где важна влагостойкость и возможность эксплуатации в помещении.

Как подобрать трансформатор для водоочистной станции

Выбор трансформатора заслуживает пристального внимания. Простое сложение паспортных характеристик каждого двигателя и электрического устройства обычно дает слишком упрощенный ответ.

Станция водоочистки не обязательно одновременно работает на полную мощность. Насосы могут работать в зависимости от потребности в воде, воздуходувки могут управляться преобразователями частоты, а некоторое очистное оборудование может работать с перерывами.

В то же время существует несколько нагрузок, которые могут оказать существенное влияние на выбор трансформатора.

Упрощенный расчет можно записать так:

Трансформатор, кВА=Максимальная потребляемая мощность (кВт) ÷ Коэффициент мощности

Например, если максимальная потребляемая мощность станции составляет 1000 кВт, а коэффициент мощности равен 0,90:

1000 ÷ 0.90=примерно 1111 кВА

Это не означает, что проект должен автоматически заказать трансформатор мощностью 1111 кВА. Перед выбором окончательного номинала необходимо учитывать стандартные номиналы трансформатора, расчетный запас, запуск двигателя, гармоники, температуру окружающей среды, будущее расширение и резервирование.

Другими словами, расчет — это отправная точка, а не весь проект.

Запуск двигателя и большие нагрузки насоса

Большие насосы и воздуходувкиможет затруднить выбор трансформатора.

Когда большой двигатель запускается непосредственно через линию, его пусковой ток может в несколько раз превышать нормальный рабочий ток. Если одновременно запускаются несколько мощных двигателей, временная нагрузка может стать значительной и вызвать провалы напряжения.

Это одна из причин, по которой условия запуска двигателя-необходимо учитывать при выборетрансформатор для водоочистной станциипроекты.

Многие современные предприятия используют устройства плавного пуска илиVFDдля улучшения управления двигателем и снижения стартового напряжения. Эти устройства могут значительно облегчить процесс запуска электрической системы. Но они вводят еще одно соображение: гармоники.

ЧРП и гармоники

Частотно-регулируемые приводы все чаще встречаются на водоочистных сооружениях. Они позволяют насосам и воздуходувкам работать с действительно необходимой скоростью, а не просто постоянно работать на полной скорости. Это может привести к значительной экономии энергии.

Компромисс- заключается в том, что преобразователи частоты являются нелинейными нагрузками и могут создавать гармонические токи.

Если гармоники становятся чрезмерными, они могут способствовать дополнительному нагреву трансформатора, увеличению потерь, искажению напряжения и проблемам с чувствительным электрооборудованием.

Поэтому для объектов с большим количеством ЧРП инженеры могут рассмотреть возможностьТрансформаторы класса K-, трансформаторы, подавляющие гармоники-, фильтры гармоник или другие решения-качества электроэнергии.

Однако нет необходимости автоматически указывать специальный трансформатор для каждого применения ЧРП. Решение должно основываться на фактической электрической системе и измеренном или рассчитанном содержании гармоник.

Внутренняя и наружная установка

Окружающая среда вокруг трансформатора имеет большее значение, чем может показаться на первый взгляд.

Наружные водоочистные сооружения могут подвергать электрическое оборудование воздействию дождя, влажности, перепадов температур, пыли и коррозионно-активных веществ. Поэтому корпуса трансформаторов, средства защиты поверхностей, вентиляции и охлаждения следует выбирать в соответствии с фактическими условиями на объекте.

К внутренней установке предъявляются свои требования. Трансформаторному помещению необходима достаточная вентиляция, соответствующие зазоры, подходящие условия окружающей среды и достаточный доступ для осмотра и обслуживания.

Если очистные сооружения расположены недалеко от побережья или работают в атмосфере, содержащей агрессивные химические вещества, защита от коррозии заслуживает особого внимания. Это одна из тех деталей, которые могут показаться незначительными во время закупок, но потом их исправление становится дорогостоящим.

Надежность, резервирование и защита

Для критически важной инфраструктуры водоснабжения стоит рассмотреть возможность резервирования трансформатора. На электростанции могут использоваться два или более трансформатора, чтобы основные нагрузки могли продолжать работать, даже если один блок будет отключен от сети.

Электрическая система может также сочетать трансформаторы с резервными генераторами и системами автоматического переключения. Опять же, правильный подход зависит от технологических требований предприятия и местных норм.

Защита трансформатора не менее важна. В зависимости от типа трансформатора и уровня напряжения система может включать защиту от сверхтоков, защиту от короткого-замыкания, контроль температуры, защиту от перенапряжения, дифференциальную защиту и другие защитные устройства.

Трансформатор не следует рассматривать как отдельное оборудование. Его защита должна правильно координироваться с вышестоящими и нижестоящими распределительными устройствами.

Стандарты и характеристики трансформаторов

Международные проекты по очистке воды часто упоминаютсяМЭК 60076требованиям к трансформаторам, в то время как в проектах в Северной Америке могут использоваться соответствующиеIEEE C57стандарты.

Окончательная спецификация трансформатора может включать номинальную мощность, коэффициент напряжения, уровень изоляции, превышение температуры, полное сопротивление, устойчивость к короткому-замыканию, метод охлаждения, уровень шума, эффективность, требования к переключателю ответвлений, защиту корпуса и испытания.

Важным моментом является построение спецификации вокруг реального проекта. Типового паспорта трансформатора редко бывает достаточно для сложной очистной установки.

Трансформатор Yawei для очистки воды

Цзянсу Явэй Трансформатор Ко., Лтд..обеспечивает власть иРешения распределительных трансформаторов для промышленных и инфраструктурных проектов.

Длятрансформатор для водоочистной станцииТрансформатор может быть спроектирован с учетом уровня напряжения, мощности, характеристик нагрузки, условий установки и применимых стандартов проекта. В зависимости от применения это могут быть трансформаторы масляного-погружного или сухого-типа.

Для EPC-подрядчиков и владельцев предприятий раннее общение с производителем трансформаторов может значительно упростить процесс закупок. Совместное использование списка нагрузки, требований к напряжению, информации о двигателе, процентах ЧРП, условий установки и планов будущего расширения дает производителю гораздо лучшую основу для выбора трансформатора.

Заключение

A трансформатор для водоочистной станцииприложения имеют довольно требовательную работу. Ему необходимо надежно снабжать насосы, воздуходувки, двигатели, системы управления и другое оборудование, часто в течение длительных периодов времени с очень небольшим допуском простоев.

Поэтому правильный трансформатор выбирается, исходя не только из базовой мощности в кВА. Запуск двигателя, гармоники ЧРП, коэффициент мощности, условия установки, будущее расширение, резервирование, охлаждение и защита — все это имеет значение.

Для муниципальных водоочистных сооружений, водоочистных сооружений, насосных станций и объектов промышленного водоснабжения правильно спроектированный трансформатор обеспечивает электрическую основу для стабильной и эффективной работы установки. А если трансформатор выбран правильно с самого начала, остальной частью электрической системы будет намного легче управлять.

Свяжитесь сейчас