Tootmistehase trafo: tüübid, suuruse ja valiku juhend - Teadmised

A trafo tootmisettevõttesseon üks neist seadmetest, mis kipub taustale jääma-kuni midagi valesti läheb. See varustab õige pingega tootmisliinid, mootorid, CNC-masinad, keevitusseadmed, HVAC-süsteemid, automaatikasüsteemid, valgustus ja paljud muud tööstuslikud koormused.

Tootmisettevõtte jaoks ei tähenda trafo valimine ainult kVA numbri valimist kataloogist. Tegelik küsimus on selles, kas trafo saab hakkama nii, nagu tehas tegelikult töötab. Arvesse tuleb võtta koormuse kõikumisi, suuri mootoreid, muutuva-sagedusega ajamid, harmoonilisi, keskkonnatingimusi, tulevast laienemist ja töökindlust.

Ehk siis trafo peaks taimele sobima, mitte vastupidi.

Tootmistehased on tavaliselt palju nõudlikuma elektriprofiiliga kui tavalised ärihooned. Suured asünkroonmootorid, kompressorid, ahjud, keevitusmasinad, robotsüsteemid, muutuva sagedusega-ajamid ja tootmismasinad võivad kõik elektrivõrku oluliselt koormata.

Õigesti valitud tööstustrafo muundab sissetuleva kesk{0}}pinge tehase seadmete jaoks vajalikuks pingeks. Sõltuvalt projektist võivad tavalised sissetulevad pinged hõlmata11 kV, 13,8 kV, 22 kV, 33 kV või 35 kV, samas kui madalpinge{0}}süsteemid võivad töötada 400 V, 415 V, 480 V või mõne muu määratud pingega.

Trafo mängib rolli ka pinge stabiilsuses, energiakadudes, lühistes{0}}ja jaama elektrijaotussüsteemi üldises töökindluses.

Pole ühtegi trafo disaini, mis töötaks iga tehase jaoks. Õige valik sõltub suuresti tehase paigutusest, võimsusest, paigalduskohast ja toiteallika tüübist.

Trafo tüüp	Tüüpiline rakendus	Peamine eelis
Õli{0}}sükeltransformaator	Suured tööstusettevõtted, välisalajaamad	Suur võimsus ja tõhus soojuse hajutamine
Kuiv{0}}tüüpi transformer	Sisetehased, töökojad, kaubanduslikud{0}}tööstusrajatised	Pole trafoõli ja lihtsam siseruumidesse paigaldamine
Valuvaigu transformaator	Puhas, niiske või{0}}tuletundlik keskkond	Hea isolatsioonivõime ja madal hooldus
Pad{0}}Paigaldatud transformer	Välistaimede levitamine	Kompaktne ja turvaline paigaldus
Isolatsioonitrafo	Tundlikud tootmisseadmed	Elektriisolatsioon ja parem toitekvaliteet
Samm{0}}Trafo alla	Kesk-pinge kuni madal{1}}pinge jaotus	Toidab tehase kasutuspinget
Step{0}}Trafo üles	Saidil-genereerimissüsteemid	Tõstab sisemise või võrguühenduse pinget

yaweitransformer-220 kV oil immersed transformer

yaweitransformer-25000 KVA dry type transformer

yaweitransformer-pad mounted transformer

yaweitransformer-pole mounted transformer

Suuremate tootmisrajatiste jaoksõli-toitetrafodon sageli praktiline valik, eriti kui trafo on paigaldatud õue ja vajalik võimsus on suur. Õli tagab tõhusa soojusülekande ja seda on aastakümneid laialdaselt kasutatud tööstuslikes energiarakendustes.

Sisetehaste jaoks aga akuiv-tüüpi trafovõib paremini sobida. Puudub isolatsiooniõli, mida hallata, ja valuvaigud võivad hästi toimida keskkondades, kus tuleohutus, niiskus või piiratud juurdepääs hooldusele on probleem.

