Трансформатор за вентилацију тунела: Спецификовање јединица за ауто-тунеле и подземни транзитни систем

Поремећај опреме у путевом тунелу скоро никада не почиње на кругу осветљења. Почиње са вентилаторима. Инжењери су нам описали секвенцу у једноставним речима: прва банка летелица почиње чисто, друга банка је у реду, трећа банка се укључује и 480-волтни автобус се спушта, вожња се креће на ниско напону, а вентилација пада у грешку пре него што се тест дима чак и може почети У трансформатор за вентилацију тунела био је измењен са листе натоварења. Нико није моделирао почетак.

То је неугодна ствар о енергији тунела. У већини случајева, оптерећење је скромно - неколико стотина киловата осветљења, неколико вентилатора, неке пумпе. За неколико секунди, неколико пута дневно, то уопште није скромно. И иста јединица која вози кроз мотор почетак такође мора да живи са ВФД хармонике на вентилационим уређајима и наставити да радиш док пожар гори неколико метара даље.

 

Шта заправо напуњава тунелну подстаницу

Тунел је мала индустријска постројења протегнута дуж километра бетона. Вентилација доминира електричним оптерећењем, али није једина, а различити оптерећења се не понашају слично. Подпис једног броја кВА без њиховог раздвајања је место где се највише грешки у спецификацијама рађају.

Напрема	Типични опсег	Дужност	Шта то чини са величином
Реактивни вентилатор (осивни, привод)	22 до 250 кВт	Постепено покретање/устављање, стотине циклуса годишње	Процес за отварање и излазак струје и напона на LV аутобусу
Вентилатор за вентилацију тунела	200-1000 кВт	Непрекидна, реверзибилна за екстракцију дима	Највећи један мотор; обично поставља под за димензионирање
Уређаји и управљачи за амортизатор дима	мање од 10 kW	Само у хитној ситуацији, мора да држи позицију.	Мало оптерећење, али дели исти панел и УПС кола
ЛЕД тунел и аваријско осветљење	30-350 кВт	Непрекидна, 100% дужност	Хармонично богата; подиже неутралну струју
Улазнице за дренирање	15 до 110 кВт	Повремена влажна средина	Почиње се на води; ризик од уласка влаге
Вентилација и дехумидификатори подстанција	10 до 60 kW	Континуирано	Подиже окружење у којем се трансформатор налази
СЦАДА, ЦЦТВ, знакове	мање од 20 kW	Континуирано	Уговор о пролазу током пожара

Упутства за дизајн већ их третирају као различите дисциплине. У Упутства за пројектовање ауто-тунела ФХВА (https://www.fhwa.dot.gov/publications/focus/05nov/03.cfm) посвећују одвојене секције вентилацији, осветљењу, превенцији против пожара и сеизмичком дизајну али све они се налазе на једном распореду оптерећења, а један трансформатор обично мора носити резултат.

 

Покретање мотора поставља под, а не покретни оптерећење

Радно оптерећење је лак број. Додајте вентилаторе, осветљење и пумпе, примените фактор разноликости, и 1.500 кВА јединица изгледа великодушно у односу на тунел од 900 кВА. Па погледај почетак.

Стандардни НЕМА дизајн Б индукциони мотор приступа током директног покретања током полазнице током полазнице. Узмите 250 кВт мотор струје од 480 В: струја пуног оптерећења се налази близу 300 А, тако да је струја закључаног ротора око 1.800 А, и она се држи тамо две до четири секунде које је фан треба да достигне брзину. Покренете другу банку пола секунде касније и трансформатор носи оптерећење које никада неће видети у нормалном раду. То је број који одређује плочу.

Два параметра одређују да ли је почетак прихватљив: процентна импеданца трансформатора и импеданца хранилаца. Укупна импеданца од 5,75% удобно ограничава струју повреде, али производи дубљи пад напона на терминалима мотора. 4% јединица равнати пад и гура потенцијалне струје кратког кола горе, који LV рејтинг прекидач и аутобус подстицање онда морају да апсорбују. На 700 м хранилишту који се одвија до просторије вентилатора у средини тунела, кабелна импеданца може допринети већи пад напона од самог трансформатора.

Практично искуство: покушавамо да покренјемо рачунање пре него што понуда тунела напусти фабрику, а када купац пошаље само листу оптерећења, пошаљемо једно питање назад који је највећи мотор, како се покреће, и колико је кабел до њега? Тај једини одговор је променио одређену оцену на више пројеката тунела него било која друга линија у распореду.

 

ВФД хармонике мењају дужност трансформатора за вентилацију тунела

Скоро сваки нови млазни вентилатор покреће променљив фреквентни покретач, јер вентилатор који ради са 30% брзином у време ван пик времена плаћа за свој покретач само у трошковима енергије. У покретачу се такође мења оно што трансформатор види на својим секундарним терминалима.

Шестопулсни пригон привлачи несинусоидну струју са укупним хармонијским искривљењем које обично пада између 25% и 45% на улазу. ИЕЕЕ 519 ограничава искривљење напона на 5% на аутобусу испод 69 кВ, и затеже границу искривљења струје док се доступна струја кратког прекида смањује. Тунели се налазе на неугодном крају те криве: дуги хранилишта, релативно слаби извори и неколико приводилаца који се хранију од једног секундарног аутобуса.

