Transformer for Manufacturing Plant: انواع، اندازه و راهنمای انتخاب - دانش

A ترانسفورماتور برای کارخانه تولیدیکی از آن تجهیزاتی است که تمایل دارد در پس‌زمینه بماند-تا زمانی که مشکلی پیش بیاید. این ولتاژ مناسب را برای خطوط تولید، موتورها، ماشین‌های CNC، تجهیزات جوشکاری، سیستم‌های HVAC، سیستم‌های اتوماسیون، روشنایی و بسیاری از بارهای صنعتی دیگر تامین می‌کند.

برای یک مرکز تولیدی، انتخاب یک ترانسفورماتور فقط به انتخاب یک عدد kVA از یک کاتالوگ نیست. سوال واقعی این است که آیا ترانسفورماتور می تواند با روشی که کارخانه عمل می کند عمل کند؟ نوسانات بار، موتورهای بزرگ، درایوهای فرکانس متغیر-، هارمونیک ها، شرایط محیطی، گسترش آینده و قابلیت اطمینان همه باید در نظر گرفته شوند.

به عبارت دیگر، ترانسفورماتور باید متناسب با کارخانه باشد، نه برعکس.

کارخانه‌های تولیدی معمولاً مشخصات الکتریکی بسیار سخت‌تری نسبت به ساختمان‌های تجاری معمولی دارند. موتورهای القایی بزرگ، کمپرسورها، کوره‌ها، دستگاه‌های جوشکاری، سیستم‌های روباتیک، درایوهای فرکانس متغیر-و ماشین‌آلات تولیدی همگی می‌توانند بارهای قابل توجهی را بر روی شبکه الکتریکی وارد کنند.

یک ترانسفورماتور صنعتی که به درستی انتخاب شده باشد، منبع ولتاژ متوسط ورودی- را به ولتاژ مورد نیاز تجهیزات کارخانه تبدیل می‌کند. بسته به پروژه، ولتاژهای ورودی رایج ممکن است شامل شود11 کیلو ولت، 13.8 کیلو ولت، 22 کیلو ولت، 33 کیلو ولت، یا 35 کیلو ولت، در حالی که سیستم‌های ولتاژ پایین ممکن است با ولتاژهای 400 ولت، 415 ولت، 480 ولت یا ولتاژ مشخص دیگری کار کنند.

ترانسفورماتور همچنین در پایداری ولتاژ، تلفات انرژی، سطوح اتصال کوتاه-و قابلیت اطمینان کلی سیستم توزیع برق نیروگاه نقش دارد.

یک طرح ترانسفورماتور وجود ندارد که برای هر کارخانه کار کند. انتخاب مناسب تا حد زیادی به چیدمان نیروگاه، ظرفیت، محل نصب و نوع تجهیزات مورد استفاده بستگی دارد.

نوع ترانسفورماتور	برنامه معمولی	مزیت اصلی
ترانسفورماتور غوطه‌ور{0}روغنی	کارخانه های صنعتی بزرگ، پست های فضای باز	ظرفیت بالا و اتلاف گرما کارآمد
ترانسفورماتور{0}نوع خشک	کارخانه‌های داخلی، کارگاه‌ها، تأسیسات تجاری-صنعتی	بدون روغن ترانسفورماتور و نصب آسان تر در داخل ساختمان
ترانسفورماتور رزین ریخته گری	محیط های تمیز، مرطوب یا حساس به آتش-	عملکرد عایق خوب و نگهداری کم
پد-ترانسفورماتور نصب شده	توزیع گیاه در فضای باز	نصب فشرده و ایمن
ترانسفورماتور ایزوله	تجهیزات تولید حساس	عایق الکتریکی و کیفیت برق بهبود یافته است
ترانسفورماتور پله-پایین	توزیع-ولتاژ متوسط به ولتاژ پایین-	ولتاژ بهره برداری نیروگاه را تامین می کند
ترانسفورماتور مرحله{{0}بالا	در{0}}سیستم‌های تولید سایت	ولتاژ را برای اتصال داخلی یا شبکه افزایش می دهد

yaweitransformer-220 kV oil immersed transformer

yaweitransformer-25000 KVA dry type transformer

yaweitransformer-pad mounted transformer

yaweitransformer-pole mounted transformer

برای تاسیسات تولیدی بزرگتر،ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور شده در روغن-اغلب یک انتخاب عملی هستند، به ویژه هنگامی که ترانسفورماتور در خارج از منزل نصب می شود و ظرفیت مورد نیاز بالا است. روغن انتقال حرارت موثری را فراهم می کند و برای چندین دهه به طور گسترده برای کاربردهای برق صنعتی استفاده می شود.

اما برای کارخانه های سرپوشیده، الفترانسفورماتور نوع-خشکمی تواند تناسب بهتری داشته باشد. هیچ روغن عایق برای مدیریت وجود ندارد و طرح‌های رزین ریخته‌شده می‌توانند در محیط‌هایی که ایمنی در برابر آتش، رطوبت یا دسترسی محدود به تعمیر و نگهداری نگران‌کننده هستند، به خوبی کار کنند.

