Transformer Sizing: Selecting kVA for 33kV Projects

लागू परिदृश्य: 33kV वितरण परियोजनाएं, खनन, पीवी और ऊर्जा भंडारण, औद्योगिक पार्क और विदेशी पावर ग्रिड (33kV अफ्रीका और दक्षिण पूर्व एशिया में एक मुख्यधारा वोल्टेज स्तर है)। मुख्यधारा के मॉडल में तेल में डूबे हुए (S11/S13/S22) और सूखे प्रकार के (SCB10/SCB13) ट्रांसफार्मर शामिल हैं; Dyn11 कनेक्शन समूह आमतौर पर उपयोग किया जाता है।
मुख्य तर्क: टैली लोड → एक साथ कारक की गणना करें → भविष्य के विस्तार के लिए आरक्षित क्षमता → वोल्टेज ड्रॉप, तापमान वृद्धि, शॉर्ट सर्किट स्थितियों और हार्मोनिक्स को सत्यापित करें → रेटेड केवीए को अंतिम रूप दें।हेनान ज़िनटेलॉन्गविभिन्न घरेलू और विदेशी औद्योगिक और खनन परियोजनाओं के लिए क्षमता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए 33kV तेल डूबे हुए और सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर की एक पूरी श्रृंखला प्रदान करता है।

I. बुनियादी अवधारणाएँ

1. रेटेड क्षमता इकाई: केवीए

स्पष्ट शक्ति (एस=√3 × यू × आई)
सक्रिय शक्ति (P=S × cosφ):
cosφ: लोड पावर फैक्टर; सामान्य उद्योग के लिए आमतौर पर 0.8–0.85; पीवी इन्वर्टर लोड के लिए लगभग 0.95।
आम ग़लतफ़हमी: सक्रिय शक्ति (किलोवाट) को सीधे ट्रांसफार्मर क्षमता (केवीए) के बराबर नहीं किया जा सकता है।

2. सामान्य 33kV ट्रांसफार्मर विन्यास

उच्च -वोल्टेज पक्ष: 33kV; सामान्य निम्न वोल्टेज पक्ष: 11kV / 6.6kV / 415V।

द्वितीय. क्षमता चयन के लिए मानक कदम

चरण 1: सभी प्रोजेक्ट लोड का मिलान करें (किलोवाट में सक्रिय शक्ति)

वर्गीकृत मिलान:

 लगातार भार:प्रकाश व्यवस्था, कार्यालय उपकरण, लगातार चलने वाली मशीनरी
 उतार-चढ़ाव वाला भार:मोटर्स, पानी पंप, क्रशर, एयर कंप्रेसर
 प्रभाव भार:उठाने वाले उपकरण, रोलिंग मिलें (चालू चालू करने के लिए अलग सत्यापन की आवश्यकता होती है)
 नई ऊर्जा भार:पीवी/ऊर्जा भंडारण ग्रिड कनेक्शन (द्विदिशात्मक विद्युत प्रवाह; रिवर्स पावर ट्रांसमिशन पर विचार किया जाना चाहिए)

चरण 2: एक साथ कारक (मांग कारक) K लागू करें

अधिकांश परियोजनाओं में, सभी उपकरण एक साथ पूर्ण लोड पर संचालित नहीं होते हैं; एक समकालिकता कारक लागू किया जाना चाहिए।
अनुशंसित संदर्भ मान:

अधिकतम परिकलित स्पष्ट शक्ति की गणना करें:
(स्कैल्क=लोड × Kcosφ)

चरण 3: भविष्य के विस्तार के लिए आरक्षित क्षमता (महत्वपूर्ण; 33kV उच्च -वोल्टेज परियोजनाओं के लिए पर्याप्त मार्जिन की सिफारिश की गई है)

सामान्य सिद्धांतों:

1. अल्पावधि योजना (3-5 वर्ष): आरक्षित 15%-25%
2. मध्यम-से-दीर्घकालिक-अवधि की योजना (5-10 वर्ष; औद्योगिक पार्क, खनन क्षेत्र): रिजर्व 25%-40%
3. पीवी स्टेप {{1}अप ट्रांसफॉर्मर: आम तौर पर, अत्यधिक मार्जिन आरक्षित न करें; इन्वर्टर रेटेड क्षमता के आधार पर मिलान, केवल अल्पावधि अधिभार की अनुमति देता है।
(आवश्यक=स्कैल्क × (1 + मार्जिन गुणांक))

