Μετασχηματιστές IEEE επί του εδάφους για φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και αναβαθμίσεις του δικτύου

Η υποδομή ηλεκτρικής διανομής της Βόρειας Αμερικής υφίσταται σημαντικός μετασχηματισμό. Ηλικιωμένα χρησιμοποιούμενα στοιχεία, η επέκταση εμπορικών αναπτύξεων, η ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και η ταχεία εγκατάσταση δικτύων φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) δημιουργούν νέες απαιτήσεις για αξιόπιστο εξοπλισμό μεσαίας τάσης.

Καθώς οι εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας και οι ανάδοχοι επενδύουν στην υπόγεια διανομή ηλεκτρικής ενέργειας, Πρότυπο IEEE μετατροπείς εγκατεστημένοι σε πλάκα έχουν καταστεί απαραίτητο συστατικό της σύγχρονης ηλεκτρικής υποδομής.

Σε αντίθεση με τους συμβατικούς μετασχηματιστές που εγκαθίστανται σε στηρίγματα, οι μετασχηματιστές επί του εδάφους εγκαθίστανται σε επίπεδο εδάφους μέσα σε ασφαλή, ανθεκτικά σε παρενόχληση περιβλήματα. Παρέχουν αποτελεσματική σύνδεση μεταξύ των υπόγειων δικτύων διανομής μεσαίας τάσης και των ηλεκτρικών φορτίων χαμηλής τάσης, ενώ υποστηρίζουν την προσβασιμότητα των εταιρειών ηλεκτρικής ενέργειας, τη δημόσια ασφάλεια και τη μακροπρόθεσμη επισκεψιμότητα.

Για τους μηχανικούς εταιρειών ηλεκτρικής ενέργειας, τους αναδόχους ΕΠΚ, τους ηλεκτρικούς διανομείς και τους εμπορικούς φορείς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV), η επιλογή του κατάλληλου μετασχηματιστή απαιτεί περισσότερα από την αντιστοίχιση των τιμών τάσης και kVA. Οι μηχανικοί πρέπει να αξιολογήσουν τα εφαρμόσιμα πρότυπα IEEE/ANSI, τις διατάξεις τροφοδοσίας, τη θερμική απόδοση, τη συντονισμένη προστασία, την ακεραιότητα του περιβλήματος και τις λειτουργικές συνθήκες που είναι ειδικές για κάθε τοποθεσία.

Ο παρών τεχνικός οδηγός εξηγεί τις κρίσιμες προδιαγραφές και τις μηχανικές εξετάσεις που σχετίζονται με την επιλογή τριφασικών μετασχηματιστών επί του εδάφους για υπόγεια δίκτυα διανομής και έργα εμπορικής φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) στη Βόρεια Αμερική .

1. Γιατί Μετατροπείς εγκατεστημένοι σε πλάκα Θέμα για τη σύγχρονη αναβάθμιση του ηλεκτρικού δικτύου της Βόρειας Αμερικής

1.1 Ο αυξανόμενος ρόλος της υπόγειας διανομής ηλεκτρικής ενέργειας

Η υπόγεια διανομή ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιείται ευρέως σε κατοικημένες περιοχές της Βόρειας Αμερικής, εμπορικές αναπτύξεις, βιομηχανικούς σταθμούς και έργα αστικής υποδομής.

Παρόλο που η υπόγεια διανομή συνεπάγεται γενικά υψηλότερο αρχικό κόστος κατασκευής σε σύγκριση με τα υπεραεριακά συστήματα, προσφέρει αρκετά πλεονεκτήματα σε κατάλληλες εφαρμογές:

• Μειωμένη έκθεση των κύριων αγωγών σε ανεμοθύελλες, πεσμένα κλαδιά και ορισμένους κινδύνους που σχετίζονται με τον καιρό.

• Βελτιωμένη οπτική εμφάνιση σε εμπορικές και κατοικημένες αναπτύξεις.

• Μειωμένες διαφορές στις αποστάσεις ασφαλείας των υπεραεριακών γραμμών.

• Ευέλικτη ενσωμάτωση με εμπορικές εγκαταστάσεις και ηλεκτρική υποδομή.

• Πρόσβαση σε εξοπλισμό στο επίπεδο του εδάφους για εξουσιοδοτημένο προσωπικό των εταιρειών ηλεκτρικής ενέργειας.

Ωστόσο, η υπόγεια διανομή δεν εξαλείφει τους κινδύνους διακοπής. Τα βλάβη καλωδίων, οι πλημμύρες, η φθορά της μόνωσης και οι βλάβες εξοπλισμού παραμένουν σημαντικές μηχανικές πτυχές που πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Επισβεστοί μετατροπείς διανομής με βάση πάδου λειτουργούν ως κρίσιμες διεπαφές μεταξύ υπόγειων μεσαίας τάσης δικτύων τροφοδοσίας και δευτερευόντων ηλεκτρικών συστημάτων που τροφοδοτούν κτίρια, βιομηχανικό εξοπλισμό και εγκαταστάσεις φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV).

1.2 Οι νέες ηλεκτρικές ζητήσεις αλλάζουν τις απαιτήσεις για τους μετασχηματιστές

Τα παραδοσιακά δίκτυα διανομής σχεδιάστηκαν κυρίως με βάση σχετικά προβλέψιμα πρότυπα ζήτησης για κατοικίες και εμπορικές εγκαταστάσεις.

Σήμερα, οι εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να ανταποκρίνονται σε πιο περίπλοκες συνθήκες λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένων:

• Εμπορικών αναπτύξεων υψηλής πυκνότητας.

• Κέντρων δεδομένων και βιομηχανικών εγκαταστάσεων.

• Διασποράς ηλιακής παραγωγής και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες.

• Εμπορικών πλατειών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV).

• Ηλεκτροκίνητων στόλων μεταφοράς.

• Αυξανόμενης ζήτησης για παρακολούθηση και αυτοματοποίηση του δικτύου.

Αυτές οι εφαρμογές εισάγουν νέες πτυχές που αφορούν τη χωρητικότητα του μετασχηματιστή, τη μεταβλητότητα του φορτίου, τη θερμική γήρανση, τη ρύθμιση της τάσης και τη συντονισμένη προστασία.

Για παράδειγμα, ένα εμπορικό σημείο φόρτισης εξοπλισμένο με αρκετούς DC γρήγορους φορτιστές 350 kW μπορεί να απαιτεί σημαντικά μεγαλύτερη χωρητικότητα μετασχηματιστή από μία συμβατική λιανική εγκατάσταση.

