Pilihan nomor dan kekuatan transformator

Pemilihan jumlah dan kapasitas trafo yang benar di gardu induk perusahaan industri adalah salah satu masalah penting dalam pasokan listrik dan pembangunan jaringan yang rasional. Dalam kondisi normal, trafo harus memasok daya ke semua pengguna perusahaan pada beban pengenalnya.

Jumlah trafo di gardu induk ditentukan oleh persyaratan keandalan catu daya. Dalam pendekatan ini, opsi terbaik adalah memasang dua trafo, menyediakan catu daya tanpa gangguan. pengguna bengkel dari kategori apa pun… Namun, jika hanya penerima kategori II dan III yang dipasang di layanan, biasanya gardu trafo tunggal lebih ekonomis.

Saat merancang jaringan dalam suatu instalasi, pemasangan gardu trafo tunggal dilakukan jika terjadi korslet konsumen melalui jaringan tegangan rendah, serta bila memungkinkan untuk mengganti trafo yang rusak dalam waktu tertentu.

Beras. 1 Skema catu daya bengkel dengan satu (a) dan dua (b) transformator

Gardu dua trafo digunakan dengan sejumlah besar pengguna kategori II atau di hadapan pengguna kategori I. Selain itu, gardu dua trafo dengan jadwal beban harian dan tahunan perusahaan yang tidak merata, dengan mode operasi musiman dengan perbedaan beban shift yang signifikan, direkomendasikan. Kemudian, saat beban berkurang, salah satu trafo dimatikan.

Masalah memilih jumlah transformator terdiri dari memilih antara dua opsi (Gbr. 1 a dan b) opsi dengan indikator teknis dan ekonomi terbaik. Versi optimal dari skema daya dipilih berdasarkan perbandingan pengurangan biaya tahunan untuk setiap opsi:

Γi = Ce, i + kn, eKi + Yi,

dimana Ce, i — biaya operasi opsi ke-i, kn, e — faktor efisiensi standar, Ki — biaya modal untuk opsi ke-i, Ui — kerugian konsumen akibat gangguan catu daya.

Perlu dicatat bahwa dalam kasus ara. 1 (a), terjadi kegagalan daya total dan di sini pasokan konsumen melalui saluran cadangan untuk tegangan 0,4 kV tidak dapat diperhitungkan, karena rangkaian seperti itu mirip dengan rangkaian dua transformator, tetapi dengan kinerja yang lebih buruk karena ke garis panjang dari 0,4 kV ...

Saat membandingkan opsi, pertanyaan tentang pengembangan perusahaan di masa depan memainkan peran penting. Jadi, misalnya, jika saat ini hanya ada pengguna dari kategori kedua di toko, masuk akal untuk mempertimbangkan opsi. Tetapi jika setelah satu tahun direncanakan untuk melengkapi kembali produksi dan konsumen kategori pertama muncul di toko, maka, tentu saja, perlu memilih opsi dengan dua trafo.

Pada prinsipnya, pemasangan dua trafo memberikan pasokan daya yang andal kepada konsumen. Ini berarti bahwa jika satu trafo rusak, yang kedua, dengan mempertimbangkan kapasitas kelebihannya, memastikan keandalan catu daya 100% selama waktu yang diperlukan untuk memperbaiki trafo.

Tetapi ada beberapa kasus ketika daya dari dua trafo yang ada menjadi tidak cukup untuk menyediakan daya ke semua penerima, misalnya saat memasang peralatan yang lebih bertenaga, mengubah mode pengoperasian penerima listrik, dll. Opsi untuk memasang trafo yang lebih kuat di gardu induk atau memasang trafo ketiga untuk menutupi peningkatan daya kemudian dipertimbangkan.

Opsi kedua tampaknya lebih disukai, karena keandalan gardu induk meningkat, tidak perlu menjual trafo lama, dan biaya modal untuk memasang trafo ketiga biasanya jauh lebih sedikit daripada saat melengkapi kembali seluruh gardu induk. .

Tetapi opsi ini tidak selalu memungkinkan, misalnya, dengan perkembangan wilayah perusahaan yang padat, mungkin tidak ada cukup ruang untuk trafo tambahan. Di sisi lain, ada kerumitan sirkuit yang cukup besar yang tidak mungkin dilakukan ketika transformator beroperasi secara paralel. Oleh karena itu, pertimbangan opsi dilakukan berdasarkan kasus per kasus.

Selain persyaratan keandalan, saat memilih jumlah transformator, mode operasi penerima harus diperhitungkan. Misalnya, dengan faktor pengisian kurva beban rendah, secara ekonomis memungkinkan untuk memasang tidak hanya satu tapi dua trafo.

Pada gardu transformator besar, GPP, sebagai aturan, jumlah transformator dipilih tidak lebih dari dua. Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa biaya peralatan switching pada sisi tegangan yang lebih tinggi dari perusahaan sebanding dengan biaya trafo.

Pemilihan transformator berdasarkan daya

Direkomendasikan untuk memilih daya trafo GPP dan trafo bengkel (kecuali dalam kasus jadwal beban variabel yang tajam), disarankan untuk memilih beban rata-rata untuk shift tersibuk, diikuti dengan pemeriksaan dan penyesuaian sesuai dengan konsumsi daya spesifik a unit produksi diperoleh sebagai hasil studi beban listrik perusahaan.