चरण 4: मानक ट्रांसफार्मर रेटेड क्षमता श्रृंखला के साथ मिलान करें

अंतरराष्ट्रीय स्तर पर सामान्य 33kV ट्रांसफार्मर मानक kVA श्रृंखला (IEC मानक): 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 10000, 12500, 16000, 20000 केवीए
नियम:\\(S_{required}\\) के बराबर या उससे अधिक मानक क्षमता का चयन करें; कम क्षमता का चयन करना सख्त वर्जित है।
टिप्पणी:एक बार क्षमता का चयन हो जाने के बाद, आप हेनान ज़िनटेलॉन्ग के साथ संबंधित 33kV तेल डूबे हुए या सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर के लिए डिलीवरी लीड समय, हानि पैरामीटर और इन्सुलेशन कॉन्फ़िगरेशन की पुष्टि कर सकते हैं।

तृतीय. प्रमुख बाधाएँ

1. अल्पावधि अधिभार क्षमता

तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर:आम तौर पर लंबी अवधि के संचालन के लिए 1.1 गुना रेटेड क्षमता की अनुमति होती है; अल्पकालिक आपातकालीन ऑपरेशन के लिए 1.2-1.3 बार (परिवेश तापमान और तेल तापमान वृद्धि सीमा के अधीन)।
शुष्क {{0} प्रकार (एससीबी) ट्रांसफार्मर: अधिभार क्षमता तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर की तुलना में कम होती है; आम तौर पर, दीर्घकालिक परिचालन रेटेड क्षमता से 1.05 गुना से अधिक नहीं होना चाहिए।

2. मोटर स्टार्टिंग इनरश करंट सत्यापन

उच्च {{0}शक्ति वाली मोटरों के लिए, जो डायरेक्ट{{1}ऑन{2}लाइन (डीओएल) तरीकों से शुरू की जाती हैं, स्टार्टिंग करंट, रेटेड करंट के 6-7 गुना तक पहुंच सकता है। यदि एक एकल उच्च - पावर मोटर ट्रांसफार्मर की रेटेड क्षमता के 20% से अधिक है:
बसबार वोल्टेज डिप को सत्यापित किया जाना चाहिए; आदर्श रूप से गिरावट 8%-10% से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि यह मानदंड पूरा नहीं होता है, तो ट्रांसफार्मर की क्षमता बढ़ाएँ या सॉफ्ट-स्टार्ट/वेरिएबल फ़्रीक्वेंसी ड्राइव (VFD) तकनीक का उपयोग करें।

3. हार्मोनिक लोड सत्यापन (वीएफडी, यूपीएस, पीवी इनवर्टर)

हार्मोनिक्स ट्रांसफार्मर के अतिरिक्त नुकसान को बढ़ाता है और ओवरहीटिंग का कारण बन सकता है।
उच्च हार्मोनिक सामग्री वाले परिदृश्यों के लिए:
• हार्मोनिक {{0}प्रतिरोधी ट्रांसफॉर्मर (K-फैक्टर ट्रांसफॉर्मर) के उपयोग को प्राथमिकता दें।
• समान लोड के लिए ट्रांसफार्मर की क्षमता 10%-20% तक बढ़ाएं।

4. प्रतिबाधा वोल्टेज और लघु सर्किट धारा

33kV सिस्टम में उच्च शॉर्ट सर्किट स्तर की सुविधा होती है।
बड़ी क्षमता वाले ट्रांसफार्मर (5000kVA से अधिक या उसके बराबर) के लिए, अपस्ट्रीम 33kV स्विचगियर की शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग क्षमता पर विचार किया जाना चाहिए; केवल क्षमता को अधिकतम करना उचित नहीं है। उच्च क्षमता से कम{{6}वोल्टेज पक्ष पर अधिक शॉर्ट-सर्किट धाराएं उत्पन्न होती हैं, जिससे उच्च-{7}} और कम-वोल्टेज स्विचगियर की लागत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
मानक प्रतिबाधा मान: 2500kVA से कम या उसके बराबर: यूके=6%
3150–10000kVA: यूके=7%–8%
>10000kVA: यूके=8%–10%
हेनान ज़िनटेलॉन्ग विदेशी पावर ग्रिड की विशिष्ट शॉर्ट सर्किट स्थितियों के अनुरूप 33kV ट्रांसफार्मर के लिए अनुकूलित शॉर्ट {{0}सर्किट प्रतिबाधा पैरामीटर प्रदान करता है।

5. पर्यावरण की स्थिति ख़राब होना

For ambient temperatures >40°C, enclosed distribution rooms, or high altitudes (>1000 मीटर), ट्रांसफार्मर की रेटेड क्षमता को व्युत्पन्न किया जाना चाहिए।
उदाहरण: 2000 मीटर की ऊंचाई पर, तेल में डूबे ट्रांसफार्मर को आम तौर पर 5%-10% तक व्युत्पन्न करने की आवश्यकता होती है; इसलिए, प्रारंभ में एक उच्च क्षमता का चयन किया जाना चाहिए। उच्च तापमान या तटीय (नमक स्प्रे) वातावरण के लिए, परामर्श लेंXintailongबेहतर संक्षारणरोधी समाधानों के चयन चरण के दौरान।

