Энергия самарадор трансформаторлар: 1000 кВА трансформаторнинг йиллик тежами

Энергия тежамкор трансформаторларни танлаш маркетинг эмас, балки харажатлар масаласидир: тақсимловчи трансформаторнинг йўқотишлари йилига 8 760 соат давомида, одатда 25 йил ва ундан ортиқ хизмат муддати мобайнида юз беради ва ҳар бир киловатт-соат учун подстанция эгаси тўлайди. Ушбу мақолада Ўзбекистон тақсимлаш тармоқлари учун хос бўлган 1000 кВА, 10/0.4 кВ, 50 Гц мисоли таҳлил қилинади: S11 даражаси S13, энергия самарадорлигининг 1-даражасига мос S22 (ушбу сайтда S-M-NX1 сифатида келтирилган) ва аморф қотишмали SH15 билан таққосланади. Барча тахминлар аниқ кўрсатилган, шунинг учун сиз уларнинг ўрнига ўз рақамларингизни қўйишингиз мумкин.

Трансформатор йўқотишлари қаердан келиб чиқади

Трансформаторда йўқотишларнинг икки ташкил этувчиси бор ва улар ўзини турлича тутади:

• Салт юриш йўқотишлари (P0) — бу гистерезис ва уюрма токлар ҳисобига магнит ўзакда юзага келадиган йўқотишлар. Улар юкламадан қатъи назар, юқори кучланиш томонига кучланиш берилган ҳар қандай вақтда мавжуд бўлади. Бир йил давомида улар оддийгина P0 × 8 760 соатга тенг.
• Қисқа туташув (юклама) йўқотишлари (Pk) — бу чулғамлардаги I²R ва қўшимча йўқотишлар бўлиб, номинал токда кафолатланади ва эталон ҳароратга (мойли трансформаторлар учун 75 °C) келтирилади. Улар юклама квадратига пропорционал ўзгаради: 50 % юкламада номинал қийматнинг тўртдан бирига тенг бўлади.

Демак, йиллик энергия йўқотиши қуйидагича:

E = (P0 + β² × Pk) × 8 760 соат, бу ерда β — юклама коэффициенти.

Эътибор беринг: β юклама графигининг ўртача арифметик эмас, балки ўртача квадратик (RMS) юклама коэффициенти бўлиши керак: 20 % дан 80 % гача тебранадиган юклама барқарор 50 % юкламага қараганда кўпроқ йўқотиш беради. Икки ташкил этувчи турли усуллар билан камайтирилади: сифатлироқ магнит ўзак (юқори навли анизотроп электротехник пўлат ёки аморф лента) салт юриш йўқотишларини камайтиради, чулғамлардаги ўтказгич кесимини ошириш эса қисқа туташув йўқотишларини камайтиради, аммо бу оғирлик ва нархнинг ошиши ҳисобига бўлади.

1000 кВА, 10/0.4 кВ трансформатор учун йўқотиш қийматлари

Ушбу сайтдаги S13 мойли тақсимловчи трансформатор ва SH15 аморф қотишмали трансформатор маҳсулот жадвалларида 1000 кВА учун қуйидаги қийматлар келтирилган (чулғамларни улаш гуруҳи Dyn11, 10 кВ / 0.4 кВ, қисқа туташув кучланиши 4.5 %). S11 қатори — GB/T 6451 бўйича S11 даражаси учун одатда келтириладиган каталогдаги эталон қиймат; у ушбу сайтдан олинмаган. 1-даража қатори — тахминий қиймат бўлиб, қуйида тушунтирилган.

S-M-NX1 1-даражали мойли трансформатор GB 20052-2020 бўйича энергия самарадорлигининг 1-даража талабларига мувофиқ лойиҳаланган, аммо унинг саҳифасида ҳозирча йўқотишлар жадвали эълон қилинмаган, шунинг учун бу қувватдаги 1-даража конструкциялари учун хос диапазондаги яхлитланган рақамлар фақат усулни кўрсатиш учун ишлатилган; уларнинг ўрнига тижорат таклифида кўрсатилган ва қабул-топшириш синовлари баённомасида тасдиқланган кафолатланган P0 ва Pk қийматлари қўйилиши керак. Муҳими — умумий қонуният: S13 ва SH15 трансформаторлари S11 даражасидаги қисқа туташув йўқотишларини сақлаб қолади ва фақат салт юриш йўқотишларини камайтиради (мос равишда 28 % ва 61 % га), 1-даража конструкцияси эса иккала ташкил этувчини ҳам камайтиради.

