למה יחידות התפלגות עם אובדן נמוך חיוניות לרשתות תעשייתיות
מפעלים תעשייתיים הם מבין הלקוחות הגדולים ביותר של אנרגיה בכל מערכת חשמלית. החשמל שעובר דרך ממירים התפלגתיים מהווה עלות משמעותית בתפעול מפעלי פלדה ומכוני כימיה, מרכזי נתונים ומורכבים ייצוריים. יעילות הממירים הייתה בעיה שלא זכתה להתייחסות רבה בעבר בהשוואה לציוד אחר, אך זה השתנה באופן דרמטי. ככל שעלות האנרגיה עולה, תקני הפחמן הופכים מחמירים יותר וככל שחברות מעדיפות את הנושא של קיימות, יחידות התפלגות עם אובדן נמוך הפכו לאזור עניין ולא רק לדרישה ספציפית בתכנון רשת תעשייתית. חברת Jiangsu Ryan Electric, בהתבסס על המורשת שלנו כמשותף של Eaton והיכולות הייצור המתקדמות שלנו, מסוגלת לספק את היעילות שנדרשת על ידי התעשייה המודרנית.
לכל הטרנספורמטורים, ללא קשר לעיצוב שלהם, יש שתי אובדן: אובדן ללא עומס (אובדן ליבה) שמתרחשים 24 שעות ביממה, 365 ימים בשנה, ואובדן תחת עומס (אובדן כריכות), אשר משתנים בהתאם לזרם. במקרה של מפעל תעשייתי שפועל 24 שעות ביממה, אובדן אלו יומרו ישירות להוצאות חשמל שיתוספו עם הזמן.
קחו לדוגמה טרנספורמטור הפצה של 2.5 MVA עם עומס של 80 אחוז. גם כאשר היעילות עולה בנקודה אחוזית אחת בלבד — כלומר, במקום 1.5 אחוז היא הופכת ל-0.5 אחוז — החיסכון הוא כ-175,000 קילוואט-שעה לשנה. זהו חיסכון של יותר מ-15,000 דולר לטרנספורמטור מדי שנה, על פי תעריפי החשמל התעשייתיים. עם תקופת חיים של 30 שנה, אסטרטגיית החיסכון תניב כחצי מיליון דולר, סכום שמרבה בהרבה על ההוצאה הנדרשת לרכישת הציוד. נחשים חיסכוניים רבים מאפיינים את יחידות הפצה בעלות אובדן נמוך של ריאן אלקטריק, אשר משתמשות בפלדת ליבה מותאמת, בכריכות מדויקות לפי תכנון, ובשיטות ייצור מתקדמות שמביאות להפחתת אובדי המניע (no-load) ואובדי העומס (load losses). החיסכון הכולל מהווה תוספת משמעותית לרווחיות הסופית במתקנים שבהם פועלים מספר טרנספורמטורים.
הלב של כל טרנספורמטור עם אובדן נמוך הוא הליבה שלו. פלדת סיליקון מגורענת מסורתית, אף על פי שהיא יעילה, הגיעה כבר למקסימום היעילות שלה. בטרנספורמטורים להפצה שלנו, ריאן אלקטריק משתמשת בדור החדש ביותר של פלדות מגורענות בעלות חדירות גבוהה וсплавי מתכת אמורפיים, מה שמביא להקטנת האובדים בליבה ב-70% או יותר לעומת עיצובים מסורתיים.
גאומטריית הליבות חשובה גם כן בהפחתת האובדים, בנוסף לחומרים. מבנה המפרידים המדורגים שלנו (Step-lap mitred joint) ממזער את הפערים האוויריים במפגשי הליבות, מה שממזער את הזרם הממגנט והאובדים הנובעים ממנו. מידות הליבה אופטימיות במטרה למקסם את השימוש בחומר לעומת ביצועי האובדים, כדי להשיג את היעילות היקרה ביותר בכל יישום. במעבירי הכוח שלנו מסוג רזין יצוק ו-VPI אנו משתמשים במערכות מתקדמות לקיבוע הליבה, שבהן הלחץ על ערימת הליבה מתפזר באופן אחיד, כך שנמנעים אובדים מקומיים הנובעים ממתח מכני. כל אחד מעצמי הליבות שלנו נבדק לעומק במעבדות שאושרו על ידי CNAS, ומבטיח שהיעילויות המחושבות משתקפות בתוצאות בשטח.
