Трансформаторлардың суыту класстары түсіндірілген: ONAN, ONAF және OFAF бағалары

Жохордағы деректер орталығының жұмыс істейтін қызметкері өткен жылы бізге жүктеме кестесін жіберді, онда бір ғана сан көрсетілген: 10 МВА, үздіксіз. Оның кіріс мұнайға батыру трансформаторы аттестатында ONAN 8 000 кВА / ONAF 10 000 кВА деп жазылған еді — бұл трансформаторлардың суыту класстары олардың әрбір бағалауында көрсетілетін және шамамен ешкім оқымайтын — ал ол 11 кВ кабельді, қосқыш қондырғысын және қорғаныс параметрлерін екінші көрсеткішке сәйкес есептеген. Іске қосу кезінде желдеткіштер жұмыс істеді, жүктеме артты, ал жоғарғы май температурасы 33 °C күндізгі ауа температурасында 96 °C-та аларм қосылды.

Ештеңе бұзылмады. Құрылғы өз бағалау парағында көрсетілгендей дәл осылай жұмыс істеді — бірақ ешкім де сатып алу тапсырысына жазбаған шарттарда. Суыту коды мен нақты орнату арасындағы бұл аралық — трансформатор қуаты бойынша көптеген дау-дамайлардың басталу орны.

Трансформаторлардың суыту класстары коды шынымен не айтады

 

Трансформаторлардың суыту класстары бұл төрт әріпті қысқарту, ол екі нәрсені бір уақытта сипаттайды: орамдармен жанасатын суыту ортасын және осы ортадан жылу шығарудың әдісін. Бірінші әріп ішкі ортаны көрсетеді (O — минералды май, K — 300 °C-тан жоғары жану нүктесі бар минералды емес сұйық, L — 300 °C-тан жоғары жану нүктесі бар синтетикалық эфир), екінші әріп циркуляция әдісін көрсетеді (N — табиғи, F — мәжбүрленген, D — бағытталған), ал соңғы екі әріп сыртқы орта — ауа, су немесе мәжбүрленген ауа үшін осы логиканы қайталайды.

Сондықтан ONAN — бұл май табиғи, ауа табиғи: май жылулық сифон арқылы циркуляцияланады, ал резервуар мен радиаторлар жүйедегі желдеткіштер мен сораптар болмайтын тыныш ауаға жылу шығарады. ONaf желдеткіштер радиаторлар тобына ауа үфілген кезде ONAF болып өзгереді. OFAF май сораптарын қосады. ODAF майды орам қуыстарына бағыттайды, бұл үлкен генераторлардың көтергіш қондырғыларында орам градиенттерін бақылауға мүмкіндік береді.

Суыту класы	Қандай режимде жұмыс істеп тұр	Типтік қуат көтерілуі	Қайда Қолданылады
ONAN	Ештеңе — тек жылулық сифон	Негізгі рейтинг	Тарату құрылғылары, ауылдық трансформаторлық подстанциялар, жерге орнатылған құрылғылар
ONAF (1-ші кезең)	Бір желдеткіш блогы	+25% — +33% ONAN-ға қарағанда	Қалалық трансформаторлық подстанциялар, пик жүктемелері бар өнеркәсіптік кәсіпорындар
ONAF (2-ші кезең)	Екінші желдеткіш блогы	тағы +15% — +20%	Мәліметтер орталықтары, болат пен цемент зауыттары
OFAF	Соңғылар мен май сорғылары	+40% — +60% ONAN-ға қарағанда	Қуат трансформаторлары — 40 МВА және одан жоғары
ODAF	Бағытталған май ағысы мен соңғылар	Берілген рамка үшін ең жоғары	Генератордың көтергіші, ЖЖТК түрлендіргіш бірліктері

Осы пайыздық көрсеткіштер — рейтинг парағын құру кезінде біздің жобалау бюросы қолданатын шектер. Бұл кез келген стандарттан алынған ереже емес — әрбір өндірушінің радиатор ауданы, май көлемі мен соңғылар таңдауы әртүрлі болады, ал маңызды бір ғана сан — сіздің кепілдік берілген техникалық сипаттамаңыздағы сан.

Екінші рейтинг — бос қуат емес

 

Мұны көпшілік сатып алушылар ұмытады. ONAF трансформаторы бұл ONAN режимінде жұмыс істейтін осындай құрылғыдан тек қана көлемі бойынша емес, сонымен қатар белгілі бір шарттар орындалған кезде ғана пайда болатын қосымша көлемге ие. Ал осы шарттардың әрқайсысы трансформатордың өзіне тәуелсіз түрде жарамсыз болуы мүмкін.