Ως αποτέλεσμα, η επιλογή του μετασχηματιστή πρέπει να λαμβάνει υπόψη τόσο την τρέχουσα ηλεκτρική ζήτηση όσο και μία ρεαλιστική μελλοντική επέκταση.

2. Κατανόηση των προτύπων IEEE και ANSI για μετασχηματιστές επί της βάσεως

Η συμμόρφωση με τα εφαρμόσιμα πρότυπα Βορείου Αμερικής είναι μία από τις σημαντικότερες πτυχές κατά τον καθορισμό ενός μετασχηματιστή επί της βάσεως.

Η οικογένεια προτύπων IEEE C57 καθορίζει απαιτήσεις και κατευθυντήριες γραμμές για την κατασκευή, την απόδοση, τις δοκιμές και την εφαρμογή μετασχηματιστών.

2.1 Βασικά πρότυπα IEEE για μετασχηματιστές διανομής επί της βάσεως

Τυποποιημένο	Κύριο πεδίο εφαρμογής	Μηχανική Σχετικότητα
IEEE C57.12.34	Τριφασικοί, 60 Hz, υγρού τύπου μετασχηματιστές διανομής επί της βάσεως	Ηλεκτρικές κατατάξεις, απαιτήσεις κατασκευής και απόδοσης
IEEE C57.12.22	Τριφασικοί μετασχηματιστές διανομής με υγρό μονωτικό υλικό και εγκατάσταση σε βάση, λειτουργούντες σε συχνότητα 60 Hz, με μονωτικά πολωτήρια υψηλής τάσης	Απαιτήσεις για τις εφαρμόσιμες διαμορφώσεις μετασχηματιστών
IEEE C57.12.28	Ακεραιότητα του περιβλήματος εξοπλισμού εγκατεστημένου σε βάση	Ανθεκτικότητα σε παρενόχληση, ανθεκτικότητα στη διάβρωση και ακεραιότητα του περιβλήματος
IEEE C57.12.00	Γενικές απαιτήσεις για μετασχηματιστές διανομής, ισχύος και ρύθμισης με υγρό μονωτικό υλικό	Γενικές ηλεκτρικές και λειτουργικές απαιτήσεις
IEEE C57.12.90	Κώδικας δοκιμών για μετασχηματιστές με υγρό μονωτικό υλικό	Επαλήθευση της ηλεκτρικής και διηλεκτρικής απόδοσης
IEEE C57.91	Οδηγός φόρτισης για μετασχηματιστές με μονωτικό λάδι ορυκτών	Αξιολόγηση θερμικής φόρτισης και γήρανσης της μόνωσης
IEEE C57.12.70	Σημάνσεις ακροδεκτών και συνδέσεις	Ταυτοποίηση συνδέσεων και διάταξη ακροδεκτών

Σημείωμα μηχανικού: Τα πρότυπα IEEE C57.12.22 και IEEE C57.12.34 αφορούν διαφορετικές διαμορφώσεις μετασχηματιστών και δεν είναι ανταλλάξιμα. Οι μηχανικοί πρέπει να επιβεβαιώσουν το εφαρμόσιμο πρότυπο, την έκδοσή του, την κλάση τάσης και τη διάταξη του εξοπλισμού πριν από την αγορά.

2.2 Γιατί είναι σημαντική η ακεραιότητα του περιβλήματος σύμφωνα με το IEEE C57.12.28

Οι μετασχηματιστές επί της βάσεως εγκαθίστανται συχνά σε χώρους προσβάσιμους στο κοινό, όπως εμπορικά πάρκινγκ, κατοικηματικές εγκαταστάσεις και σταθμοί φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV).

Ως εκ τούτου, η σχεδίαση του περιβλήματος αποτελεί βασικό ζήτημα ασφάλειας.

Το πρότυπο IEEE C57.12.28 καθορίζει τις απαιτήσεις ακεραιότητας του περιβλήματος για τον εν λόγω εξοπλισμό επί της βάσεως, συμπεριλαμβανομένης της αντοχής σε μη εξουσιοδοτημένη είσοδο και σε καθορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Σημαντικοί παράγοντες σχεδιασμού περιλαμβάνουν:

• Κατασκευή θαλαμίσκων ανθεκτικών σε παρενόχληση.

• Πόρτες πρόσβασης με ασφάλεια και διατάξεις κλειδώματος.

• Υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση και προστατευτικά επιχαλκώματα.

• Μηχανική ακεραιότητα των στοιχείων του περιβλήματος.

• Κατάλληλος διαχωρισμός χώρων και διατάξεις πρόσβασης.

Για εγκαταστάσεις σε παράκτιες περιοχές, οι μηχανικοί πρέπει επίσης να αξιολογήσουν την έκθεση στο αλάτι, την υγρασία, την απόδοση των επιχαλκωμάτων και τη μακροπρόθεσμη αντοχή στη διάβρωση.

Η συμμόρφωση με το πρότυπο IEEE C57.12.28 πρέπει να υποστηρίζεται από σχετική τεχνική τεκμηρίωση σχεδιασμού και αποδεικτικά στοιχεία δοκιμών. Οι ειδικές απαιτήσεις του έργου για επιχαλκώματα ή δοκιμές έκθεσης σε αλατούχο ψεκασμό μπορεί να υπερβαίνουν τις ελάχιστες προδιαγραφές του προτύπου.

2.3 Απαιτήσεις έγκρισης UL, CSA και ΔΕΗ

Η προμήθεια μετασχηματιστών στη Βόρεια Αμερική μπορεί να περιλαμβάνει διάφορες ξεχωριστές απαιτήσεις συμμόρφωσης.

Αυτές περιλαμβάνουν τα πρότυπα σχεδιασμού IEEE/ANSI, τις εφαρμόσιμες απαιτήσεις πιστοποίησης ή καταχώρισης για ασφάλεια, τις προδιαγραφές των εταιρειών ΔΕΗ και τους τοπικούς ηλεκτρικούς κανονισμούς.

Ένας μετασχηματιστής που έχει σχεδιαστεί σύμφωνα με τα πρότυπα IEEE δεν είναι αυτόματα UL Listed ή CSA Certified.

Ομοίως, η συμμόρφωση με ένα δημοσιευμένο πρότυπο δεν εγγυάται απαραιτήτως την αποδοχή από μία συγκεκριμένη εταιρεία ηλεκτρικής ενέργειας.

Πριν από την αγορά, οι ομάδες έργου θα πρέπει να επαληθεύσουν:

1. Τα εφαρμόσιμα πρότυπα IEEE/ANSI και τις εκδόσεις τους.

2. Διαμορφώσεις μετασχηματιστών εγκεκριμένες από την εταιρεία ηλεκτρικής ενέργειας.

