یک ترانسفورماتور 75 کیلوولت آمپر می تواند چندین خانه را خدمت کند، اما تعداد خانه های جهانی وجود ندارد که برای هر محله ای اعمال شود. پاسخ صحیح به تقاضای متنوع هر خانه، ولتاژ محلی، بارهای گرمایش و سرمایش، شارژ وسایل نقلیه الکتریکی، استفاده از لوازم خانگی، رشد آینده و استانداردهای طراحی ابزار بستگی دارد.
فقط برای برنامه ریزی اولیه، یک ترانسفورماتور 75 کیلوولت آمپر ممکن است تقریباً کار کند 10 تا 25 خانه زمانی که پیک تقاضای متنوع بین 7.5 کیلو ولت آمپر تا 3 کیلو ولت آمپر در هر خانه برآورد می شود. این یک توصیه مهندسی نهایی نیست. یک شرکت برق یا مهندس برق واجد شرایط باید تعداد واقعی را از داده های بار محلی و استانداردهای قابل اجرا تعیین کند.
A ترانسفورماتور 75 کیلوولت آمپر تک فاز معمولاً در توزیع مسکونی استفاده می شود، اما ظرفیت آن باید با اوج بار تصادفی مورد انتظار به جای کل بار متصل هر خانه مطابقت داشته باشد.
75 کیلوولت آمپر به چه معناست؟
kVA به معنای کیلوولت آمپر، اندازه گیری قدرت ظاهری است. یک ترانسفورماتور 75 کیلوولت آمپر دارای ظرفیت پلاک 75000 VA است.
برای ترانسفورماتور تک فاز:
kVA = ولتاژ x جریان / 1000
جریان موجود از ثانویه به ولتاژ بستگی دارد. به عنوان مثال، در خروجی تک فاز 240 ولت:
75000 VA / 240 V = تقریباً 312.5 A
این بدان معنا نیست که ترانسفورماتور می تواند به طور مداوم هر خانه را با حداکثر امتیاز خدمات خود تامین کند. اندازه ترانسفورماتورهای مسکونی به تقاضا و تنوع واقعی بستگی دارد، زیرا هر وسیله ای در هر خانه به طور همزمان با حداکثر توان کار نمی کند.
راهنمای اندازه گیری ترانسفورماتور اشنایدر الکتریک تأیید می کند که ظرفیت تک فاز کیلو ولت آمپر از ولتاژ و جریان محاسبه می شود، در حالی که محاسبات سه فاز شامل ضریب ریشه مربع از سه نیز می شود.
چرا تعداد خانه ها متفاوت است
یک ترانسفورماتور 75 کیلوولت آمپر می تواند تعداد بسیار متفاوتی از خانه ها را در مکان های مختلف ارائه دهد. عوامل اصلی در زیر بیان شده است.
1. تقاضای متنوع
تقاضای متنوع پس از در نظر گرفتن اینکه همه خانوارها در یک لحظه به حداکثر تقاضای خود نمی رسند، بار تصادفی تخمینی است.
به عنوان مثال، یک خانه ممکن است در حال پخت و پز باشد، دیگری ممکن است یک خودروی برقی را شارژ کند، و دیگری ممکن است کمترین بار را داشته باشد. برنامه ریزان ابزار از مطالعات تقاضا و فاکتورهای تنوع برای تخمین اوج احتمالی محله استفاده می کنند، به جای اینکه صرفاً هر رتبه شکن را با هم جمع کنند.
2. نوع گرمایش و سرمایش
خانههایی با گرمایش با مقاومت الکتریکی، پمپهای حرارتی، تهویه مطبوع مرکزی یا آبگرمکنهای برقی میتوانند نسبت به خانههایی که از گرمایش گاز و گرمایش آب گاز استفاده میکنند، تقاضای اوج بیشتری داشته باشند.
آب و هوا نیز مهم است. محلهای که تقاضای سرمایش تابستانی زیاد یا تقاضای گرمایش الکتریکی زمستانی دارد ممکن است به خانههای کمتری در هر ترانسفورماتور نسبت به محلهای با بارهای فصلی متوسط نیاز داشته باشد.
3. شارژ وسایل نقلیه الکتریکی
شارژ EV می تواند بارگذاری ترانسفورماتور محلی را به طور قابل توجهی تغییر دهد، به خصوص زمانی که چندین خانوار در زمان های مشابه شارژ می شوند. شرکتهای برق به طور فزایندهای در هنگام برنامهریزی ظرفیت توزیع مسکونی، استراتژیهای پذیرش EV و مدیریت شارژ را در نظر میگیرند.
4. ترکیب اندازه خانه و لوازم خانگی
خانههای بزرگ با چندین سیستم HVAC، محدوده القایی، استخر، کارگاه یا تجهیزات پرقدرت ممکن است تقاضای بیشتری نسبت به خانههای کوچکتر با بار الکتریکی کمتر ایجاد کنند.
رتبه بندی خدمات یک خانه به تنهایی برای تعیین بارگذاری ترانسفورماتور کافی نیست. خانه ای با سرویس 200 A معمولاً 200 A را به طور مداوم دریافت نمی کند.
