Как да изберете трансформатор за проект на търговска сграда

Как да изберете трансформатор за проект на търговска сграда

 

Разписът на панела пристига на бюрото ви в понеделник сутринта, а подизпълнителят иска поръчката за трансформатора да бъде направена до петък. Имате 37 натоварвания за уравновесяване, машинно помещение, което е с два фута по-късо от показаното на чертежа, и няма място в бюджета за единица, по-голяма от необходимата. Това е моментът, когато изборът на размера на трансформатора за търговски сгради се проваля — рядко поради грешки в аритметиката, почти винаги поради неточности в инвентаризацията на натоварванията, която я храни. Ето процеса, който предлагаме на инженерите, същият, който използваме, когато клиент ни изпрати списък с натоварвания и помоли за второ мнение.

Започнете с инвентаризация на натоварванията, а не с приблизително правило

Умножаването на площта на пода по 10 VA на квадратен фут е приемливо за предварителна бюджетна оценка, но опасно за окончателна поръчка. Един 40-етажен офисен блок, регионална болница и търговски център имат напълно различни профили на натоварване, а разликата се отразява върху табелката на трансформатора. Фактическият kVA, от който имате нужда, е сумата от това, което сградата действително консумира, а не предположение за това, което би могла да консумира.

Молим клиентите да създадат инвентаризацията от графика на панела в три категории: непрекъснати натоварвания, които работят три часа или повече (осветление, компресори за климатични инсталации, работещи асансьори), преривисти натоварвания (контактни вериги, помпи с цикличен режим) и бъдещи натоварвания, които собственикът вече е планирал — ред от стойки за сървъри, покривна климатична единица. На всяка категория се прилага коефициент на споделено натоварване, представляващ частта от свързаното натоварване, която се очаква да работи едновременно. При повечето търговски сгради след прилагане на коефициента на разнообразие стойностите са между 0,6 и 0,85; театър или зала за сървъри се намират в горния край на този диапазон.

Група натоварвания	Свързани kVA	Изчислени kVA
Осветление (LED)	180 (коефициент 0,90)	162
Климатични инсталации (чилъри с честотни преобразуватели + въздушни обработващи единици)	220 (коефициент 0,75)	165
Контактни вериги и общо електрозахранване	80 (коефициент 0,50)	40
Асансьори (2 × 40 конски сили)	32 (0,60 коефициент на търсене)	19
Общ	512	386 → 400 kVA стандарт.

Обърнете внимание къде коефициентът на търсене извършва основната работа: 512 kVA свързана мощност се превръща в 386 kVA след прилагане на коефициента на разнообразие, което променя оферта от уред с мощност 500 kVA на уред с мощност 400 kVA — приблизително 20 % от стойността на оборудването. Затова стриктното изчисление на kVA в началото има по-голяма стойност от всеки отстъпка, договаряна по-късно.

Формулата за размериране, която всеки инженер трябва да използва

След като инвентарът е подреден, изчисленията са компактни: Изисквани kVA = (общо свързани kW × коефициент на търсене) ÷ (коефициент на мощността × ефективност на трансформатора) две числа в тази формула се използват неправилно постоянно.

Първо, NFPA 70 (NEC) изисква непрекъснатите натоварвания да се изчисляват с 125 %, което означава, че никоя разклонителна верига или фидер не бива да работи над 80 % от номиналната мощност на трансформатора. Ние подбираме кВА така, че изчисленото натоварване да остава под този праг — и го отбелязваме, когато проектът вече работи при 95 % преди заемането на сградата. Второ, коефициентът на мощност. Търговска сграда с LED осветление и климатични инсталации с честотни преобразуватели работи при коефициент на мощност около 0,95, а не при 0,8, както се приема в учебниците; но ако проектът включва заваръчни машини или големи електродвигатели, коригирайте коефициента на мощност, преди той тихомълком да увеличи изискваната кВА.

След това добавете резерв с цел: 15–20 % за документирано бъдещо разширение и нищо повече. Излишно голямата мощност не е резерв за безопасност, а допълнителна първоначална инвестиция и загуба на ефективност — трансформатор, работещ при 30 % натоварване, продължава да консумира загуби при празен ход 24 часа в денонощието, а класовете на ефективност по стандарта на Министерството на енергетиката на САЩ (DOE) насърчават работа при натоварване между 35 % и 65 %. Правилният избор е изчисление на kVA такъв трансформатор, който поставя сградата в този диапазон, а не такъв, който максимизира номиналната мощност по табелката.