3. Απαιτούμενες πιστοποιήσεις ή αξιολογήσεις από τρίτους.

4. Εφαρμόσιμες απαιτήσεις απόδοσης ενέργειας του Υπουργείου Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών.

5. Κανονιστικές και επαρχιακές απαιτήσεις του Καναδά, όπου ισχύει.

6. Εργοστασιακές εκθέσεις δοκιμών και υποστηρικτική τεχνική τεκμηρίωση.

Για εισαγόμενους μετασχηματιστές, αυτές οι απαιτήσεις θα πρέπει να διευκρινιστούν κατά το στάδιο της αίτησης προσφοράς (RFQ), και όχι μετά την παράδοση του εξοπλισμού.

3. Κρίσιμες προδιαγραφές για υπόγειους Μετατροπείς κατανομής

Η επιλογή ενός κατάλληλου μετασχηματιστή περιλαμβάνει συντονισμένες αποφάσεις σχετικά με τις ηλεκτρικές κατατάξεις, τις διατάξεις των πρωτεύουσων γραμμών, τα συστήματα μόνωσης και τις συσκευές προστασίας.

3.1 Τροφοδοσία με βρόχο έναντι τροφοδοσίας με ακτίνα – Μετασχηματιστές επί τόπου εγκατεστημένοι

Δύο κοινές διατάξεις υψηλής τάσης είναι η τροφοδοσία με ακτίνα και η τροφοδοσία με βρόχο.

Διάταξη τροφοδοσίας με ακτίνα

Ένας μετασχηματιστής τροφοδοσίας με ακτίνα λαμβάνει ενέργεια από μία μόνο πρωτεύουσα γραμμή.

Αυτή η διάταξη χρησιμοποιείται συνήθως όταν ο μετασχηματιστής βρίσκεται στο τέλος ενός κυκλώματος διανομής ή όταν δεν απαιτούνται εναλλακτικές συνδέσεις γραμμών.

Πλεονεκτήματα:

• Σχετικά απλή διάταξη γραμμής τροφοδοσίας.

• Λιγότερα σημεία σύνδεσης πρωτεύουσας καλωδιακής γραμμής.

• Κατάλληλη για ανεξάρτητα εμπορικά φορτία.

• Δυνητικά χαμηλότερη πολυπλοκότητα εξοπλισμού και εγκατάστασης.

Ωστόσο, μια βλάβη ή διακοπή που επηρεάζει την τροφοδοτική γραμμή μπορεί να διακόψει τη λειτουργία των καταναλωτικών συσκευών.

Διάταξη Βρόχου Τροφοδοσίας

Ένας μετασχηματιστής βρόχου τροφοδοσίας παρέχει πρωτεύουσες καλωδιακές συνδέσεις που επιτρέπουν στο δίκτυο διανομής να συνεχίζει να λειτουργεί μέσω της θέσης του μετασχηματιστή.

Ανάλογα με το σχέδιο του δικτύου της εταιρείας παροχής ηλεκτρικής ενέργειας και τον τύπο των εγκατεστημένων διακοπτικών συσκευών, αυτή η διάταξη μπορεί να υποστηρίζει την τμηματοποίηση και εναλλακτικές διατάξεις τροφοδοσίας.

Πλεονεκτήματα:

• Μεγαλύτερη ευελιξία στο σχεδιασμό υπόγειων τροφοδοτικών γραμμών.

• Υποστήριξη των διακοπτικών και τμηματοποιητικών λειτουργιών της εταιρείας παροχής ηλεκτρικής ενέργειας.

• Δυνατότητα βελτιωμένης αποκατάστασης της παροχής.

• Κατάλληλη για εμπορικούς κόμβους και συστήματα διανομής με πολλούς μετασχηματιστές.

Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι μια διάταξη βρόχου τροφοδοσίας δεν παρέχει αυτόματα αδιάκοπη παροχή. Η αντιστάθμιση εξαρτάται από τη συνολική τοπολογία του δικτύου, το σχήμα διακοπής και τη διαθεσιμότητα εναλλακτικής πηγής.

Παράγοντας Επιλογής	Ακτινωτή τροφοδοσία	Διαδρομή Ροής
Διάταξη πρωτεύουσας τροφοδοτικής γραμμής	Μονή εισερχόμενη παροχή	Εισερχόμενες και εξερχόμενες συνδέσεις αγωγών
Τυπική εφαρμογή	Φορτία στο τέλος γραμμής	Υπόγεια δίκτυα με πολλαπλούς μετασχηματιστές
Πολυπλοκότητα εγκατάστασης	Συνολικά Ελάχιστα	Γενικά Υψηλότερα
Ευελιξία τμηματοποίησης	Περιορισμένο	Μεγαλύτερη με κατάλληλη εναλλαγή
Δυνατότητα αποκατάστασης	Εξαρτάται από το ανώτερο δίκτυο	Μπορεί να υποστηρίξει αποκατάσταση μέσω εναλλακτικού αγωγού
Κοινή εφαρμογή	Μικρές εμπορικές εγκαταστάσεις	Χρησιμότητα URD, πανεπιστημιούπολεις και εμπορικές αναπτύξεις

Συνιστώμενη επιλογή: Τα έργα διανομής χρησιμότητας που απαιτούν τμηματοποίηση αγωγών θα πρέπει να αξιολογήσουν διατάξεις με βρόχο, ενώ ανεξάρτητες εμπορικές εγκαταστάσεις μπορεί να επωφεληθούν από διατάξεις με ακτινωτή τροφοδοσία.

3.2 Ισχύς και τάση μετασχηματιστή

Οι μετασχηματιστές επί του εδάφους είναι διαθέσιμοι σε μια ευρεία γκάμα ισχύων, ανάλογα με το σχέδιο, την τάξη τάσης, τις απαιτήσεις ψύξης και τις δυνατότητες του κατασκευαστή.

Κοινές ισχύεις τριφασικών μετασχηματιστών διανομής περιλαμβάνουν:

• 75 kVA

• 150 kVA

• 300 kVA

• 500 KVA

• 750 kVA

• 1.000 kVA

• 1.500 kVA

• 2.000 kVA

• 2.500 kVA

Μπορεί επίσης να είναι διαθέσιμα προσαρμοστικά σχέδια υψηλότερης ισχύος, υπό την προϋπόθεση τήρησης των σχετικών προτύπων και των απαιτήσεων του έργου.