Соңғы қабаттағы желдеткіштерге қосымша электр қуаты қажет. Бірнеше Солтүстік Америкалық жобаларда біз желдеткіштердің қосымша қуатын қамтамасыз ету үшін станциялық қызметтің электр қоректендіруін ауысу схемасымен қолдауға қойылатын талаптарды қанағаттандырмайтындығына байланысты интерконнекциялық зерттеуде ONAF рейтингін қабылдамау туралы коммуналдық қызмет көрсетушілердің шешімін көрдік — егер желдеткіштер тоқтаса, құрылғы 10 МВА-ға есептелген қорғаныс орнатылған күйінде 8 МВА-ға дейін үнсіз қайта орнатылады. Трансформатор өзгермеді. Рейтинг өзгерді.

Сонымен қатар, желдеткіштер де осында болуы керек. 10 МВА суытқыш қоры әдетте әрқайсысы шамамен 0,55 кВт қуатты екіден төртке дейін осьтік желдеткіштерді қамтиды; олардың қозғалтқыштарындағы подшипниктер, контактторлар, термостаттар және жоғарғы май температурасына қарай сатыларды қосатын басқару тізбегі бар. Осының әрқайсысы — шектеулі қызмет көрсету мерзімі бар жөндеу элементі, ал құрылып қалған желдеткіш қозғалтқышы жазғы пик кезінде бір суыту сатысын жояды. Біз бірлікті бағалайтын кезде импедансты көрсететін осы құжатта желдеткіш сатыларының басқару философиясын да көрсетеміз, себебі номинал — бұл тек орамның конструкциясы емес, сонымен қатар басқару жүйесінің әрекеті.

Содан кейін орташа температура жорамалы бар. Температураның көтерілу шектері бір күндегі немесе бір жыл ішіндегі орташа температураға сілтеме жасайды, бір кешкі температураға емес. 65 К орташа орам температурасының көтерілуімен кепілдік берілген бірлік белгіленген максималды орташа температура үшін кепілдік беріледі, сондықтан Жохордағы 33 °C күні проблема емес — проблема 40 °C температурада желдеткіштер тек бірінші сатыда болған кездегі не болатынын ешкім сұрамағанында. Бұл — біз көретін ең жиі кездесетін қате. трансформаторлардың суыту класстары сипаттамалар: төрт әріп көрсетілген техникалық сипаттамалардан, олардың шындығын қамтамасыз ететін орташа негізсіз көшіріледі.

Температураның көтерілуі: кодтан кейінгі сан

 

Әріптер жылу құрылғыдан қалай шығатынын көрсетеді. Ал жылудың көтерілуі сан қорғаушы қабаттың қанша жылуға төтеп беруге болатынын көрсетеді. Сұйыққа батырылған құрылғылар үшін маңызды екі шектеу — орташа орамдардың температурасының көтерілуі мен ең ыстық нүктедегі көтерілуі, олар IEEE C57.12.00 стандартында белгіленген, оның қысқаша нұсқасын IEEE Standards Association C57.12.00-2021 парағында оқуға болады. Орташа орамдардың температурасының 65 K көтерілуіне негізделген жобалау — әлі де Азия мен Орта Шығыста ең кең тараған сипаттама — сәйкес ең ыстық нүктедегі рұқсат етілетін көтерілу 80 K құрайды, бұл сілтеме ортасында шамамен 110 °C-қа тең.

Осы 110 °C көрсеткіші изоляцияның қызмет ету мерзімін анықтайды. 110 °C-та жасырылған қағаз әрбір 6–8 K-ға жоғарылаған сайын созылу беріктігін жоғалтады, бұл оның қалған қызмет ету мерзімін екі есе қысқартады; сондықтан құрылғының жобалау температурасынан 8 K жоғары жұмыс істеуі оның қызмет ету қарқынын тек 8% ғана емес, бірнеше есе тездетеді, ал фуран көрсеткіштері жылдардан кейін ғана өсе бастағанда ғана рутиндық сынақ есебінде ешқандай ескерту болмайды.

 

 

Бұл сонымен қатар жылу сынағының сертификатқа қарағанда маңыздырақ екенін көрсетеді. IEEE C57.12.90 бойынша жылу көтерілуін сынау номинал жүктемедегі нақты жоғарғы май температурасы мен орамдардағы градиентті өлшейді; бұл радиатор ауданы, май көлемі және сызбадағы желдеткіш таңдауының шынымен аталған параметрлерге сәйкес келетінін көрсететін жалғыз дәлел. Ал ONAF трансформаторы жылу сынағы екі есе маңызды, өйткені әрбір желдеткіш сатысы — бұл тек қорытындыланбаған, ал тек расталуға тиісті жеке жұмыс нүктесі.