בעומס קל אובדי הליבה שולטים, אך בעומס גבוה יותר אובדי העומס, אשר הם בעיקר I²R אובדי החוטים הופכים חשובים. אלו מתמודדים באמצעות יישום מספר חידושים בעיצוב של יחידות הפצה נמוכות אובדן.
הכיפולים של טרנספורמטורים חשמליים מסוג Ryan עשויים נחושת בעלת מוליכות גבוהה במקום אלומיניום, ואובדי ההתנגדות מצטמצמים ב-40 אחוזים בערך באותה שטח חתך. שיטות הכבישה שלנו עדינות מספיק כדי לשמור על מרחק קבוע בין הסיבובים ולספק סבירות זעירה שמביאה לצמצום אובדי זרמי ערבול, אשר גדלים עם רמת התוכן ההרמוני בסביבה התעשייתית. במקרה של יחידות גדולות יותר אנו משתמשים במוליכים מעובדים (transposed conductors) שממזערים את זרמי ההקפת על פני כיפולי רב-סיבים, ובכך מאפשרים צמצום נוסף באובדים. תהליך השיקוע תחת וואקום ולחץ (VPI), המשמש ביחידות היבשות והמשתלבות בנוזל שלנו, מסיר חללים הגורמים לחימום מקומי והתנגדות. הביצועים הם אובד עומס שנותר לאורך זמן טוב בהרבה מתקנים התעשייתיים, ומבטיח יעילות שצוברת תאוצה עם כל אמפר של זרם.
בנוסף להטבות הכלכליות הישירות, יחידות הפצה עם אובדן נמוך הן קריטיות למילוי חובה sustainability והתקנים التنظימיים. הלחץ הולך וגובר על מתקני התעשייה ברחבי העולם כדי להבטיח שהם יפחיתו את טביעת הרגל הפחמנית שלהם, בין אם מדובר במטרות הסביבתיות של החברה, בתקנות הממשלה או בדרישות הלקוחות לשרשראות האספקה שלהן.
היעילות של הטרנספורמטורים, המבוטאת בקילוואט-שעות שנחסכו, תתרגם לירידה בהפרשות הפחמן האינדירקטיות של המתקן, בהתאם לשיעור ההפרשה השולי של הרשת. בחברות שיש להן מערכות דיווח כגון Global Reporting Initiative (GRI) או Science Based Targets initiative (SBTi), צמצומים אלו משפיעים ישירות על התחייבויות האקלים שלהן. יתרה מזו, מדדי היעילות הופכים ללאגתי יותר גם ברחבי העולם, למשל בתקנות האחרונות לטרנספורמטורים של משרד האנרגיה של ארצות הברית או בתוכנית Ecodesign באירופה. יחידות ההתפלגות נמוכות האובדן של Ryan Electric עוצבו כדי לעלות על הצרכים הקיימים, תוך התמקדות בסטנדרטים העתידיים, מה שמביא ללקוחות חיסון מפני אובsolescence הנובע מתקנות.
אנו עומדים בדרישות IEEE ו-UL, CE וסטנדרטים בינלאומיים אחרים לביצוע, ואושרו על ידי ASTA, DEKRA ו-CSA, אשר הם גופי אימות עצמאיים לביצוע יעילות. ללקוחותינו, כולל מרכזי נתונים של Microsoft וחברות חשמל לאומיות במעל 50 מדינות, ריאן אלקטריק מספקת יחידות התפלגות שמביאות להפחתת עלויות הפעלה, תומכות בהשגת עמידות, ועומדות בסטנדרטים גלובליים דינמיים – מאפיינים חיוניים לרשתות תעשייתיות של ההווה והעתיד.
EN