Untuk pasokan beban terus menerus dari kategori pertama dan kedua, disarankan untuk memasang dua transformator dengan faktor beban dalam mode normal 0,6 — 0,7 per GPP perusahaan industri.

Direkomendasikan untuk mengambil faktor beban berikut untuk trafo gardu komersial: trafo ganda dengan beban dominan kategori pertama — 0,65 — 0,7, trafo tunggal dengan beban dominan kategori kedua dan redundansi untuk jumper tegangan sekunder — 0,7 — 0,8.

Jumlah dan kapasitas transformator bengkel harus dipilih berdasarkan perhitungan teknis dan ekonomis. Pada saat yang sama, dalam perkiraan pertama, daya transformator dalam jaringan dengan tegangan 380 V dapat diambil berdasarkan kerapatan beban spesifik berikut: hingga 1000 kVA dengan kerapatan hingga 0,2 kV-A / m2, 1600 kVA dengan kepadatan 0 ,2 — 0,3 kVA / m2, 1600 — 2500 kVA dengan kepadatan 0,3 kVA / m2 dan lebih banyak lagi.

Skala kekuatan standar transformator daya

Di negara kita, satu skala kapasitas transformator telah diadopsi. Memilih skala rasional adalah salah satu tugas utama dalam mengoptimalkan sistem tenaga industri. Saat ini ada dua skala daya: dengan langkah 1,35 dan dengan langkah 1,6. Artinya, skala pertama mencakup kekuatan: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 kVA, dll., Dan yang kedua mencakup 100, 160, 250, 400, 630, 1000 kVA, dll. skala daya mereka saat ini tidak diproduksi dan digunakan pada gardu trafo yang sudah ada, dan skala daya kedua digunakan untuk desain gardu trafo baru.

Perlu dicatat bahwa skala dengan koefisien 1,35 lebih menguntungkan dalam hal beban trafo. Misalnya, ketika dua trafo beroperasi dengan faktor beban 0,7, ketika salah satunya dimatikan, yang lain kelebihan beban sebesar 30%. Mode operasi ini memenuhi persyaratan kondisi pengoperasian trafo. Dengan cara ini, kekuatannya dapat dimanfaatkan sepenuhnya.

Pada kelebihan beban yang diijinkan sebesar 40%, daya terpasang transformator yang kurang dimanfaatkan dengan skala 1,6 terjadi.

Misalkan dua trafo dari gardu trafo bekerja secara terpisah dan beban masing-masing adalah 80 kVA, ketika salah satunya terputus, yang kedua harus menyediakan beban 160 kVA Opsi pemasangan dua trafo 100 kVA tidak dapat diterima , karena dalam hal ini kelebihan beban akan menjadi 60% bila salah satu trafo tidak berfungsi. Saat memasang trafo 160 kVA, ini menghasilkan bebannya dalam mode normal hanya 50%.

Saat menggunakan skala dengan langkah 1,35, Anda dapat memasang trafo dengan kapasitas 135 kVA, kemudian bebannya dalam mode normal akan menjadi 70%, dan dalam keadaan darurat kelebihan beban tidak akan lebih dari 40%.

Berdasarkan contoh ini, Anda dapat melihat bahwa skala dengan langkah 1,35 lebih rasional. Dan sekitar 20% daya trafo yang dihasilkan tidak digunakan. Solusi yang mungkin untuk masalah ini adalah pemasangan dua trafo di gardu trafo dengan daya berbeda. Namun, solusi ini tidak dapat dianggap rasional secara teknis, karena ketika trafo dengan daya lebih tinggi dimatikan, trafo yang tersisa tidak akan menutupi seluruh beban bengkel.

Sebuah pertanyaan alami muncul: apa alasan pindah ke kapasitas baru? Jawabannya jelas terletak pada pengurangan variasi kapasitas untuk menyatukan peralatan: tidak hanya transformator, tetapi juga di dekatnya (sakelar, saklar pemecah beban, pemisah dll.).

Berdasarkan semua yang telah disebutkan, pemilihan jumlah dan kekuatan trafo untuk menyalakan gardu induk pabrik dilakukan sebagai berikut:

1) jumlah trafo gardu trafo ditentukan berdasarkan keandalan catu daya, dengan mempertimbangkan kategori penerima;

2) opsi terdekat untuk menyalakan transformator yang dipilih (tidak lebih dari tiga) dipilih, dengan mempertimbangkan beban yang diizinkan dalam mode normal dan kelebihan beban yang diizinkan dalam mode darurat;

3) solusi yang layak secara ekonomi ditentukan oleh opsi yang diuraikan, dapat diterima untuk kondisi tertentu;

4) kemungkinan perluasan atau pengembangan gardu trafo diperhitungkan dan pertanyaan tentang kemungkinan pemasangan trafo yang lebih kuat pada fondasi yang sama dipertimbangkan atau kemungkinan perluasan gardu dengan menambah jumlah trafo dipertimbangkan.