Желдеткіштер, сорғылар және жөндеу шығындары

 

Суыту кезеңдерін анықтау арзан, бірақ оларды ұстау қымбат. Трансформаторға қосылатын әрбір қозғалмалы бөлік — бұл жоспарланған тексеру, кімнің да болса дүкеніндегі сақталатын сақтандырғыш бөлшек және жоспарланбаған қуаттың төмендеуі ретінде көрінетін ақаулық режимі.

Біздің тәжірибемізде ONAF трансформаторы парктарда ақаулардың реттелген тізімі қысқа және болжанған: алдымен желдеткіш қозғалтқышының подшипниктері құрып кетеді, сосын контактордың орамдары, одан кейін екінші банктің кезеңдерін реттейтін термостат. ОРАF қондырғыларындағы сорғылар осьтік тығыздағыштар мен май деңгейі төмендеген кезде жиі ақауға ұшырайтын айырмашылық қысымды блоктау құрылғысын қосады. Бұлардың ешқайсысы ерекше емес, сонымен қатар барлығы анықтама кезеңінде болдырмауға болады.

Анықтамаға бір нүкте міндетті түрде енгізілуі керек: салқындату кезеңі ақауға ұшыраған кезде қондырғы қалай істейтіндігі. Егер екінші кезең ақауға ұшыраса және жүктеме түсірілмесе, орам осы айырманы қабылдайды. Орам температурасы бойынша авариялық тоқтату қауіпсіз нәтиже; ал орам бір маусым бойы ыңғайлы 120 °C-та жұмыс істеуі — емес.

Қоршаған орта, биіктік және қорғағыш қабықша: мұнда номиналдық көрсеткіштер сусызданып кетеді

 

Екі дере́йтинг коэффициенты басқа кез келген факторға қарағанда көбірек жобаларды қателендіреді: орналасқан жердегі ауа температурасы мен биіктік. Біздің жобалау парақтарында номиналды ауа температурасынан жоғары әрбір градус Цельсийге 1,0%–1,2% шамасында қуаттың төмендеуі ескеріледі. Бұл 50 °C-тық шөл аймағында орнатылған, 40 °C-қа есептелген қондырғының аттестациялық қуатынан жүктеме қосылмай-ақ маңызды бөлігін жоғалтатынын білдіреді. 1000 метрден жоғары биіктікте ауаның тығыздығы төмендейді, сондықтан ауамен суытылатын жылу шығару да солай төмендейді; осы түзету мәні бағалау табличкасының есебіне енгізілуі керек, ал түсіндірме емес.

Үшінші фактор — корпус. IEEE C57.12.28 стандартына сәйкес зақымданбаған тіреуішке орнатылған қондырғы ашық подстанциялық трансформатордың тыныс алған ауасын емес, өзіне арналған ауаны тыныс алады; ал қабырғаға немесе ауа ағысы шектелген қоршау ішіне орнатылған қондырғы сынақ бөлмесінде болжанған температурадан жоғарырақ температурада жұмыс істейді. Көрсетілген аймақта қара корпусқа күн сәулесінің әсерін қоссақ, айырмашылық теориялық емес.

Дыбыс керісінше сол логика бойынша өтеді. Салқындатқыштар шамамен 5–8 дБ(А) қосады, сондықтан 58 дБ(А) ONAN көрсетілген құрылғы түнде екінші саты жұмыс істеген кезде 64 дБ(А) машина болып қалады. Егер алаңда дыбыс келісімі болса, онда көршілер құрылғының ONAF көрсеткішін естиді.

Паспортқа не жазу керек

 

Біздің инженерлер талаптарды қарастырғанда қытайдың майға батырылған трансформатор зауыты тез қарастырылатын құжаттар — бұл нүктелерге жазбаша жауап беретіндер.

• Салқындату класы мен сатылар саны , реттілік түрінде көрсетілген (ONAN / ONAF1 / ONAF2), бір ғана белгі ретінде емес.

• Әрбір сатыдағы қуат , әрбір көрсеткіш үшін қабылданған ауа температурасы көрсетілген.

• Биіктік пен ауа температурасына түзету , қолданылып және көрсетіліп, зауытқа анықтауға қалдырылмаған.