Ҳисоб-китоб мисоли: энергия тежамкор трансформаторларнинг йиллик тежамкорлиги

Тахминлар: йилига 8 760 соат кучланиш остида, ўртача квадратик юклама коэффициенти β = 0.5, электр энергияси нархи шартли равишда 0.06 USD/кВт·соат. Ўзбекистондаги ҳақиқий тарифлар истеъмолчи тоифасига боғлиқ ва вақт ўтиши билан ўзгаради; ўз электр таъминоти шартномангиздаги тарифдан фойдаланинг.

• S11: (1 150 + 0.25 × 10 300) Вт = 3 725 Вт, яъни йилига тахминан 32 600 кВт·соат.
• S13: 3 405 Вт, йилига тахминан 29 800 кВт·соат. S11 га нисбатан тежаш: 2 800 кВт·соат, йилига тахминан 170 USD.
• SH15: 3 025 Вт, йилига тахминан 26 500 кВт·соат. Тежаш: 6 100 кВт·соат, йилига тахминан 370 USD.
• S22 / S-M-NX1 (тахминий қийматлар): 2 665 Вт, йилига тахминан 23 300 кВт·соат. Тежаш: 9 300 кВт·соат, йилига тахминан 560 USD.

S13 ва SH15 учун тежаш юкламага боғлиқ эмас: юклама графигидан қатъи назар, у (1 150 Вт − P0) × 8 760 соатга тенг. 1-даража учун тежаш эса юкламага боғлиқ, чунки унинг бир қисми чулғамлар ҳисобига олинади. β = 0.3 да у тахминан 6 200 кВт·соатгача (йилига 370 USD) камаяди; β = 0.7 да тахминан 13 900 кВт·соатгача (йилига 830 USD) ошади.

Нархларни келтирмасдан қопланиш мантиғи

S11 га нисбатан нарх фарқи қувватга, конструктив бажарилишига ва буюртма пайтидаги мис нархига боғлиқ, шунинг учун бу ерда нархлар келтирилмайди. Арифметика оддий: қопланиш муддати = нарх фарқи ÷ йиллик тежаш. Қабул қилинган тариф ва β = 0.5 да ҳар 1 000 USD нарх фарқи қуйидаги муддатда қопланади:

• S13 учун тахминан 6 йил;
• SH15 учун тахминан 2.7 йил;
• 1-даражали трансформатор учун тахминан 1.8 йил (тахминий йўқотиш қийматлари).

25 йиллик хизмат муддати билан таққослаганда, беш йилдан кам қопланиш муддати — ишончли ҳолат. Худди шу арифметика юқорироқ даража қачон ўзини оқламаслигини ҳам кўрсатади, масалан, йилига бир неча ҳафта кучланиш остида бўладиган захира трансформатор учун.

Тендер учун IEC 60076-20 да тавсифланган йўқотишларни капиталлаштириш (умумий эгалик қиймати) усули ишончлироқ: ҳар бир таклиф TOC = нарх + А × P0 + B × Pk формуласи бўйича таққосланади, бу ерда А ва B — баҳолаш даври учун бир ватт салт юриш ва қисқа туташув йўқотишларининг қиймати. 0.06 USD/кВт·соат, 8 760 соат ва дисконтлашсиз 10 йиллик давр учун β = 0.5 да А = 5.3 USD/Вт ва B = А × β² = 1.3 USD/Вт. Сўровда А ва B ни кўрсатиш ҳар бир етказиб берувчига конструкцияни сизнинг иқтисодий шартларингизга мослаб оптималлаштириш имконини беради.

Аморф қотишма қачон мақсадга мувофиқ

Аморф магнит ўзак салт юриш йўқотишларини S11 кўрсаткичининг тахминан 40 % даражасига туширади (1000 кВА да 1 150 Вт ўрнига 450 Вт), SH15 нинг салт юриш токи эса S13 никидан икки баравар кам (0.6 % ўрнига 0.3 %). Қисқа туташув йўқотишлари ўзгармайди. Шунинг учун аморф қотишмали трансформатор кўп вақт кучланиш остида бўлиб, лекин кам юкланган жойларда устунлик қилади:

• Қуёш электр станциялари. Қуёш станциясининг кучайтирувчи трансформатори кеча-кундуз кучланиш остида бўлади, лекин фақат кундузи юкланади; кечаси у салт юриш режимида туради. Юқорида қабул қилинган 1-даража қийматлари билан аморф қотишма ва 1-даража β ≈ 0.3 да бир хил йиллик тежаш беради, ундан паст қийматларда эса аморф қотишма устун келади, бу қуёш станциялари учун одатий ҳолдир.
• Қишлоқ ва мавсумий юкламалар — Ўзбекистон вилоятларидаги суғориш насослари, пахта тозалаш ёки байрам мавсумидаги савдо каби, ўртача квадратик юклама коэффициенти паст бўлган объектлар.
• Келажакдаги ўсишни ҳисобга олиб танланган тақсимловчи комплект трансформатор подстанциялари (КТП), улар йиллар давомида номинал юкламанинг фақат бир қисмида ишлайди.