Trafo suuruse määramine peaks algama tehase tegelikust elektrivajadusest. Lihtsalt lisades iga masina tüübisildi nimiväärtused, võib kergesti tekkida liiga suur trafo.

Põhiline lähtepunkt on:

Trafo nõutav võimsus ≈ maksimaalne nõudluskoormus ÷ sihtkoormustegur

Kolmefaasilise{0}}süsteemi puhul saab näivvõimsust hinnata, kasutades:

kVA=√3 × pinge × vool ÷ 1000

Kuid see on alles alguspunkt. Tööstuslikud rakendused nõuavad tavaliselt mootori-käivitusvoolude, võimsusteguri, harmooniliste koormuste, masina samaaegse töö, ooterežiimi seadmete ja tootmise eeldatava laienemise põhjalikumat uurimist.

Oletagem näiteks, et tehase arvestuslik maksimaalne nõudlus on umbes 1600 kVA. 1600 kVA trafo paigaldamine võib tunduda loogiline, kuid see võib jätta vähe ruumi edaspidiseks kasvuks. Olenevalt töötingimustest, a2000 kVA trafovõi mitme{0}}trafo paigutus võiks olla sobivam.

Samas ei ole suurem automaatselt parem. Liiga suur trafo võib suurendada alginvesteeringut ja võib väga madalal koormustasemel ebaefektiivselt töötada.

Erinevat tüüpi tootmisseadmed avaldavad elektrisüsteemile erinevat pinget.

Suured mootorid võivad käivitamisel tekitada olulisi pingelangusi. Muutuva sagedusega-ajamid ja muud jõuelektroonilised seadmed võivad tekitada harmoonilisi voolusid. Keevitusmasinad võivad tekitada kiiresti muutuvaid koormusi, samas kui CNC-masinad, robootika ja automatiseeritud juhtimissüsteemid võivad olla pingehäirete suhtes tundlikumad.

Seetõttu on trafoga ühendatud seadmed sama olulised kui kogu kVA.

Kui tehas sisaldab suurt hulka mittelineaarseid koormusi, võivad insenerid seda kaaludaharmooniline vastupidavus (vaadake, et õppida tundma harmoonilist leevendavat transformaatorit), K-teguri nõuded(klõpsake K-Rated Transformeri kohta lisateabe saamiseks), neutraalvool ja üldine toitekvaliteet. Mõnel juhul on mõistlik lähenemisviis teatud seadmete jaoks spetsiaalse trafo kasutamine.

Näiteks saab raskeid tootmismasinaid eraldada tundlikest juhtimissüsteemidest või täppisseadmetest. See võib aidata vähendada elektrilisi häireid ja anda tundlikumatele koormustele puhtama toiteallika.

Õli{0}}kasutustrafo ja kuivtrafo{1}}tüüpi trafo vahel valimine taandub tavaliselt projekti keskkonnale, võimsusele, ohutusnõuetele ja paigalduskorraldusele.

Õli-kasutustrafodkasutatakse tavaliselt suurte välialajaamade ja suurema{0}}võimsusega tööstusliku elektrijaotuse jaoks. Need pakuvad tõhusat jahutust ja on saadaval paljudele kesk{2}}- ja kõrge{3}}pingerakendustele.

Kuiv{0}}tüüpi trafodsageli eelistatakse, kui trafo tuleb paigaldada tehasehoonesse. Need kõrvaldavad vajaduse trafoõli järele ja võivad olla eriti atraktiivsed seal, kus on olulised tuleohutus- ja sisepaigaldusnõuded.

Valatud-vaigustrafodvõib hästi toimida ka keskkondades, kus niiskus või saastumine on muret tekitav.

Siin pole universaalset võitjat. Ühe tehase jaoks ideaalselt töötav trafo ei pruugi olla õige lahendus teise tehase jaoks.

Tootmisettevõtted töötavad sageli pikki tunde ja mõned rajatised töötavad pidevalt. See tähendab, et isegi suhteliselt väikesed trafo kaod võivad seadme kasutusea jooksul suureneda.