Последова је да се трансформаторски напој за вентилацију тунела не може прецизирати само од кВА. Хармонична струја додаје вихревичасте струје и губитке који гурају температуру гореће тачке на виткању изнад онога што би синусоидно оптерећење произвело при истој очигледној снази. Зато је трансформатор од ливеће смоле у пројекту тунела често се наручује са К-фактором, прекомерним неутралним или делта намотом који ухвати троструке хармонике, заједно са класом температуре намотања која оставља простор изнад пројектног оптерећења.

Наше правило за пумпе за привод подхранених тунеле табле где ВФД хармонике доминирати: узети прикључену капацитету привода, додати маржу за хармоничне губитке и навести класу повећања температуре намотања један корак изнад простог захтева. Додатни трошкови се налазе у понуди. Цена грешке долази у седмој години.

 

 

Опасна безбедност зависи од технологије, а не од цене

Питајте се зашто скоро свака подстанција у тунелу користи опрему сувог типа и одговор није ефикасност. То је пожарна безбедност. НФПА 502 (https://www.nfpa.org/codes-and-standards/nfpa-502-standard-development/502у овом документу се утврђују захтеви за заштиту од пожара и заштиту од пожара за саобраћајне тунеле, мостове и друге аутопуте са ограниченом приступом, а вентилација се третира као критична функција за безбедност живота која мора да буде у току док ватра гори.

То се проналази директно на трансформатор. Унутар тунеле је постављена јединица испуњена уљем која носи запаљиву течност, спајање, трезор и додатну раздвајање ватре, тако да већина дизајнера избегава аргумент и одређује трансформатор од ливеће смоле у дугу или у суседној соби. Норми производа су недвосмислени о томе шта таква јединица мора да задовољи: ИЕЕЕ C57.12.01 (https://standards.ieee.org/ieee/C57.12.01/6775/иЕЦ 60076-11 обухвата трансформаторе сувог типа до 36 кВ.

Један детаљ се често пропустио: трансформатор је само добар као и хранилац. Када је потребно да оквир за ванредну вентилацију одржи интегритет кола у случају пожара, кабл и спој морају да преживе исте услове. Самога се гаси јединица од ливене смоле са стандардним каблом је уобичајен и скуп несагласност.

 

У тунелу се тихо ради на опреми

Тунелни ваздух је влажан, прашен и благо корозиван. Релативна влажност изнад 85% је рутинска у ваздушној вали, прашина за кочнице и гуме се одлага на свако горизонтално површину, а обални тунел додаје хлориде у мешавину. Водни амбиент може да се налази између 40 и 45 °C током лета, измерена тамо где трансформатор заправо стоји, а не на порталу.

Резине-инкапсулирани намотања управљају да боље од увита суво-тип намотања, јер на трансформатор од ливеће смоле ливање затвара намотање против уласка влаге. Спецификација и даље мора да следи окружење: антикондензацијске грејаче простора, терминални кутију за ИП-ретиму, и дизајн окружења узети из шахте, а не из регионалног просека времена.

Вишина је такође важна. На 1.500 м трансформатор губи скоро 9% густине ваздуха доступног за конвективно хлађење, тако да јединица која прође тест повећања температуре на нивоу мора није аутоматски прихватљива на планинарском поделу. Молити добављача да наведе дератинг који се примењује на вашем локацији окружења и висине, и да покаже прорачуна уместо општог криве која је иста проверка коју примењујемо на свако трансформатор за вентилацију тунела цитирамо.

 

Шта тражимо пре цитирања

Пет ствари одређује рејтинг, цену и датум испоруке на наруџбини тунела трансформатора. Ако су у истрази јасни, цитат се обично враћа право први пут:

• Схема оптерећења, са највећим мотором наглашеном. Дајте нам начин почетка и дужину кабла од подстанице. Све остало следи из тог једног уписа.
• Тип вожње и бројање. Шестопулсни, дванаестпулсни или активан предњи крај, плус доступна струја кратког кола на ЛВ аутобусу ово фиксира хармоничну маржу.
• Услови на локацији. Проектирајте окружење, висину, влажност и сеизмичку категорију која се односи на усклађивање.
• Стратегија ватре. Опрема унутар тунеле, у посвећеној подстаници или удаљеној одговор одређује сув тип у односу на течност испуњен.
• Циљ сертификације и ефикасности. UL, CSA или IEC извештаји о испитивању и ниво ефикасности који захтева земља одредишта.

Рајан Електрик производи суво-типе и претопане трансформаторе за инфраструктуру и индустријске пројекте широм Северне Америке, Блиског истока и југоисточне Азије. Наша фабрика у Јиангсуу покрива 120.000 м2 са више од 180 сетова производње и опреме за тестирање, а портфолио сертификација укључује UL, CSA, IEEE, DEKRA и CNAS. Од 2023. године радимо као партнер у заједничком подухват Еатон, који је наш тест и документацију квалитета ставио под процес спољне ревизије уместо самодекларације. Наредба тунела се третира исто као и наредба за центар података: подаци рутинских испитивања, записи повећања температуре и сертификационе датотеке се шаљу са јединице.

 

Пошаљити распоред оптерећења, а не само кВА

Број који одлучује о трансформатор за вентилацију тунела ретко је први број на листи за терет. Пошаљимо нашим инжењерима распоред оптерећења, највећи мотор, тип покретача и услове локације, и добићете рејтинг, хармоничну маржу и пресметку дератирања коју можете одбранити у прегледа дизајна, а не наметку изабрану по правом.

О аутору: Овај чланак је написао инжењерски тим компаније Ryan Electric, произвођача трансформатора у Јиангсуу, Кина и партнера у заједничком подухвату са Итон-ом од 2023. године, који испоручује UL, CSA и IEC сертификоване суво-типе и претопиране трансформаторе у нафту за