اندازه ترانسفورماتور باید با نیاز برق واقعی کارخانه شروع شود. صرفاً افزودن رتبه بندی پلاک نام هر ماشینی می تواند به راحتی به یک ترانسفورماتور بزرگ منجر شود.

یک نقطه شروع اساسی این است:

ظرفیت ترانسفورماتور مورد نیاز ≈ حداکثر بار تقاضا ÷ ضریب بار هدف

برای یک سیستم سه فاز-، توان ظاهری را می توان با استفاده از:

kVA=√3 × ولتاژ × جریان ÷ 1000

اما این تنها نقطه شروع است. کاربردهای صنعتی معمولاً نیازمند نگاه دقیق‌تری به جریان‌های راه‌اندازی-موتور، ضریب توان، بارهای هارمونیک، عملکرد همزمان دستگاه، تجهیزات آماده به کار، و گسترش تولید مورد انتظار است.

به عنوان مثال، فرض کنید یک کارخانه حداکثر تقاضای محاسبه شده در حدود 1600 کیلوولت آمپر دارد. نصب ترانسفورماتور 1600 کیلوولت آمپر ممکن است منطقی به نظر برسد، اما ممکن است فضای کمی برای رشد آینده باقی بگذارد. بسته به شرایط عملیاتی، الفترانسفورماتور 2000 کیلو ولت آمپریا آرایش ترانسفورماتور چندگانه می‌تواند مناسب‌تر باشد.

در عین حال، بزرگتر به طور خودکار بهتر نیست. یک ترانسفورماتور بیش از حد بزرگ می تواند سرمایه گذاری اولیه را افزایش دهد و ممکن است در سطوح بارگذاری بسیار کم به طور ناکارآمد عمل کند.

انواع مختلف تجهیزات تولیدی انواع مختلفی از فشار را بر یک سیستم الکتریکی وارد می کنند.

موتورهای بزرگ می توانند در هنگام راه اندازی افت ولتاژ قابل توجهی ایجاد کنند. درایوهای فرکانس متغیر-و سایر تجهیزات الکترونیکی قدرت می توانند جریان های هارمونیک را معرفی کنند. ماشین‌های جوش ممکن است بارهای با تغییر سریع ایجاد کنند، در حالی که ماشین‌های CNC، روباتیک و سیستم‌های کنترل خودکار می‌توانند نسبت به اختلالات ولتاژ حساس‌تر باشند.

به همین دلیل است که تجهیزات متصل به ترانسفورماتور به اندازه کیلوولت آمپر کل اهمیت دارد.

اگر یک نیروگاه حاوی تعداد زیادی بار غیرخطی باشد، ممکن است مهندسان نیاز به بررسی داشته باشندقابلیت مقاومت هارمونیک (برای آشنایی با ترانسفورماتور کاهش دهنده هارمونیک کلیک کنید), K-نیازهای عامل(برای آشنایی با K{0}}ترانسفورماتور رتبه‌بندی شده کلیک کنید)، جریان خنثی و کیفیت کلی توان. در برخی موارد، استفاده از یک ترانسفورماتور اختصاصی برای تجهیزات خاص یک رویکرد معقول است.

به عنوان مثال، ماشین آلات تولید سنگین را می توان از سیستم های کنترل حساس یا تجهیزات دقیق جدا کرد. این می تواند به کاهش اختلالات الکتریکی کمک کند و به بارهای حساس تر منبع تغذیه تمیزتری بدهد.

انتخاب بین ترانسفورماتور{0}}غوطه‌ور روغنی و ترانسفورماتور نوع خشک- معمولاً به محیط پروژه، ظرفیت، الزامات ایمنی و ترتیب نصب بستگی دارد.

ترانسفورماتورهای غوطه‌ور{0}}روغنیمعمولاً برای پست‌های بزرگ در فضای باز و توزیع برق صنعتی با ظرفیت{0} بالاتر استفاده می‌شوند. آنها خنک کننده مؤثری ارائه می دهند و برای طیف وسیعی از برنامه های کاربردی ولتاژ متوسط- و-در دسترس هستند.

ترانسفورماتورهای{0} نوع خشکاغلب زمانی که ترانسفورماتور باید در داخل ساختمان کارخانه نصب شود ترجیح داده می شود. آنها نیاز به روغن ترانسفورماتور را از بین می برند و می توانند به ویژه در مواردی که ایمنی آتش و الزامات نصب داخلی مهم هستند جذاب باشند.

ترانسفورماتورهای رزین ریخته گری-همچنین می تواند در محیط هایی که رطوبت یا آلودگی نگران کننده است عملکرد خوبی داشته باشد.

در اینجا هیچ برنده جهانی وجود ندارد. ترانسفورماتوری که برای یک کارخانه کاملاً کار می کند ممکن است راه حل مناسبی برای کارخانه دیگر نباشد.

کارخانه های تولیدی اغلب برای ساعات طولانی کار می کنند و برخی از تأسیسات به طور مداوم کار می کنند. این بدان معناست که حتی تلفات نسبتاً کوچک ترانسفورماتور می تواند در طول عمر تجهیزات افزایش یابد.

