Egy 75 kVA-s transzformátor több otthont is kiszolgálhat, de nincs olyan univerzális házszám, amely minden környékre vonatkozna. A helyes válasz az egyes otthonok diverzifikált keresletétől, a helyi feszültségtől, a fűtési és hűtési terheléstől, az elektromos járművek töltésétől, a készülékhasználattól, a jövőbeni növekedéstől és a közműtervezési szabványoktól függ.
Csak a korai tervezéshez nagyjából egy 75 kVA-s transzformátor szolgálhat 10-25 ház amikor a diverzifikált csúcsigényt otthononként 7,5 kVA és 3 kVA közé becsülik. Ez nem egy végső mérnöki ajánlás. Egy közműszolgáltatónak vagy szakképzett villamosmérnöknek kell meghatároznia a tényleges számot a helyi terhelési adatok és a vonatkozó szabványok alapján.
A 75 kVA egyfázisú transzformátor általánosan használt lakossági elosztásban, de kapacitását a várható egybeeső csúcsterheléshez kell igazítani, nem pedig minden otthon teljes csatlakoztatott terheléséhez.
Mit jelent a 75 kVA?
A kVA kilovolt-ampert jelent, a látszólagos teljesítmény mértékét. Egy 75 kVA-s transzformátor névleges teljesítménye 75 000 VA.
Egyfázisú transzformátorhoz:
kVA = Feszültség x Áram / 1000
A másodlagos áramerősség a feszültségtől függ. Például 240 V-os egyfázisú kimeneten:
75 000 VA / 240 V = körülbelül 312,5 A
Ez nem jelenti azt, hogy a transzformátor folyamatosan minden otthont képes ellátni a maximális szolgáltatási besoroláson. A lakossági transzformátorok méretezése a reális igényeken és a sokféleségen múlik, mivel nem minden háztartásban működik egyszerre minden készülék maximális teljesítménnyel.
A Schneider Electric transzformátorméretezési útmutatója megerősíti, hogy az egyfázisú kVA kapacitást feszültségből és áramerősségből számítják ki, míg a háromfázisú számítások a háromból négyzetgyök tényezőt is tartalmazzák.
Miért változik az otthonok száma?
Egy 75 kVA-s transzformátor nagyon különböző számú otthont képes kiszolgálni különböző helyeken. A főbb tényezőket az alábbiakban ismertetjük.
1. Diverzifikált kereslet
A diverzifikált kereslet a becsült egybeeső terhelés, miután figyelembe vesszük, hogy a háztartások nem egyszerre érik el maximális keresletüket.
Előfordulhat például, hogy az egyik otthon főz, egy másik elektromos autót tölt, egy másikban pedig minimális a terhelés. A közműtervezők keresleti tanulmányokat és diverzitási tényezőket használnak a várható környéki csúcs becslésére, ahelyett, hogy egyszerűen összeadnák az összes megszakító minősítést.
2. Fűtés és hűtés típusa
Az elektromos ellenállásfűtéssel, hőszivattyúval, központi klímával vagy elektromos vízmelegítővel felszerelt lakások csúcsigénye sokkal nagyobb lehet, mint a gázfűtést és gázvíz-fűtést használó házak.
A klíma is számít. Egy nagy nyári hűtési igényű vagy téli elektromos fűtési igényű környéken kevesebb lakásra van szükség transzformátoronként, mint egy szerény szezonális terhelésű környéken.
3. Elektromos jármű töltése
Az elektromos járművek töltése jelentősen megváltoztathatja a helyi transzformátorterhelést, különösen akkor, ha több háztartás azonos időben tölt. A lakossági elosztási kapacitás tervezése során a közszolgáltatók egyre inkább figyelembe veszik az elektromos járművek bevezetését és a felügyelt töltési stratégiákat.
4. Otthoni méret és készülékkeverék
A több HVAC rendszerrel, indukciós tűzhellyel, medencékkel, műhellyel vagy nagy teljesítményű berendezésekkel felszerelt nagy házak nagyobb keresletet generálhatnak, mint a kisebb, kevesebb elektromos terhelésű otthonok.
Egy lakás szolgáltatási besorolása önmagában nem elegendő a transzformátor terhelésének meghatározásához. Egy 200 A-es szolgáltatású otthon általában nem vesz fel folyamatosan 200 A-t.