• Сыртқы желдеткішті басқару философиясы : іске қосылу температуралары, кезеңдік кешігулер және кезеңнің ақаулығы кезіндегі әрекеттер.

• Көмекші қоректендіру : кернеу, фаза және оның станциялық тұрақты токпен немесе ауысу схемасымен қамтамасыз етілуі.

• Әрбір кезеңдегі дыбыс деңгейі , dB(A) өлшеу қашықтығында көрсетілген.

• Жоғалту көрсеткіштері сілтеме температурасында, ал АҚШ-тың тарату құрылғылары үшін ол әрі қарай 10 CFR Бөлім 431, Тарау K қағидасына сай, яғни АҚШ Энергетикалық Департаментінің тарату трансформаторларына қойылатын минималды пайдалы әсер коэффициентін белгілейтін қағида.

Барлық жеті сәйкестікті екі бетте толық қамтитын техникалық сипаттама, сонымен қатар қондырғыны іске қосу кезінде қайсысының номиналдық тақшасы дұрыс екендігі туралы талас болмауын қамтамасыз етеді.

Біз қалай бағалаймыз және сынағанымыз, сондай-ақ ұсынатынымыз

 

Аудит жүргізетін сатып алушылар қытайдың майға батырылған трансформатор зауыты әдетте орам өткізгіштің сапасынан бастайды да, салқындатудан аяқтайды, бірақ бұл дұрыс емес рет. Салқындату кезеңінде ғана қуат талабы нақты орындалады. Біздің Цзянсу провинциясындағы зауытымыз әрбір тапсырыс бойынша сұйықта батырылған трансформаторлар үшін жылу сынағын өткізеді, ал трансформаторға қоса берілетін бағалау парағында тек кепілдік берілген мәндер ғана емес, сонымен қатар өлшенген жоғарғы май температурасы мен орам градиенттері де көрсетіледі. Бұл консультанттың ашық жүктеме зерттеуін немесе қосылу өтінішін қорғауы кезінде маңызды: бұл сандардың артында сынақ бар.

Біз екеуін де жасаймыз мұнайға батыру трансформаторы және құрғақ типті қондырғыларды 120 000 м² аумақта, 37 патенті бар портфелімен шығарамыз; 2023 жылдан бастап біз Eaton компаниясымен бірлескен кәсіпорын серігі ретінде әрекет етеміз — бұл көбінесе құжаттама тәртібінде көрінеді, ал маркетингтік тілде емес. UL, CSA және IEC құжаттары, сызбалар мен жылулық деректер бір пакет ретінде келеді.

Бір практикалық ескерту: сынақ есебінен салқындату кезеңдерінің ретін сұраңыз, тек тақташа атауын емес — қондырғыны іске қосатын техник есепті оқиды, тақташаны емес.

Жохор қондырғысы соңында жақсы болды. Біз желдеткіштерді қайта орналастырдық, сонда екінші желдеткіштер тобы 6 К-ге ерте қосылды, ал иесі 1,2 МВА көлеміндегі емес-маңызды жүкті екінші трансформаторға аударды — бұл алмастырудан арзан шешім, және оны тек рейтинг парағы бізге қондырғының нақты қандай мүмкіндікке ие екенін көрсеткен кезде ғана іске асыруға болады.

Трансформаторлардың суыту класстары бұл барлық жинақтағы ең арзан қуат қабылдау шешімі және ең оңай қателесуге болатын шешім, себебі екінші рейтинг әдетте ауа температурасы, қосымша электрмен қамтамасыз ету және желдеткіштің подшипнің пікірі сізбен келіспегенше «қосымша қуат» ретінде көрінеді. Егер сіз қазір сұйықта батырылған қондырғыны сипаттайтын болсаңыз, бізге жүк профилін, орналасқан жердегі ауа температурасын және теңіз деңгейінен биіктігін жіберіңіз. ryan-transformers.com — біздің инженерлеріміз сізге кезең-кезеңмен берілетін рейтингті және оған негіз болатын сынақ деректерін қайтарып береді.

Автор туралы: Ryan Electric инженерлер тобының құрастырғаны. Ryan Electric — Жәнсу, Қытайда орналасқан, UL/CSA сараптамасымен расталған трансформатор өндірушісі және 2023 жылдан бері Eaton компаниясымен бірлескен кәсіпорын. Солар арқылы Солтүстік Америка, Оңтүстік-Шығыс Азия және Орта Шығыстағы дерекқорлар, электр желілері мен өнеркәсіптік жобаларға майлы, құрғақ және жерге орнатылатын трансформаторлар жеткізіледі.