Κοινά συστήματα μεσαίας τάσης Βόρειας Αμερικής περιλαμβάνουν 13,8 kV, 24,94 kV και 34,5 kV, αν και οι πραγματικές ονομαστικές τιμές τυλιγμάτων μετασχηματιστών πρέπει να αντιστοιχούν στην ονομαστική τάση του συστήματος και στη διάταξη γείωσης της εταιρείας ηλεκτροδότησης.

Τυπικές επιλογές δευτερεύουσας τάσης περιλαμβάνουν:

Δευτερεύουσα άρση	Κοινή εφαρμογή
208Y/120 V	Εμπορικά κτίρια και μικρότερα ηλεκτρικά φορτία
480Y/277 V	Βιομηχανικές εγκαταστάσεις, μεγάλα εμπορικά κτίρια και υποδομή φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV)
600Y/347 V	Ορισμένες εμπορικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις στον Καναδά
Περιστατικές Διαμορφώσεις	Εφαρμογές εξειδικευμένες για εταιρείες ηλεκτροδότησης και βιομηχανικές εφαρμογές

Η επιλογή της κλάσης τάσης πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη συντονισμένη μόνωση, το βασικό επίπεδο μονωτικής αντοχής σε κρούση (BIL), τη γείωση και τις προδιαγραφές εξοπλισμού της εταιρείας ηλεκτροδότησης.

3.3 Σχεδιασμός Dead-Front και πρωτεύουσα προστασία

Για εφαρμογές διανομής υπόγειας, καθορίζονται συνήθως μετασχηματιστές με διάταξη «dead-front».

Οι διατάξεις «dead-front» χρησιμοποιούν μονωμένες, αποσυνδεόμενες πρωτεύουσες συνδέσεις για να μειώσουν την έκθεση σε ενεργοποιημένα εξαρτήματα κατά τη διάρκεια εξουσιοδοτημένων λειτουργιών.

Τυπικά αξεσουάρ μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Συνδέσμους αγκύλης διακοπής φορτίου ή χωρίς φορτίο.

• Πρωτεύουσες μόνωσης και υποδοχές μόνωσης.

• Αντικεραυνικά.

• Συναρμολογήματα ασφαλειών Bay-O-Net.

• Ασφάλειες υποστήριξης με περιορισμό ρεύματος.

• Δείκτες θερμοκρασίας λαδιού.

• Γαλβανόμετρα επιπέδου υγρού.

• Συσκευές αποκατάστασης πίεσης.

• Διατάξεις γείωσης.

Οι συσκευές προστασίας πρέπει να είναι συντονισμένες με τις ανώτερες συσκευές προστασίας και τα κατώτερα ηλεκτρικά φορτία.

Η χρήση εξοπλισμού χωρίς εκτεθειμένα ενεργά μέρη δεν εξαλείφει τους ηλεκτρικούς κινδύνους. Η διακοπή, ο έλεγχος και η συντήρηση πρέπει να πραγματοποιούνται σύμφωνα με τις σχετικές διαδικασίες της εταιρείας διανομής και τις απαιτήσεις ασφάλειας ηλεκτρικού ρεύματος.

4. Μηχανικοί μετασχηματιστές επί τόπου για εμπορική γρήγορη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων (EV)

Υποδομή εμπορικής φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) εισάγει λειτουργικά χαρακτηριστικά που διαφέρουν από εκείνα πολλών συμβατικών φορτίων διανομής.

Ένας μετασχηματιστής που τροφοδοτεί σταθμό DC γρήγορης φόρτισης πρέπει να ανταποκρίνεται σε υψηλή ζήτηση ισχύος, στα χαρακτηριστικά μετατροπής των φορτιστών, σε πιθανές διακυμάνσεις φορτίου και σε μελλοντική επέκταση της χωρητικότητας.

4.1 Υπολογισμός χωρητικότητας μετασχηματιστή για DC γρήγορη φόρτιση

Θεωρήστε ένα εμπορικό χώρο φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) εξοπλισμένο με τέσσερις φορτιστές DC γρήγορης φόρτισης των 350 kW.

Η μέγιστη συνολική έξοδος DC είναι:

4 × 350 kW = 1.400 kW

Υποθέτοντας ενδεικτική απόδοση φορτιστή 95 % και συντελεστή ισχύος στην πλευρά AC ίσο με 0,99:

Απαιτούμενη φαινομενική ισχύς:

KVA μετασχηματιστή = 1.400 ÷ (0,95 × 0,99)

≈ 1.489 kVA

Αυτό το παράδειγμα δείχνει ότι ένας μετασχηματιστής 1.500 kVA θα λειτουργεί σχεδόν στην ονομαστική του ισχύ όταν και οι τέσσερις φορτιστές λειτουργούν στη μέγιστη έξοδο.

Ωστόσο, η τελική επιλογή του μετασχηματιστή πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη:

• Τις προδιαγραφές εισόδου του κατασκευαστή των φορτιστών.

• Τη ζήτηση φόρτισης κατά την ίδια χρονική στιγμή.

• Τον ενεργειακό διαχειριστή του χώρου και τους ελέγχους κατανομής φορτίου.

• Βοηθητικός εξοπλισμός και φορτία εγκαταστάσεων.

• Περιβαλλοντική θερμοκρασία και συνθήκες εγκατάστασης.

• Όρια φόρτισης μετασχηματιστών.

• Μελλοντική διεύρυνση της χωρητικότητας φόρτισης.

Ένας μετασχηματιστής 2.000 kVA μπορεί να παρέχει επιπλέον χωρητικότητα σε ορισμένες σχεδιαστικές λύσεις, αλλά δεν πρέπει να επιλέγεται αυτόματα χωρίς μηχανική αξιολόγηση φορτίου.

Η υπερδιάσταση αυξάνει επίσης το κεφαλαιακό κόστος και μπορεί να αυξήσει τη συνολική κατανάλωση ενέργειας σε κατάσταση αδράνειας, ανάλογα με το σχεδιασμό του μετασχηματιστή.

4.2 Παραμόρφωση από αρμονικά και θέρμανση μετασχηματιστή

Οι φορτιστές DC γρήγορης φόρτισης χρησιμοποιούν μετατροπείς ηλεκτρονικής ισχύος για τη μετατροπή εναλλασσόμενης ηλεκτρικής ισχύος σε ρυθμιζόμενη συνεχή έξοδο.

Αυτοί οι μετατροπείς μπορούν να εισάγουν αρμονικά ρεύματα στο σύστημα διανομής.

Τα αρμονικά ρεύματα μπορούν να αυξήσουν τις απώλειες επαγώμενου ρεύματος στα τυλίγματα του μετασχηματιστή, τις απώλειες διαφυγής και τις θερμοκρασίες λειτουργίας.