تلفات ترانسفورماتوربه طور کلی تقسیم می شوندبدون -تلفات باروتلفات بار. وقتی ترانسفورماتور برق می‌گیرد، -هیچ تلفات بار رخ نمی‌دهد، در حالی که با انتقال جریان بیشتر ترانسفورماتور، تلفات بار افزایش می‌یابد.

برای کارخانه‌ای که 24 ساعت شبانه‌روز کار می‌کند، انتخاب یک ترانسفورماتور با ویژگی‌های تلفات مناسب می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر هزینه‌های{1} درازمدت انرژی داشته باشد.

بنابراین، هنگام مقایسه ترانسفورماتورها، منطقی است که فراتر از قیمت خرید نگاه کنید. اگر ترانسفورماتور بازدهی بهتر و تلفات عملیاتی کمتری را در طول سالیان متمادی ارائه دهد، سرمایه‌گذاری اولیه کمی بالاتر ممکن است ارزشمند باشد.

برای یک کارخانه تولیدی، خرابی الکتریکی می تواند بسیار بیشتر از یک ساختمان تاریک باشد. قطع برق می تواند خطوط تولید را متوقف کند، فرآیندهای خودکار را مختل کند، به کار در حال انجام{{1} آسیب برساند و به طور بالقوه منجر به خسارات مالی قابل توجهی شود.

به همین دلیل است که تاسیسات بزرگتر اغلب از بیش از یک ترانسفورماتور استفاده می کنند.

به عنوان مثال، ترانسفورماتورهای مختلف می توانند مناطق تولید مجزا را با ترتیبات اتوبوس{0}} یا ظرفیت پشتیبان ارائه دهند که انعطاف بیشتری را فراهم می کند. اگر یک ترانسفورماتور نیاز به تعمیر و نگهداری داشته باشد، ممکن است بخشی از تاسیسات همچنان بتواند کار کند.

برای فرآیندهای تولید به ویژه حیاتی، سیستم الکتریکی ممکن است شامل ژنراتورها، سیستم‌های UPS، ذخیره انرژی باتری یا منابع انرژی تجدیدپذیر باشد.

ترتیب دقیق بستگی به این دارد که کارخانه چقدر زمان از کار افتادگی را می تواند تحمل کند. تأسیساتی که اجزای حیاتی را تولید می‌کند ممکن است نیازمندی‌های افزونگی بسیار متفاوتی با یک کارگاه{1}}کوچکتر با هدف عمومی داشته باشد.

محیط کارخانه را نباید نادیده گرفت.

تاسیسات تولیدی می تواند حاوی گرد و غبار، رطوبت، مواد شیمیایی، لرزش، دمای بالا یا مواد خورنده باشد. این شرایط می تواند بر روی عایق ترانسفورماتور، عملکرد خنک کننده، محفظه و عمر مفید ترانسفورماتور تأثیر بگذارد.

برای نصب در فضای باز، ترانسفورماتور به حفاظت مناسب در برابر آب و هوا و دسترسی غیرمجاز نیاز دارد. ترانسفورماتورهای داخلی به تهویه کافی و فضای خالی کافی در اطراف تجهیزات نیاز دارند تا گرما خارج شود و خدمه تعمیر و نگهداری بتوانند با خیال راحت کار کنند.

اگر ترانسفورماتور در نزدیکی خط تولید نصب شده باشد، محیط اطراف باید در مراحل اولیه طراحی در نظر گرفته شود-نه بعد از اینکه تجهیزات قبلاً سفارش داده شده باشد.

انتخاب الفترانسفورماتور برای کارخانه تولیدکاربردها در واقع یافتن تعادل مناسب بین ظرفیت، قابلیت اطمینان، کارایی، ایمنی و نیازهای آینده است.

البته درجه بندی ترانسفورماتور مهم است، اما تنها بخشی از تصمیم است. مهندسان همچنین باید به سطوح ولتاژ نیروگاه، ویژگی‌های بار، راه‌اندازی موتور، محتوای هارمونیک، محیط نصب، روش خنک‌سازی، الزامات افزونگی و توسعه برنامه‌ریزی شده توجه کنند.

ترانسفورماتور جیانگ سو یاویراه‌حل‌های ترانسفورماتور نوع-غوطه‌ور و خشک-روغنی برای توزیع برق صنعتی، تأسیسات تولیدی، پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر و سایر برنامه‌های کاربردی را ارائه می‌دهد. ظرفیت ترانسفورماتور، نسبت ولتاژ، امپدانس، روش خنک کننده، پیکربندی محفظه و لوازم جانبی را می توان با توجه به نیاز پروژه سفارشی کرد.

برای تاسیسات تولیدی جدید، عموماً بهتر است مشخصات ترانسفورماتور همراه با برنامه بار الکتریکی کامل و طراحی توزیع تعیین شود. انجام این کار می‌تواند به جلوگیری از کوچک‌تر شدن اندازه و بزرگ‌کردن غیرضروری کمک کند-و مهم‌تر از آن، یک منبع تغذیه پایدار و قابل اعتماد برای سال‌های آینده به کارخانه بدهد.