Trafo kaodjagunevad üldiseltkoormuskadu pole-jakoormuskaod. Koormuskadusid-ei esine alati, kui trafo on pingestatud, samas kui koormuskaod suurenevad, kui trafo kannab rohkem voolu.

Ööpäevaringselt töötava tehase puhul võib sobivate kaduomadustega trafo valimine avaldada pikaajalistele{1}}energiakuludele märgatavat mõju.

Seega on trafode võrdlemisel mõttekas vaadata ostuhinnast kaugemale. Veidi suurem alginvesteering võib tasuda, kui trafo tagab paljude aastate jooksul parema efektiivsuse ja väiksemad töökadud.

Tootmisettevõtte jaoks võib elektririke tähendada palju enamat kui pimedat hoonet. Elektrikatkestus võib peatada tootmisliinid, katkestada automatiseeritud protsessid, kahjustada käimasolevat tööd--ja põhjustada märkimisväärset rahalist kahju.

Seetõttu kasutatakse suuremates rajatistes sageli rohkem kui ühte trafot.

Näiteks võivad erinevad trafod varustada eraldi tootmispiirkondi koos siini{0}}sidekorralduse või varuvõimsusega, mis pakuvad täiendavat paindlikkust. Kui üks trafo vajab hooldust, võib osa rajatisest siiski töötada.

Eriti kriitiliste tootmisprotsesside puhul võib elektrisüsteem sisaldada ka generaatoreid, UPS-süsteeme, aku energiasalvestit või taastuvaid toiteallikaid.

Täpne korraldus sõltub sellest, kui palju seisakuid tehas talub. Kriitilise tähtsusega komponente tootval rajatisel võivad olla väga erinevad koondamisnõuded kui väiksemal üldotstarbelisel-töökojal.

Tähelepanuta ei tohiks jätta tehasekeskkonda.

Tootmisrajatised võivad sisaldada tolmu, niiskust, kemikaale, vibratsiooni, kõrgeid temperatuure või söövitavaid aineid. Need tingimused võivad mõjutada trafo isolatsiooni, jahutust, korpust ja kasutusiga.

Välispaigaldiste puhul vajab trafo sobivat kaitset ilmastiku ja volitamata juurdepääsu eest. Sisetransformaatorid vajavad piisavat ventilatsiooni ja piisavalt ruumi seadmete ümber, et kuumus pääseks välja ja hooldusmeeskonnad saaksid ohutult töötada.

Kui trafo paigaldatakse tootmisliini lähedusse, tuleks ümbritsevat keskkonda arvesse võtta juba varajases projekteerimisetapis, -mitte pärast seadmete juba tellimist.

Valides atrafo tootmisettevõttesserakenduste eesmärk on leida õige tasakaal võimsuse, töökindluse, tõhususe, ohutuse ja tulevaste nõuete vahel.

Trafo reiting on muidugi oluline, kuid see on vaid üks osa otsusest. Insenerid peaksid vaatama ka tehase pingetasemeid, koormuskarakteristikuid, mootori käivitamist, harmooniliste sisu, paigalduskeskkonda, jahutusmeetodit, koondamisnõudeid ja kavandatud laiendamist.

Jiangsu Yawei transformerpakub õli{0}}sukeldatud ja kuiv-tüüpi trafolahendusi tööstuslikuks elektrijaotuseks, tootmisrajatisteks, taastuvenergiaprojektideks ja muudeks nõudlikeks rakendusteks. Trafo võimsust, pingesuhet, impedantsi, jahutusmeetodit, korpuse konfiguratsiooni ja tarvikuid saab kohandada vastavalt projekti nõuetele.

Uue tootmisüksuse puhul on üldiselt parem määrata trafo spetsifikatsioon koos täieliku elektrikoormuse ajakava ja jaotusprojektiga. See aitab vältida nii alamõõdu kui ka tarbetut ülemõõtmist-ja, mis veelgi olulisem, anda tehasele stabiilse ja töökindla toiteallika aastateks.