Το πραγματικό αρμονικό προφίλ εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την τοπολογία του φορτιστή, τη διόρθωση του συντελεστή ισχύος, τη φιλτράριση και τις συνθήκες λειτουργίας.

Οι σύγχρονοι ενεργοί φορτιστές με εμπρόσθιο τμήμα ενδέχεται να παρουσιάζουν σχετικά χαμηλή παραμόρφωση του εισερχόμενου ρεύματος υπό τις καθορισμένες συνθήκες λειτουργίας.

Ως εκ τούτου, οι μηχανικοί δεν πρέπει να υποθέτουν ότι κάθε μετασχηματιστής φόρτισης ηλεκτρικού οχήματος (EV) απαιτεί συγκεκριμένη τιμή κατάταξης K-factor.

Αντ’ αυτού, η επιλογή του μετασχηματιστή πρέπει να λαμβάνει υπόψη:

• Το αρμονικό φάσμα του εισερχόμενου ρεύματος του φορτιστή.

• Τη συνολική αρμονική παραμόρφωση του ρεύματος (THDi).

• Τις προδιαγραφές ποιότητας ισχύος IEEE 519 στο σημείο κοινής σύνδεσης.

• Τα χαρακτηριστικά απωλειών διαρροής και απωλειών τυλιγμάτων του μετασχηματιστή.

• Τους θερμικούς υπολογισμούς του κατασκευαστή.

• Τις συνθήκες λειτουργίας ειδικές για τον χώρο εγκατάστασης.

Οι μετασχηματιστές με βαθμονόμηση K-factor αποτελούν μία δυνατή προσέγγιση για τη διαχείριση φορτίων με αρμονικές συνιστώσες, αλλά ο όρος «K-factor» συνδέεται συχνότερα με ορισμένες εφαρμογές ξηρών μετασχηματιστών.

Για τους υγρού μέσου μετασχηματιστές σε επίγεια περίβλημα, μία τεκμηριωμένη αξιολόγηση των απωλειών λόγω αρμονικών ή μία θερμική σχεδίαση εξειδικευμένη για τη συγκεκριμένη εφαρμογή μπορεί να είναι καταλληλότερη από την προδιαγραφή K-4 ή K-13 χωρίς υποστηρικτικούς υπολογισμούς.

4.3 Δυναμικό φορτίο και θερμική απόδοση

Η ζήτηση φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) μπορεί να μεταβάλλεται καθώς τα οχήματα συνδέονται, αποσυνδέονται ή ρυθμίζουν την ισχύ φόρτισης.

Παρόλο που τα ηλεκτρονικά ισχύος των φορτιστών ελέγχουν συνήθως το ρεύμα εισόδου αντί να παράγουν ανεξέλεγκτα ρεύματα εκκίνησης όπως οι κινητήρες, πολλαπλοί φορτιστές υψηλής ισχύος μπορούν να προκαλούν ακόμα και σημαντικές μεταβολές φορτίου.

Η θερμική απόδοση των μετασχηματιστών πρέπει επομένως να αξιολογείται με χρήση ρεαλιστικών προφίλ ζήτησης φόρτισης.

Βασικά στοιχεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη:

Θερμοκρασία ζεστού σημείου τυλίγματος: Υπερβολικές θερμοκρασίες μπορούν να επιταχύνουν την γήρανση της μόνωσης.

Θερμοκρασία κορυφαίου ελαίου: Η θερμοκρασία του λαδιού παρέχει σημαντική πληροφορία για τις θερμικές συνθήκες λειτουργίας.

Κύκλος φόρτωσης: Οι επαναλαμβανόμενοι κύκλοι φόρτισης και ψύξης επηρεάζουν τη θερμική συμπεριφορά του μετασχηματιστή.

Περιβαλλοντικές συνθήκες: Οι υψηλές θερμοκρασίες του καλοκαιριού και η περιορισμένη ροή αέρα μπορούν να μειώσουν τα διαθέσιμα θερμικά περιθώρια.

Το πρότυπο IEEE C57.91 παρέχει κατευθυντήριες γραμμές για την αξιολόγηση της φόρτισης και της γήρανσης της μόνωσης σε εφαρμόσιμους μετασχηματιστές βυθισμένους σε ορυκτέλαιο.

Για μεγάλους κόμβους φόρτισης, οι ωριαία ή υποωριαία προφίλ φόρτισης μπορούν να υποστηρίξουν ακριβέστερο καθορισμό του μεγέθους του μετασχηματιστή από ό,τι μία μόνη εκτίμηση μέγιστης ζήτησης.

4.4 Ενεργειακή απόδοση και μείωση απωλειών χωρίς φόρτιση

Οι σταθμοί φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) μπορεί να παραμένουν συνδεδεμένοι στο δίκτυο συνεχώς, ακόμα και όταν η ζήτηση φόρτισης είναι χαμηλή.

Ως εκ τούτου, οι απώλειες χωρίς φόρτιση του μετασχηματιστή συνεισφέρουν στο κόστος λειτουργίας καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.

Οι σχεδιαστές μετασχηματιστών συνήθως αξιολογούν δύο τεχνολογίες πυρήνα:

Ηλεκτρικός χάλυβας με προσανατολισμένους κόκκους (GOES/CRGO)

Το συμβατικό ηλεκτρικό χάλυβα με προσανατολισμένους κόκκους προσφέρει μια ευρέως καθιερωμένη λύση με προβλέψιμη μαγνητική απόδοση, ευελιξία στην παραγωγή και χαρακτηριστικά κόστους.

Πυρήνες αμορφικού μετάλλου

Τα αμορφικά υλικά πυρήνα μπορούν να μειώσουν σημαντικά τις απώλειες χωρίς φορτίο σε σύγκριση με ορισμένα συμβατικά σχέδια πυρήνα.

Ωστόσο, η πραγματική απόδοση εξαρτάται από το συνολικό σχέδιο του μετασχηματιστή, συμπεριλαμβανομένης της γεωμετρίας του πυρήνα, της κατασκευής των τυλιγμάτων, της πυκνότητας ροής λειτουργίας και των διαδικασιών κατασκευής.

Οι ομάδες προμηθειών θα πρέπει να συγκρίνουν τις εγγυημένες απώλειες χωρίς φορτίο και με φορτίο, αντί να βασίζονται αποκλειστικά σε περιγραφές των υλικών πυρήνα.

Μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη το συνολικό κόστος κατοχής (TOC), συμπεριλαμβανομένου του κόστους απόκτησης, των απωλειών χωρίς φορτίο, των απωλειών με φορτίο, των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας και της αναμενόμενης διάρκειας λειτουργίας.