5. Jövőbeli növekedési és közüzemi szabványok
A közművek kapacitást tartalékolhatnak a jövőbeli lakásbővítésekre, a terhelés növekedésére, a villamosításra vagy a helyi feszültségesési határértékekre. Emiatt két közszolgáltató különböző méretű transzformátorokat választhat hasonló lakásépítésekhez.
Példa tervezési forgatókönyvekre
Az alábbi táblázat bemutatja, hogy a diverzifikált kereslet hogyan változtatja meg a 75 kVA-es transzformátor által támogatott otthonok becsült számát.
| Feltételezett változatos kereslet lakásonként | Egyszerű 75 kVA kapacitás számítás | Az otthonok szemléltető száma |
|---|
| 3 kVA otthononként | 75/3 | Körülbelül 25 ház |
| 5 kVA otthononként | 75/5 | Körülbelül 15 ház |
| 7,5 kVA otthononként | 75 / 7.5 | Körülbelül 10 ház |
Ezek egyszerűsített példák, nem tervezési értékek. A valódi elosztási tervnek figyelembe kell vennie a transzformátor terhelési határait, a vezetőkapacitást, a feszültségszabályozást, a hibaáramot, a környezeti hőmérsékletet, a védelmi koordinációt és a közmű műszaki követelményeit is.
Alkalmas egy 75 kVA egyfázisú transzformátor otthonokba?
A 75 kVA egyfázisú transzformátor alkalmas lehet olyan lakossági klaszterhez, ahol a közmű egyfázisú elosztást alkalmaz, és a tervezett diverzifikált igény a transzformátor kapacitásán belül van.
Az észak-amerikai lakossági rendszerekben elterjedt konfiguráció a középfeszültségű primer és egy 120/240 V-os osztott fázisú szekunder. Ez az elrendezés szabványos háztartási világítást és aljzatterhelést tud biztosítani 120 V-on, valamint nagyobb terhelést 240 V-on.
Mindazonáltal a szekunder feszültséget, a tekercselrendezést, a primer feszültséget, a hűtési módot, az impedanciát, a szigetelési osztályt és a beépítési típust helyesen kell megadni. A pólusra szerelt transzformátor, az alátétre szerelt transzformátor és a beltéri száraz típusú transzformátor különböző környezetekhez és alkalmazásokhoz tervezhető.
Hogyan határozzák meg a segédprogramok a transzformátor kapacitását
A közüzemi mérnökök általában többet vizsgálnak meg, mint az otthonok számát. Értékelésük a következőket tartalmazhatja:
- Korábbi csúcsterhelési adatok összehasonlítható házakhoz
- Várható éves és szezonális kereslet
- Kapcsolódó terhelési és kereslettényezők
- Fűtés, hűtés és vízmelegítés technológia
- EV töltés elfogadása
- Helyi feszültségesési kritériumok
- Transzformátor termikus képessége
- Primer és szekunder vezeték hossza
- Jövőbeli fejlesztési tervek
- Helyi hálózati szabványok és biztonsági követelmények
A cél az, hogy megbízható feszültséget és kapacitást biztosítsanak a valószínű csúcsviszonyok között, elkerülve a szükségtelen túlméretezést.
Mi történhet, ha egy transzformátor alulméretezett?
Egy alulméretezett transzformátor túlzott felmelegedést, feszültségesést, a berendezés élettartamának csökkenését és a csúcsigényes időszakokban nagyobb üzemi problémák kockázatát tapasztalhatja. A gyakori túlterhelések szintén befolyásolhatják az ugyanahhoz a transzformátorhoz csatlakoztatott fogyasztók megbízhatóságát.
A túlméretezés sem mindig a legjobb válasz. Növelheti a telepítési költségeket és az üresjárati veszteségeket. A leghatékonyabb tervezés egyensúlyban tartja a jelenlegi keresletet, a várható növekedést, a megbízhatósági célokat és az életciklus költségeit.
Végső gondolatok
Egy 75 kVA-s transzformátor körülbelül 10-25 otthont képes kezelni az előzetes lakástervezési forgatókönyv szerint, de a tényleges szám a szerteágazó kereslettől és a helyi műszaki követelményektől függ.
A 75 kVA egyfázisú transzformátor telepítést, a tervezést ne kizárólag a lakások számára vagy az egyes lakások szervizpanel-besorolására alapozza. Használja a tényleges terhelési adatokat, vegye figyelembe a villamosítást és a jövőbeli igényeket, és hagyja jóvá a transzformátor és a védelem végleges kialakítását a szolgáltatóval vagy egy szakképzett villamosmérnökkel.
