Как подобрать мощность силового трансформатора

Номинальная мощность силового трансформатора указывается в кВА — киловольт-амперах.

Например:

ТМГ-400 — 400 кВА;
ТМ-630 — 630 кВА;
ТМГ-1000 — 1000 кВА;
ТМ-1600 — 1600 кВА;
ТМ-2500 — 2500 кВА.

При этом электрическая нагрузка предприятия часто известна в кВт. Это разные величины.

кВт — активная мощность, которая непосредственно используется оборудованием для совершения полезной работы.
кВА — полная мощность, которую должна передавать электрическая сеть и трансформатор.

Связаны они коэффициентом мощности.

Упрощённо:
S = P / cos φ

где:
S — полная мощность, кВА;
P — активная мощность, кВт;
cos φ — коэффициент мощности нагрузки.

Поэтому нельзя просто сказать:
На предприятии нагрузка 500 кВт — значит нужен трансформатор 500 кВА.
При cos φ = 0,8 эти 500 кВт соответствуют уже примерно 625 кВА полной мощности.

Представим производство, где установлены:

• станки — 250 кВт;
• вентиляция — 80 кВт;
• компрессоры — 90 кВт;
• насосы — 50 кВт;
• освещение — 30 кВт.

Суммарно получаем:

500 кВт установленной мощности.
Но это ещё не означает, что предприятие постоянно потребляет все 500 кВт одновременно. Часть оборудования работает периодически. Некоторые станки включаются только в определённые смены. Компрессоры и насосы включаются по необходимости. Освещение и инженерные системы имеют собственный график. Поэтому в проектировании используют понятие расчётной нагрузки.

Для предварительной оценки можно использовать следующий алгоритм.

Это один из самых популярных вопросов.

Часто можно встретить совет:
Посчитали нагрузку — просто прибавьте 20%.

Такое правило удобно, но универсальным его считать нельзя. Запас зависит от конкретного объекта. Например, один завод уже работает на проектной мощности и расширяться не планирует. Другой сегодня потребляет 400 кВА, но через два года планирует установить ещё две производственные линии. В этих случаях одинаковый процент запаса будет нелогичным.

Лучше отдельно определить:

• текущую расчётную нагрузку;
• кратковременные максимумы;
• планируемое увеличение мощности;
• необходимость резервирования.

И только после этого выбирать номинал трансформатора.

Допустим, после расчёта получено:
380 кВА.

Трансформатор 400 кВА формально находится очень близко к расчётной нагрузке.
Это означает, что при расчётном максимуме он будет загружен примерно на: 380 / 400 = 95%

В таком случае стоит внимательно проверить:

• продолжительность максимальной нагрузки;
• температуру окружающей среды;
• характер потребителей;
• пусковые токи;
• возможное увеличение нагрузки;
• резервирование.

Если предприятие через год планирует подключать дополнительное оборудование, 630 кВА может оказаться экономически более разумным решением, чем покупка 400 кВА с последующей заменой. Если же нагрузка 380 кВА является редким кратковременным максимумом, ситуация может быть другой. Поэтому решение нельзя принимать только по одной цифре.

Это ещё одна распространённая ситуация.

Предположим, расчётная полная мощность объекта составляет: 580 кВА.
Трансформатор 630 кВА оказывается довольно близко к расчётной нагрузке: 580 / 630 ≈ 92%

Вопрос — нужен ли сразу 1000 кВА?

Ответ зависит от режима работы.
В пользу 630 кВА могут говорить:

• нагрузка 580 кВА возникает редко;
• дальнейшее расширение не планируется;
• оборудование работает не круглосуточно;
• проектировщик подтверждает допустимый режим.

В пользу 1000 кВА могут говорить:

• нагрузка близка к максимальной большую часть времени;
• предприятие будет расширяться;
• имеются крупные двигатели;
• ожидаются дополнительные потребители;
• требуется существенный эксплуатационный резерв.

Поэтому 580 кВА само по себе ещё не отвечает на вопрос «630 или 1000 кВА».

Обязательно.

Силовой трансформатор приобретается не на несколько месяцев.
Если известно, что через один-два года предприятие планирует:

• новый цех;
• дополнительную производственную линию;
• новые станки;
• электрокотельную;
• зарядную инфраструктуру;
• расширение складского комплекса,

эту нагрузку нужно учитывать ещё на стадии проектирования. Но важно отличать реальный план развития от гипотетического. Если увеличение потребления подтверждено проектом или инвестиционным планом — запас оправдан.

Если заказчик просто предполагает:
Может быть, лет через десять что-нибудь построим,
покупать трансформатор в несколько раз мощнее только из-за такой возможности может быть невыгодно.

После расчёта получают необходимую полную мощность и выбирают подходящий номинал из выпускаемого диапазона.

В распределительных сетях широко применяются мощности:

• 100 кВА
• 160 кВА
• 250 кВА
• 400 кВА
• 630 кВА
• 1000 кВА
• 1250 кВА
• 1600 кВА
• 2500 кВА

Для более крупных объектов применяются, например:

• 4000 кВА
• 6300 кВА
• 10 000 кВА

Но переход к ближайшему большему номиналу — лишь один из этапов выбора.
После этого необходимо проверить, насколько выбранное оборудование соответствует фактическому режиму эксплуатации.

Ошибка — определить 630 кВА и считать подбор законченным.

Для заказа силового трансформатора необходимо также определить:

Напряжение ВН
Например:
6 кВ;
10 кВ;
35 кВ.

Напряжение НН
Для распределительных сетей часто используется 0,4 кВ, но возможны и другие исполнения.

Тип трансформатора
Например:
ТМ;
ТМГ;
ТМЗ;
ТМН.

Группу соединения обмоток
Например:
У/Ун-0;
Д/Ун-11.

Регулирование напряжения
ПБВ или РПН — в зависимости от типа оборудования и требований проекта.

Климатическое исполнение
Определяется условиями эксплуатации.

Комплектацию
Вводы, приборы контроля, защитные устройства и другие конструктивные особенности необходимо согласовать до изготовления.

На практике самые распространённые вопросы возникают между соседними мощностями.

Необходимо помнить главное:

• 400 кВА вместо 630 выбирают не потому, что он дешевле.
• 1000 вместо 630 выбирают не потому, что «запас никогда не помешает».

Номинал должен соответствовать расчётной нагрузке и реальному режиму объекта. Для каждого проекта необходимо найти баланс.

Завод РУ-ТРАНС производит силовые масляные трансформаторы различной мощности для промышленных, энергетических и инфраструктурных объектов.

Если вы знаете требуемую мощность — отправьте модель или техническое задание, и мы рассчитаем стоимость оборудования.

Если мощность ещё не определена — передайте имеющиеся исходные данные:

• расчётную нагрузку;
• напряжение;
• перечень основных потребителей;
• проект;
• опросный лист;
• однолинейную схему.

При замене действующего оборудования можно начать с фотографии шильдика.
Специалисты проверят исходные параметры и помогут подобрать подходящее исполнение трансформатора.

Пришлите техническое задание или параметры объекта — подготовим предложение по подходящей мощности, комплектации и сроку изготовления.