4.5 Έξυπνη παρακολούθηση για την υποδομή φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV)

Οι μεγάλες εμπορικές κεντρικές μονάδες φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) μπορεί να επωφεληθούν από την παρακολούθηση της κατάστασης των μετασχηματιστών.

Ανάλογα με την εφαρμογή, οι διατάξεις παρακολούθησης μπορούν να περιλαμβάνουν:

• Μέτρηση της θερμοκρασίας του λαδιού.

• Ένδειξη επιπέδου υγρού.

• Παρακολούθηση πίεσης.

• Μέτρηση ρεύματος φόρτισης.

• Συναγερμοί θερμοκρασίας.

• Διεπαφές απομακρυσμένης επικοινωνίας.

Αυτές οι λειτουργίες μπορούν να υποστηρίξουν την προληπτική συντήρηση και να βελτιώσουν την ορατότητα της λειτουργίας.

Ωστόσο, η αρχιτεκτονική επικοινωνίας, η κυβερνοασφάλεια, η ενσωμάτωση με τις εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας και οι απαιτήσεις απομακρυσμένης παρακολούθησης πρέπει να οριστούν κατά τη φάση μηχανικού σχεδιασμού του έργου.

5. Μεταλλικό λάδι έναντι φυσικών εστέρων ως μονωτικά υγρά

Η επιλογή του μονωτικού υγρού επηρεάζει τη θερμική συμπεριφορά του μετασχηματιστή, τις προϋποθέσεις ασφάλειας έναντι πυρκαγιάς, τις απαιτήσεις συντήρησης και την περιβαλλοντική απόδοση.

Το μεταλλικό λάδι παραμένει ευρέως χρησιμοποιούμενο σε μετασχηματιστές διανομής βυθισμένους σε υγρό λόγω των καθιερωμένων χαρακτηριστικών απόδοσης και κόστους του.

Τα φυσικά εστερικά υγρά προσφέρουν μια εναλλακτική λύση για ορισμένες εφαρμογές, ιδιαίτερα εκείνες όπου η βελτιωμένη ασφάλεια από πυρκαγιά ή οι περιβαλλοντικές επιδιώξεις είναι σημαντικές.

Παράμετρος	Μινεραλικό χυμό	Φυσικό εστέρα
Χρήση στη βιομηχανία	Ευρέως καθιερωμένο	Αυξανόμενη χρήση σε επιλεγμένες εφαρμογές
Σημείο φλόγας	Συνήθως χαμηλότερη	Συνήθως σημαντικά υψηλότερο
Βιοαποδομήσιμη	Συνολικά Ελάχιστα	Γενικά Υψηλότερα
Συμπεριφορά σε υγρασία	Χαρακτηριστικά συμβατικού μεταλλικού ελαίου	Διαφορετική απορρόφηση υγρασίας και συμπεριφορά μόνωσης
Αρχικό κόστος υγρού	Συνολικά Ελάχιστα	Γενικά Υψηλότερα
Τυπικές Εφαρμογές	Δημόσιες υπηρεσίες και εμπορική διανομή	Εγκαταστάσεις ευαίσθητες σε πυρκαγιά και περιβαλλοντικά ευαίσθητες

Τα φυσικά εστερικά υγρά μπορούν να προσφέρουν υψηλή θερμοκρασία ανάφλεξης, αλλά πρέπει να αξιολογηθούν οι σχεδιασμός του μετασχηματιστή, η συμβατότητα του υγρού, οι διαδικασίες συντήρησης και οι σχετικές απαιτήσεις πυροπροστασίας ως σύνολο.

Για εγκαταστάσεις φόρτισης EV που βρίσκονται κοντά σε κτίρια ή δημόσιους χώρους, οι μηχανικοί πρέπει να εξετάσουν τους ισχύοντες κανονισμούς πυροπροστασίας, τις απαιτούμενες αποστάσεις εγκατάστασης, τις διατάξεις περιορισμού διαρροής και τις απαιτήσεις των δημοσίων υπηρεσιών προτού επιλέξουν το μονωτικό υγρό.

Δεν πρέπει να υποτίθεται ότι ένα φυσικό εστερικό υγρό εξαλείφει όλες τις υποχρεώσεις προστασίας από πυρκαγιά ή συμμόρφωσης με περιβαλλοντικές προδιαγραφές.

6. Επιλογή μετασχηματιστή επί της βάσης (pad-mounted) για έργα στη Βόρεια Αμερική

Για μηχανικούς δημοσίων υπηρεσιών και ομάδες προμηθειών EPC, μια δομημένη διαδικασία προδιαγραφών μπορεί να μειώσει την τεχνική ασάφεια και να αποτρέψει ακριβά λάθη εξοπλισμού.

6.1 Συνιστώμενος έλεγχος προδιαγραφών μηχανικού σχεδιασμού

Προδιαγραφή	Πληροφορίες που απαιτούνται
Εφαρμογή	Διανομή δημοσίων υπηρεσιών, εμπορικά κτίρια, φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων (EV) ή βιομηχανικές εγκαταστάσεις
Ονομαστική ικανότητα	kVA/MVA
Συχνότητα	60 Ηζ
Πρωτεύουσα τάση	Ονομαστική τάση και τάση τυλίγματος που καθορίζεται από τη δημόσια υπηρεσία
Δευτερεύουσα άρση	480Y/277 V, 208Y/120 V ή άλλη
Κλάση τάσης και BIL	Σύμφωνα με τις απαιτήσεις της δημόσιας υπηρεσίας και της συντονισμένης μόνωσης
Διαμόρφωση τροφοδοσίας	Τροφοδοσία με βρόχο ή ακτινική τροφοδοσία
Πρωτεύουσα απόληξη	Ασφαλής πρόσοψη ή καθορισμένη εναλλακτική λύση
Μονωτικό υγρό	Ορυκτέλαιο ή εγκεκριμένη εναλλακτική ουσία
Διάταξη ψύξης	Εφαρμόσιμος κωδικός ψύξης για υγρό-εμβυθισμένους μετασχηματιστές
Αντίσταση	Ποσοστό που καθορίζεται από το έργο και την εταιρεία παροχής ηλεκτρικής ενέργειας
Προστασία	Ασφάλειες, αλεργικά και απαιτήσεις διακοπής
Κάλυψη	Απαιτήσεις IEEE C57.12.28, όπου ισχύουν
Απόδοση	Εφαρμόσιμες απαιτήσεις του DOE, του Καναδά ή των εταιρειών παροχής ηλεκτρικής ενέργειας
Παρακολούθηση	Διατάξεις για θερμοκρασία, πίεση και επικοινωνία
Επιστολή	Σχέδια, εκθέσεις δοκιμών και αποδείξεις συμμόρφωσης

6.2 Γιατί η αντίσταση μετασχηματιστή έχει σημασία

Η αντίσταση μετασχηματιστή επηρεάζει το ρεύμα βραχυκυκλώματος, τη ρύθμιση τάσης και τη συντονισμένη λειτουργία των προστατευτικών συσκευών.