Кучли юкланган саноат трансформаторлари учун аморф қотишма биринчи танлов эмас: кесишиш нуқтасидаги юклама коэффициентидан (бу ерда қабул қилинган қийматлар билан тахминан 0.3) юқорида қисқа туташув йўқотишлари устунлик қилади ва Pk ни ҳам камайтирадиган пўлат ўзакли 1-даражали трансформатор кўпроқ тежайди. Икки амалий жиҳат: аморф трансформаторлар бир хил қувватда каттароқ ва оғирроқ бўлади, буни комплект трансформатор подстанциясининг (КТП) трансформатор бўлими ўлчамлари билан солиштириб текшириш керак; аморф лента эса механик таъсирларга сезгир, шунинг учун у билан ишлаш ишлаб чиқарувчининг кўрсатмаларига мувофиқ амалга оширилади.

Қуруқ трансформаторлар учун ҳам худди шу мантиқ амал қилади

Ёпиқ подстанциялар ва қуёш станцияларининг инвертор хоналари учун танлов SC(B)-NX1 1-даражали қуруқ трансформатор (SCB18 даражаси, GB 20052-2020 бўйича 1-даража) ва SC(B)H15 аморф қотишмали қуруқ трансформатор ўртасида бўлади. Формула бир хил; учта жиҳат фарқ қилади:

• Қуруқ трансформаторларнинг қисқа туташув йўқотишлари юқорироқ эталон ҳароратда кафолатланади (F синфидаги изоляция учун 120 °C, H синфи учун 145 °C, мойли трансформаторлар учун эса 75 °C), шунинг учун таклифларни бир хил эталон ҳароратда таққосланг.
• SC(B)H15 учун сайтда салт юриш йўқотишлари GB/T 10228 эталон қийматидан 75 % паст ва шовқин даражаси тегишли шовқин стандарти (JB/T 10088) чегарасидан 5 дан 15 дБ гача паст экани кўрсатилган, бу биноларда муҳим аҳамиятга эга.
• Мажбурий ҳаво совитиш (AF) вентиляторлар сарфини қўшади; уни фақат вентиляторлар ҳақиқатда ишлайдиган соатлар учун ҳисобга олинг.

Энергия тежамкор трансформаторга техник топшириқ тузиш учун назорат рўйхати

1. Тижорат таклифидан кафолатланган P0 ва Pk қийматларини барча таклифлар учун бир хил эталон ҳароратда олинг ва улар кафолатланган максимал қийматлар эканини аниқлаштиринг: IEC 60076-1 (GB/T 1094.1) қатъийроқ қиймат келишилмаган бўлса, ҳар бир ташкил этувчи учун +15 % ва умумий йўқотишлар учун +10 % четланишга йўл қўяди.
2. Ўртача квадратик юклама коэффициентини ўрнатилган қувватдан эмас, балки ҳақиқий юклама графигидан келиб чиқиб баҳоланг.
3. E = (P0 + β² × Pk) × 8 760 соат ни ҳисобланг ва шартномангиздаги тарифга кўпайтиринг.
4. Нарх фарқини йиллик тежашга бўлинг ёки тендерда А ва B коэффициентларини кўрсатинг.
5. Кам ёки узлукли юклама ва қуёш станциялари: аморф қотишма (SH15, SC(B)H15). Барқарор катта юклама: 1-даража (S-M-NX1, SC(B)-NX1). Захира режими: S11 ёки S13.
6. Ўлчанган йўқотишлар кўрсатилган қабул-топшириш синовлари баённомасини ва типли синовлар сертификатларини сўранг (сертификатлар саҳифасига қаранг).

Бизга қувват, кучланиш комбинацияси, кутилаётган юклама графиги ва ўрнатиш турини (комплект трансформатор подстанцияси, ёпиқ хона ёки қуёш станцияси майдони) юборинг — биз сиз таққосламоқчи бўлган даражалар учун кафолатланган йўқотиш қийматлари кўрсатилган тижорат таклифини тақдим этамиз. Сўров юбориш учун алоқа саҳифасидан фойдаланинг.