चतुर्थ. एक विशिष्ट गणना उदाहरण का प्रदर्शन

परियोजना की शर्तें: 33/0.415kV औद्योगिक पार्क; कुल सक्रिय भार ΣP=3200 किलोवाट; संयोग कारक K=0.75; पावर फैक्टर cosφ=0.8; 5 वर्षों के भीतर क्षमता विस्तार की योजना; 20% मार्जिन आवश्यक है.

1. स्पष्ट भार की गणना करें

(स्कैल्क=(3200 × 0.75) / 0.8=3000 केवीए)

2. विस्तार मार्जिन जोड़ें

(Sreq=3000 × 1.2=3600 केवीए)

3. मानक क्षमता से मिलान करें:

3150 केवीए अपर्याप्त है; अगले आकार का 4000 केवीए 33केवी ट्रांसफार्मर चुनें।

V. विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में क्षमता चयन के लिए दिशानिर्देश

1. 33केवी पीवी चरण{{1}अप ट्रांसफार्मर (33/0.69केवी): क्षमता ≈ इनवर्टर की कुल रेटेड शक्ति; आम तौर पर, किसी बड़े अतिरिक्त रिजर्व की आवश्यकता नहीं होती है। रात में शून्य लोड बनाम दिन के दौरान चरम आउटपुट पर विचार को प्राथमिकता दें, और द्विदिश बिजली प्रवाह पर ध्यान दें।
2. खनन क्षेत्र 33kV मुख्य ट्रांसफार्मर: लगातार प्रभाव भार के अधीन; संयोग कारक को बहुत कम नहीं रखा जाना चाहिए। बार-बार ओवरलोडिंग से बचने के लिए 25% से अधिक या उसके बराबर मार्जिन की सिफारिश की जाती है।
3. शहरी औद्योगिक पार्क 33kV वितरण ट्रांसफार्मर: लोड साल दर साल धीरे-धीरे बढ़ता है; 20%-30% आरक्षित रखने की अनुशंसा की जाती है। कई छोटे -क्षमता वाले ट्रांसफार्मरों के समानांतर संचालन को प्राथमिकता दें, क्योंकि यह एकल अल्ट्रा{6}बड़ी{7}}क्षमता इकाई की तुलना में उच्च आपूर्ति विश्वसनीयता प्रदान करता है।
योजना तुलना: 2 × 2500 केवीए 1 × 5000 केवीए से बेहतर है; यदि एक इकाई विफल हो जाती है, तो दूसरी गंभीर भार उठा सकती है। Xintailong कई ट्रांसफार्मर के समानांतर संचालन के लिए आवश्यक तकनीकी सहायता प्रदान करता है।

VI. सामान्य चयन संबंधी कठिनाइयों से बचना चाहिए

त्रुटि 1: बिजली कारक को ध्यान में रखे बिना कुल उपकरण शक्ति (किलोवाट) को ट्रांसफार्मर क्षमता (केवीए) के साथ सीधे बराबर करना।
त्रुटि 2: संयोग कारक (विविधता कारक) पर विचार करने और सभी उपकरण पावर रेटिंग को संक्षेप में प्रस्तुत करने में विफल; इससे ट्रांसफार्मर बड़े आकार के हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप भारी मात्रा में लोड हानि और बर्बाद निवेश होता है।
त्रुटि 3: क्षमता विस्तार की अनुमति दिए बिना केवल वर्तमान लोड पर ध्यान केंद्रित करना, जिससे ऑपरेशन के 3-5 वर्षों के भीतर ओवरलोड हो जाता है।
त्रुटि 4: हार्मोनिक या परिवर्तनीय -आवृत्ति भार के लिए क्षमता बढ़ाने में विफल, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक ऑपरेटिंग तापमान होता है।
त्रुटि 5: बिना एन{2}} बैकअप योजना के एकल अल्ट्रा{1}}बड़ी क्षमता वाली इकाई का आंख मूंदकर चयन करना, जिससे बिजली गुल होने का उच्च जोखिम पैदा होता है।

सातवीं. त्वरित चयन फॉर्मूला (तेजी से साइट पर आकलन के लिए)

(S_ट्रांसफॉर्मर P × K / cosφ × 1.15–1.40 से बड़ा या उसके बराबर)
1.15-1.40 गुणक विस्तार मार्जिन का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे परियोजना के अनुमानित जीवनकाल के आधार पर चुना जाता है।