Ένας μετασχηματιστής με χαμηλότερη αντίσταση μπορεί να βελτιώσει τη ρύθμιση τάσης υπό ορισμένες συνθήκες φόρτισης, αλλά μπορεί να αυξήσει το διαθέσιμο ρεύμα βραχυκυκλώματος.

Ένας μετασχηματιστής με υψηλότερη αντίσταση μπορεί να μειώσει το ρεύμα βραχυκυκλώματος, ενώ αυξάνει την πτώση τάσης υπό φόρτιση.

Ως εκ τούτου, η αντίσταση πρέπει να συντονίζεται με ολόκληρο το ηλεκτρικό σύστημα και όχι να επιλέγεται ανεξάρτητα.

Για εφαρμογές φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV), οι μηχανικοί πρέπει να αξιολογήσουν την πτώση τάσης κατά τη λειτουργία υψηλής ζήτησης και να επιβεβαιώσουν ότι το διαθέσιμο ρεύμα βραχυκυκλώματος παραμένει εντός των ορίων διακοπής των κατερχόμενων συσκευών.

6.3 Δοκιμές στο εργοστάσιο και τεκμηρίωση ποιότητας

Η διασφάλιση της ποιότητας των μετασχηματιστών πρέπει να περιλαμβάνει κατάλληλες ενδεικνυόμενες δοκιμές και τεκμηριωμένες διαδικασίες επιθεώρησης.

Ανάλογα με τον τύπο του μετασχηματιστή και το εφαρμόσιμο πρότυπο, οι εργοστασιακές δοκιμές μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Μετρήσεις αντίστασης των τυλιγμάτων.

• Επαλήθευση λόγου μετασχηματισμού και πολικότητας.

• Απώλειες χωρίς φορτίο και ρεύμα εξαναγκασμού.

• Απώλειες υπό φορτίο και εμπέδηση.

• Διηλεκτρική δοκιμή με εφαρμοζόμενη τάση.

• Δοκιμή με επαγόμενη τάση.

• Δοκιμή διαρροής για εξοπλισμό γεμάτο υγρό.

Μπορεί να απαιτούνται επιπλέον δοκιμές τύπου, σχεδιασμού ή ειδικές δοκιμές από τον αγοραστή.

Τα έγγραφα αποδοχής εργοστασίου πρέπει να προσδιορίζουν σαφώς τη δοκιμαζόμενη μονάδα, τα εφαρμόσιμα πρότυπα, τα κριτήρια αποδοχής και τα μετρηθέντα αποτελέσματα.

Για τα έργα Βορείου Αμερικής, οι αγοραστές πρέπει επίσης να επαληθεύσουν τη διαθεσιμότητα σχεδίων, πληροφοριών πινακίδας, οδηγιών λειτουργίας και τεκμηρίωσης κατάλληλης για εξέταση από την εταιρεία ηλεκτροδότησης ή την αρμόδια αρχή.

7. Jiangsu Dingxin Electric: Προσαρμοσμένες λύσεις μετασχηματιστών τύπου Pad-Mounted

Η Jiangsu Dingxin Electric είναι κατασκευαστής μετασχηματιστών ισχύος με πάνω από 30 χρόνια εμπειρίας στον κλάδο, προσφέροντας λύσεις μετασχηματιστών διανομής και ισχύος σε διεθνείς αγορές.

Το προϊοντικό της φάσμα περιλαμβάνει:

• Μονοφασικοί μετασχηματιστές διανομής τύπου pole-mounted.

• Μετασχηματιστές διανομής εμβυθισμένοι σε λάδι.

• Μετασχηματιστές διανομής τύπου pad-mounted.

• Ξηροί μετασχηματιστές διανομής.

• Μετασχηματιστές ισχύος εμβυθισμένοι σε λάδι.

• Προκατασκευασμένα υποσταθμοί.

• Μετασχηματιστές επί του εδάφους για φωτοβολταϊκά.

Για έργα στη Βόρεια Αμερική, η Dingxin μπορεί να συνεργαστεί με τους πελάτες για να αξιολογήσει τις ειδικές απαιτήσεις του κάθε έργου όσον αφορά τους μετασχηματιστές και να αναπτύξει προσαρμοσμένες προδιαγραφές εξοπλισμού.

7.1 Μηχανική Σχεδίαση Μετασχηματιστών Κατά Εφαρμογή

Διαφορετικά έργα απαιτούν διαφορετικές ηλεκτρικές και μηχανικές διαμορφώσεις.

Ένα έργο υπόγειας διανομής ηλεκτρικής ενέργειας από την εταιρεία διανομής μπορεί να δίνει προτεραιότητα σε τυποποιημένες πρωτεύουσες συνδέσεις, διατάξεις διακοπής και εγκεκριμένα από την εταιρεία διανομής εξαρτήματα.

Ένα εμπορικό έργο φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) μπορεί να δίνει μεγαλύτερη έμφαση σε δευτερεύουσα διανομή υψηλής ισχύος, απόδοση ως προς τις απώλειες φορτίου, αξιολόγηση αρμονικών και θερμική παρακολούθηση.

Μια εγκατάσταση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μπορεί να εισάγει επιπλέον απαιτήσεις που αφορούν τη διπλεύρια ροή ισχύος, τη γείωση και τη συντονισμένη προστασία.

Οι τεχνικές συζητήσεις της Dingxin μπορούν να καλύψουν:

• Ειδικές απαιτήσεις του έργου όσον αφορά τάση και ισχύ.

• Διαμόρφωση τυλιγμάτων και συνδέσεων του μετασχηματιστή.

• Διαστάσεις του περιβλήματος και μηχανική διαμόρφωση.

• Επιλογές μονωτικού υγρού.

• Διατάξεις σύνδεσης πρωτεύοντος και δευτερεύοντος κυκλώματος.

• Απαιτήσεις για παρακολούθηση και συνοδευτικό εξοπλισμό.

• Προσδοκίες για εργοστασιακές δοκιμές και τεκμηρίωση.

Η τελική διαθεσιμότητα του προϊόντος και η συμμόρφωσή του πρέπει να επιβεβαιωθούν σε σχέση με τη συμφωνηθείσα τεχνική προδιαγραφή.

