انتخاب ظرفیت برای یک ترانسفورماتور نوع خشک به طور مستقیم بر ایمنی سیستم، راندمان عملیاتی و هزینه‌های بلند مدت- تأثیر می‌گذارد. کوچک کردن اندازه منجر به گرمای بیش از حد و خرابی زودرس می شود، در حالی که بزرگ شدن بیش از حد منجر به هزینه سرمایه غیر ضروری و افزایش تلفات انرژی می شود. مراحل زیر یک رویکرد سیستماتیک برای تعیین رتبه مناسب ترانسفورماتور برای یک کاربرد معین ارائه می دهد.
ترانسفورماتور-نوع خشک چیست؟
بر خلاف ترانسفورماتورهای غوطه‌ور شده در روغن که برای خنک‌سازی و عایق‌کاری به روغن متکی هستند، ترانسفورماتورهای نوع خشک از هوا به‌عنوان وسیله خنک‌کننده استفاده می‌کنند. این طراحی خطرات ناشی از نشت روغن و آتش سوزی را از بین می برد و آنها را برای تاسیسات داخلی مانند ساختمان های تجاری، بیمارستان ها، مراکز داده و مجتمع های مسکونی مناسب می کند. فقدان مایعات قابل اشتعال به طور قابل توجهی خطرات آتش سوزی و نگرانی های زیست محیطی را کاهش می دهد، در حالی که الزامات نگهداری طولانی مدت را نیز کاهش می دهد.
مبانی رتبه بندی kVA
ظرفیت ترانسفورماتور بر حسب کیلوولت-آمپر (kVA) بیان می‌شود که نشان‌دهنده حاصلضرب ولتاژ و جریان است. فرمول های اصلی به شرح زیر است:
- تک فاز-: kVA=ولتاژ (V) × جریان (A) / 1000
- سه فاز-: kVA=ولتاژ (V) × جریان (A) × √3 / 1000
kVA توان ظاهری را، متمایز از توان واقعی (kW) اندازه گیری می کند. تبدیل kW به kVA به ضریب توان نیاز دارد: kVA=kW / Power Factor. ترانسفورماتورهایی که بارهای با فاکتورهای توان کم (مثلاً موتورها و سایر تجهیزات القایی) را تأمین می کنند باید دارای رتبه kVA بالاتری باشند تا همان مقدار توان واقعی را ارائه دهند.
مراحل انتخاب مرحله به مرحله-به{1}
مجموع بار متصل را محاسبه کنید
تمام تجهیزات الکتریکی که باید توسط ترانسفورماتور تغذیه شوند را فهرست کنید. رتبه های قدرت پلاک نام هر دستگاه را جمع کنید و در صورت لزوم وات را به کیلووات تبدیل کنید. از آنجایی که همه دستگاه ها به طور همزمان با ظرفیت کامل کار نمی کنند، یک ضریب تقاضای مناسب باید اعمال شود (معمولاً 0.6 تا 0.8 برای امکانات تجاری).
اجازه گسترش آینده را بدهید
عاقلانه است که یک حاشیه ظرفیت 10 تا 20 درصد بالاتر از بار محاسبه شده برای تطبیق تجهیزات اضافی و رشد بار در آینده اضافه شود. این آینده نگری از تعویض زودرس ترانسفورماتور و ارتقاء سیستم پرهزینه جلوگیری می کند.
Derate برای شرایط محیطی
دما و ارتفاع محیط بر عملکرد ترانسفورماتور تأثیر می گذارد. دمای بالای محیط باعث کاهش راندمان خنک‌کننده می‌شود و ممکن است نیاز به کاهش دما داشته باشد. در ارتفاعات بالا، چگالی هوای کمتر، اثربخشی خنک‌کننده هوا را کاهش می‌دهد، که اغلب به انتخاب یک ترانسفورماتور با ظرفیت{2} بزرگتر نیاز دارد.
یک رتبه بندی استاندارد kVA انتخاب کنید
ترانسفورماتورهای{0} نوع خشک در اندازه های استاندارد تولید می شوند. کاربردهای کوچک تا متوسط (15 کیلوولت آمپر تا 150 کیلو ولت آمپر) برای ساختمان های تجاری و تاسیسات کوچک مناسب است. تاسیسات صنعتی بزرگ معمولاً به ترانسفورماتورهای 225 کیلو ولت آمپر تا 500 کیلو ولت آمپر نیاز دارند، در حالی که نیروگاه های صنعتی سنگین ممکن است به توان 750 کیلو ولت آمپر تا 1000 کیلو ولت آمپر یا بالاتر نیاز داشته باشند. پس از محاسبه kVA مورد نیاز، کوچکترین رتبه استاندارد را که برابر یا بیشتر از این مقدار است انتخاب کنید.
ملاحظات نصب
فضای کافی باید در اطراف ترانسفورماتور رزرو شود تا از گردش هوای مناسب و دسترسی ایمن به تعمیر و نگهداری اطمینان حاصل شود. حداقل فاصله توصیه شده به شرح زیر است: 36 اینچ (تقریباً{2}} سانتی متر) در جلو برای دسترسی، 24 اینچ (تقریباً{4}} سانتی متر) در طرفین و عقب برای تهویه، و 12 اینچ (تقریباً. 30 سانتی متر) در بالا برای دفع گرما. پیروی از استانداردهایی مانند IEEE C57.12.01 و NEMA ST20، نصب ایمن و سازگار با کد{10}} را تضمین می کند.
نتیجه گیری
انتخاب مناسب ترانسفورماتور نوع خشک{0}}نیازمند تجزیه و تحلیل دقیق نیازهای بار، ضریب توان، رشد آینده و عوامل محیطی است. یک ترانسفورماتور با اندازه صحیح کارآمد عمل می کند، سطوح دمایی ایمن را حفظ می کند و خدمات قابل اعتمادی را برای چندین سال ارائه می دهد.