5. رشد آینده و استانداردهای مطلوبیت
شرکتهای برق ممکن است ظرفیت خود را برای اضافه شدن خانههای آینده، رشد بار، برقرسانی یا محدودیتهای افت ولتاژ محلی رزرو کنند. بنابراین، دو شرکت برق ممکن است اندازههای مختلف ترانسفورماتور را برای توسعههای مسکن مشابه انتخاب کنند.
نمونه ای از سناریوهای برنامه ریزی
جدول زیر نشان میدهد که چگونه تقاضای متنوع تعداد خانههایی را که ممکن است یک ترانسفورماتور ۷۵ کیلوولت آمپر ممکن است پشتیبانی کند، تغییر میدهد.
| تقاضای متنوع فرضی برای هر خانه | محاسبه ظرفیت 75 کیلوولت آمپر ساده | تعداد مصور خانه ها |
|---|
| 3 کیلو ولت آمپر در هر خانه | 75/3 | حدود 25 خانه |
| 5 کیلو ولت آمپر در هر خانه | 75/5 | حدود 15 خانه |
| 7.5 کیلو ولت آمپر در هر خانه | 75 / 7.5 | حدود 10 خانه |
اینها نمونه های ساده شده هستند، نه مقادیر طراحی. یک طرح توزیع واقعی باید محدودیت های بارگذاری ترانسفورماتور، ظرفیت هادی، تنظیم ولتاژ، جریان خطا، دمای محیط، هماهنگی حفاظت و الزامات مهندسی شرکت را در نظر بگیرد.
آیا ترانسفورماتور تک فاز ۷۵ کیلوولت آمپر برای خانه ها مناسب است؟
A ترانسفورماتور 75 کیلوولت آمپر تک فاز می تواند برای یک خوشه مسکونی مناسب باشد که در آن شرکت برق از توزیع تک فاز استفاده می کند و تقاضای متنوع پیش بینی شده با ظرفیت ترانسفورماتور متناسب است.
در سیستمهای مسکونی آمریکای شمالی، یک پیکربندی رایج، یک اولیه ولتاژ متوسط با یک فاز تقسیم 120/240 ولت ثانویه است. این چیدمان می تواند روشنایی استاندارد خانگی و بارهای مخزن را در 120 ولت و همچنین بارهای بزرگتر را در 240 ولت تامین کند.
با این حال، ولتاژ ثانویه، آرایش سیم پیچ، ولتاژ اولیه، روش خنک کننده، امپدانس، کلاس عایق و نوع نصب باید به درستی مشخص شود. یک ترانسفورماتور پایه دار، ترانسفورماتور روی پد، و ترانسفورماتور نوع خشک داخلی هر کدام ممکن است برای محیط ها و کاربردهای متفاوتی طراحی شوند.
چگونه Utilities ظرفیت ترانسفورماتور را تعیین می کنند
مهندسان تاسیسات به طور کلی بیش از تعداد خانه ها را بررسی می کنند. ارزیابی آنها ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- دادههای اوج بار تاریخی برای خانههای مشابه
- تقاضای سالانه و فصلی مورد انتظار
- عوامل بار و تقاضای متصل
- فناوری گرمایش، سرمایش و گرمایش آب
- پذیرش شارژ EV
- معیارهای افت ولتاژ محلی
- قابلیت حرارتی ترانسفورماتور
- طول هادی اولیه و ثانویه
- برنامه های توسعه آینده
- استانداردهای شبکه محلی و الزامات ایمنی
هدف این است که ولتاژ و ظرفیت قابل اعتماد را در شرایط اوج احتمالی فراهم کند، در حالی که از بزرگ شدن بیش از حد غیر ضروری جلوگیری می کند.
اگر یک ترانسفورماتور کم اندازه باشد چه اتفاقی می افتد؟
یک ترانسفورماتور کم اندازه می تواند گرمایش بیش از حد، افت ولتاژ، کاهش عمر تجهیزات و خطر بالاتر مشکلات سرویس را در دوره های اوج تقاضا تجربه کند. شرایط اضافه بار مکرر نیز ممکن است بر قابلیت اطمینان مشتریان متصل به همان ترانسفورماتور تأثیر بگذارد.
بزرگ کردن هم همیشه بهترین جواب نیست. می تواند هزینه نصب و تلفات بدون بار را افزایش دهد. موثرترین توازنهای طراحی، تقاضا، رشد مورد انتظار، اهداف قابلیت اطمینان و هزینه چرخه عمر را نشان میدهند.
افکار نهایی
یک ترانسفورماتور 75 کیلوولت آمپر ممکن است تقریباً 10 تا 25 خانه را در یک سناریوی اولیه برنامه ریزی مسکونی مدیریت کند، اما تعداد واقعی به تقاضای متنوع و الزامات مهندسی محلی بستگی دارد.
برای یک ترانسفورماتور 75 کیلوولت آمپر تک فاز نصب، طراحی را صرفاً بر اساس تعداد خانه ها یا رتبه بندی پانل خدمات هر خانه قرار ندهید. از داده های بار واقعی استفاده کنید، برق رسانی و تقاضای آینده را در نظر بگیرید و ترانسفورماتور نهایی و طراحی حفاظتی را توسط شرکت خدمات رسانی یا یک مهندس برق واجد شرایط تأیید کنید.