Съгласуване на трансформатора с напрежението на сградата

При търговски проекти в Северна Америка решението обикновено се свежда до трансформатор за намаляване на напрежението от 480 V до 208 V : 480 V захранване влиза в сградата, а 208Y/120 V захранва разклонителните табла. Това единствено преобразуване покрива повечето офиси, търговски обекти, училища и здравни проекти. Често срещани мощности са 75, 112,5, 150, 225 и 300 kVA при трифазно изпълнение, а конфигурацията почти винаги е делта-звезда поради чистия неутрален проводник, който осигурява за веригите с 120 V.

Където проекти отстъпват от този модел: сгради, които работят само на 277/480 V (индустриални наематели, някои центрове за обработка на данни), изцяло пропускат стъпката за намаляване на напрежението, а малки търговски обекти с еднофазно захранване 120/240 V изискват съвсем различно разположение на намотките. Ако електроснабдителната компания доставя средно напрежение — например 12,47 kV — и сградата притежава трансформатора, техническата спецификация се променя към наземен или подземен блок-трансформатор с първична защита. Запишете напрежението на захранването преди kVA, тъй като един и същ 300 kVA се превръща в три различни продукта при три различни системи за напрежение.

Сух тип срещу наземен: Местоположението определя конструкцията

Местоположението определя конструкцията. Вътре в сградата — машинно помещение, електрическо помещение или покривна техническа зона — стандартното решение е сух трансформатор VPI в капак за капково защита NEMA 2: без изисквания за задържане на масло, без усложнения, свързани с класиране по огнеустойчивост, с ниски изисквания за поддръжка. Навън, където сградата няма подземен бункер, практичният избор е наземен трансформатор с конструкция „мъртво лице“ и устойчив на повреди капак; в Северна Америка това означава конструкция, одобрена от UL, а за Канада — сертифицирана от CSA.

Коефициент	Сух тип (VPI)	Монтиран на пода
Местоположение	Вътрешно / на покрива	Навън, на нивото на терена
Ограждение	NEMA 1 или 2	„Мъртво лице“, устойчив на повреди
Сертификация	Одобрено според UL 1561	Охващане в UL / CSA файлове
Типичен размер (трифазен)	75–300 kVA	75–1000 kVA
Типична услуга	Трансформатор за намаляване на напрежението от 480 V до 208 V	Среднонапрежени първични захранващи линии

Правилото, което даваме на подизпълнителите: ако уредът е под покрив, използвайте сух тип; ако е отвън и електроснабдителят или компетентният орган изисква наземен трансформатор, посочете такъв от производител на трансформатори с наземно монтиране с UL/CSA одобрение. Опитът да се спести място чрез използване на вътрешен уред навън е решение, което не минава инспекцията, а не трансформаторът.

Оразмеряване на трансформатори за търговски сградни проекти: Защо инженерите избират Ryan Electric

Когато клиент ни изпрати списък на натоварванията, ние не цитираме само каталожен номер и не спираме дотук. Инженерният ни екип преизчислява изборът на размера на трансформатора за търговски сгради упражнението спрямо действителния панелен график, отбелязва коефициенти на спад на натоварването, които изглеждат прекалено оптимистични, и връща препоръка с показани изчисления — преди да обсъждаме цената. При последен американски офисен проект този преглед разкри грешно приложен коефициент от 125 %, който би наложил трансформатор от 500 kVA, докато правилният размер е 400 kVA.

Нашата линия сухи трансформатори е сертифицирана от UL, а нашата линия трансформатори в наземни кутии има сертификация UL и CSA; фабриката, която ги произвежда, е с площ 120 000 м² и прилага същата тестова дисциплина, както за трансформатори за електроенергийни системи — тестване за частични разряди, проверка на повишаване на температурата и пълни рутинни изпитания за всяка поръчка. Като производител на трансформатори с наземно монтиране производител на трансформатори сух тип и с маслено охлаждане, ние сме производственият партньор в съвместното начинание на Eaton от 2023 г., затова търговските разработчици могат да използват нашите изпитателни протоколи по същия начин, по който използват тези на електроразпределителните компании.

Изпратете ни вашата схема на таблото или листа с натоварването — безплатно и без задължения. Ще ви изпратим изчисление на kVA , препоръчително напрежение и срок за изпълнение, който можете да включите в строителния график: [email protected]. Ако сте още в ранен етап на проектиране, същият работен лист е приложим и на концептуалния етап; колкото по-рано се фиксира изборът на размера на трансформатора за търговски сгради , толкова по-нисък става бюджетът за инсталационни услуги.