Comment calculer la capacité du transformateur?

En tant qu'équipement central du système électrique, la configuration de la capacité du transformateur affecte directement la stabilité et l'économie du fonctionnement du réseau électrique. Dans l'ingénierie réelle, le calcul de la capacité du transformateur doit prendre en compte les caractéristiques de charge, l'environnement d'exploitation et les besoins futurs d'expansion. Alors, comment calculer la capacité du transformateur?

I. Déterminez avec précision la demande de charge et calculez scientifiquement la puissance de charge

1. Collection de données de chargement

La première étape du calcul de la capacité du transformateur est de déterminer de manière exhaustive et précise la charge que le transformateur doit transporter. Après avoir clarifié la demande de charge, l'étape suivante consiste à calculer scientifiquement la puissance de charge. La puissance active (P, unité: KW) et la puissance réactive (Q, unité: Kvar) de la charge doivent être entièrement comptées. Pour une charge déséquilibrée triphasée, il est recommandé d'utiliser la méthode de calcul de phase:

• Système monophasé: S=P \/ Cosφ (s est une puissance apparente, Cosφ est le facteur de puissance)
• Système triphasé: S=√3 × u × i (u est la tension de ligne, i est courant de ligne)

Cas: La puissance totale de la charge moteur triphasée dans une usine industrielle est de 45 0 KW, le facteur de puissance est 0. 85, et la puissance apparente S =450 \/ 0,85≈529kva est calculée

2. Impact de la classification des types de charge

• Charge constante (comme l'éclairage, l'équipement de chauffage): Calculez directement en fonction de la puissance nominale
• Charge fluctuante (comme la machine d'estampage): la courbe de taux de charge doit être prise en compte, et il est recommandé d'utiliser la méthode de charge continue équivalente
• Charge d'impact (comme le démarrage du moteur): 2-3 fois que la capacité de courant nominale doit être réservée, et l'équipement de démarrage de fréquence variable peut réduire correctement le coefficient

Ii Considération raisonnable du facteur de capacité

En fonctionnement réel, le transformateur doit non seulement répondre à la demande de puissance normale de la charge, mais également à considérer une certaine marge de capacité pour garantir que le transformateur peut toujours fonctionner de manière stable et fiable sous les fluctuations de la charge, le vieillissement de l'équipement, les changements de température ambiante, etc. Cela introduit le concept de facteur de capacité. Le facteur de capacité est généralement déterminé en fonction de facteurs tels que les caractéristiques de charge du transformateur, l'environnement de fonctionnement et les exigences de fiabilité de l'alimentation.

La sélection du facteur de capacité (k) doit équilibrer l'économie et la fiabilité. La plage de valeur commune est:

Remarque spéciale: lorsque la charge contient un grand nombre de dispositifs non linéaires (tels que les onduleurs et l'éclairage LED), une capacité de compensation harmonique de 5% supplémentaire -10 est requise

Iii. Analyse approfondie des caractéristiques de charge: facteurs clés qui sont ignorés

1. Correction du facteur de puissance

Il est recommandé de configurer un dispositif de compensation réactif pour augmenter le facteur de puissance ci-dessus 0. 9. Après la compensation, la demande de capacité peut être réduite:
S '= S × (cosφ₁ \/ cosφ₂)
(Cosφ₁ est le facteur de puissance d'origine, Cosφ₂ est la valeur cible)

2. Correction de température ambiante

Lorsque la température ambiante de l'installation dépasse 40 degrés, une correction de l'élévation de la température est requise:
S _ Correction=S × [1 + 0. 004 × (t -40)]
(T est la température ambiante réelle, unité: degré)

3. Influence de l'altitude

Pour les zones supérieures à 1000 mètres au-dessus du niveau de la mer, la capacité doit être augmentée de 1% pour chaque augmentation de 300 mètres:
S _ Altitude=s × [1 + (h -1000) \/ 30000]
(H est l'altitude d'installation, unité: compteur)

Iv. Étapes de la méthode de calcul de la capacité

1. Modèle de calcul de base

S _ Total=(σp _ i \/ cosφ) × k
(Σp _ i est la somme de la puissance active de chaque charge, k est le facteur de capacité complet)

2. Processus de vérification étape par étape

Étape 1: Calculez la somme de la puissance apparente de toutes les charges
Étape 2: Multipliez par le facteur de capacité pour obtenir la capacité de référence
Étape 3: effectuer une correction environnementale (température, altitude)
Étape 4: Comparez la séquence de capacité standard (comme 100KVA, 160KVA, 250KVA ...)
Étape 5: Sélectionnez la capacité nominale la plus proche et pas moins que la valeur calculée

3. Exemple de scénario d'application typique

Un projet de centre de données:

• Charge d'équipement informatique: 800kw (pf =0. 95)
• Système de climatisation: 300kw (pf =0. 85)
• Éclairage et autres: 50kw (pf =0. 9)

Processus de calcul:
S {{0}} Total=(8 0 0 \/ 0. 95 + 300 \/ 0. 85 + 50 \/ 0.9) × 1,25 × 1,1 (correction environnementale) ≈ 1680kva
Sélection finale: 2000kvatransformateur de type sec

Enfin, en fonction des résultats de calcul ci-dessus, sélectionnez la capacité du transformateur approprié pour assurer le fonctionnement et l'efficacité normaux de la réseau électrique.

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