7.2 Υποστήριξη έργων EPC και διανομής στη Βόρεια Αμερική

Για τη διεθνή προμήθεια μετασχηματιστών, η τεχνική επικοινωνία είναι εξίσου σημαντική με την ικανότητα παραγωγής.

Οι αγοραστές της Βόρειας Αμερικής πρέπει να παρέχουν στο αρχικό στάδιο της διαδικασίας προμήθειας την προτεινόμενη εφαρμογή, τις προδιαγραφές της εταιρείας ηλεκτροδότησης, τα εφαρμόσιμα πρότυπα και τις απαιτήσεις εγκατάστασης.

Μια πλήρης τεχνική αίτηση προσφοράς (RFQ) βοηθά στη διευκρίνιση της συμβατότητας του εξοπλισμού και στον εντοπισμό πιθανών προβλημάτων έγκρισης πριν από την παραγωγή.

Η Dingxin υποστηρίζει συζητήσεις με εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας, εργολάβους ΕΡC, διανομείς ηλεκτρικού εξοπλισμού και αναπτυξιακούς φορείς εμπορικών υποδομών που αναζητούν λύσεις μετασχηματιστών εξειδικευμένες για συγκεκριμένα έργα.

Για έργα που απαιτούν διαμορφώσεις IEEE/ANSI, οι προδιαγραφές συμμόρφωσης και οι απαιτήσεις δοκιμών πρέπει να καθοριστούν και να επαληθευτούν πριν από την επιβεβαίωση της παραγγελίας.

8. Συχνές Ερωτήσεις Σχετικά με Μετασχηματιστές IEEE Τοποθετούμενους σε Βάση

Τι είναι ένας μετασχηματιστής IEEE τοποθετούμενος σε βάση;

Ένας μετασχηματιστής IEEE τοποθετούμενος σε βάση είναι ένας μετασχηματιστής διανομής στο επίπεδο του εδάφους, ο οποίος σχεδιάζεται σύμφωνα με τις ισχύουσες απαιτήσεις του IEEE για τις ηλεκτρικές του τιμές, την κατασκευή, τις δοκιμές και τη διαμόρφωση του περιβλήματός του.

Οι σχετικές προδιαγραφές εξαρτώνται από τον τύπο του μετασχηματιστή, την τάξη τάσης και την εφαρμογή.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μετασχηματιστών τοποθετούμενων σε βάση με τροφοδοσία από βρόχο και με τροφοδοσία από ακτίνα;

Ένας μετασχηματιστής με τροφοδοσία από ακτίνα λαμβάνει ενέργεια μέσω μίας μόνο διάταξης πρωτεύουσας τροφοδοσίας.

Ένας μετασχηματιστής με ανάδραση βρόχου παρέχει συνδέσεις που επιτρέπουν σε ένα υπόγειο δίκτυο διανομής να συνεχίζει διαμέσου της θέσης του μετασχηματιστή, υποστηρίζοντας επιπλέον επιλογές διακοπής και τμηματοποίησης όταν έχει σχεδιαστεί κατάλληλα.

Ποιο μέγεθος μετασχηματιστή απαιτείται για ένα εμπορικό σταθμό φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV);

Η ισχύς του μετασχηματιστή εξαρτάται από την ισχύ των φορτιστών, την απόδοση της εναλλασσόμενης ρεύματος εισόδου, τον συντελεστή ισχύος, την ταυτόχρονη ζήτηση, τα βοηθητικά φορτία και τα σχέδια επέκτασης.

Για παράδειγμα, τέσσερις φορτιστές των 350 kW που λειτουργούν ταυτόχρονα μπορεί να απαιτούν περίπου 1.489 kVA φαινόμενης ισχύος, με βάση ενδεικτικές υποθέσεις 95 % απόδοσης και συντελεστή ισχύος 0,99.

Η τελική διάσταση απαιτεί λεπτομερή αξιολόγηση του ηλεκτρικού φορτίου.

Είναι τα πρότυπα IEEE C57.12.28 και IEEE C57.12.34 το ίδιο;

Όχι. Το πρότυπο IEEE C57.12.28 αφορά τις απαιτήσεις ακεραιότητας του περιβλήματος για εφαρμόσιμο εξοπλισμό επί του εδάφους.

Το πρότυπο IEEE C57.12.34 αφορά τις απαιτήσεις για καθορισμένους τριφασικούς μετασχηματιστές διανομής εμβυθιζόμενους σε υγρό και επί του εδάφους.

Και τα δύο μπορεί να είναι σχετικά με ένα συγκεκριμένο έργο μετασχηματιστή, αλλά καλύπτουν διαφορετικές απαιτήσεις.

Μπορούν οι μετασχηματιστές επί του εδάφους να χρησιμοποιούν μονωτικό υγρό φυσικού εστέρα;

Ναι. Ορισμένοι υγρού τύπου μετασχηματιστές επί του εδάφους μπορούν να σχεδιαστούν για χρήση μονωτικού υγρού φυσικού εστέρα.

Ο μετασχηματιστής πρέπει να είναι μηχανικά σχεδιασμένος για το επιλεγμένο υγρό, με κατάλληλη λήψη υπόψη της συμβατότητας των υλικών, των θερμικών χαρακτηριστικών, της διηλεκτρικής απόδοσης και των εφαρμόσιμων προτύπων.

Απαιτούνται σχεδιασμοί μετασχηματιστών για φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων (EV) που να είναι κατάλληλοι για αρμονικές;

Όχι απαραίτητα.

Οι απαιτήσεις για αρμονικές εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά εισόδου του εξοπλισμού φόρτισης και από το συνολικό ηλεκτρικό σύστημα.

Οι μηχανικοί πρέπει να αξιολογήσουν το φάσμα αρμονικών του φορτιστή, τις απώλειες του μετασχηματιστή και τις θερμικές συνθήκες λειτουργίας προτού καθορίσουν ειδικές διατάξεις σχεδιασμού σχετικές με αρμονικές.

9. Συμπέρασμα: Δημιουργία αξιόπιστης υπόγειας διανομής και υποδομής για φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων

Η εκσυγχρονισμός του δικτύου Βορείου Αμερικής και η επέκταση της εμπορικής φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) αυξάνουν τη ζήτηση για αξιόπιστους, αποδοτικούς και ειδικούς για κάθε εφαρμογή μετασχηματιστές διανομής τύπου pad-mounted.

Για τις εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας, τους εργολάβους ΕΠΚ (EPC) και τους αναπτυξιακούς φορείς υποδομών φόρτισης, η επιτυχής επιλογή μετασχηματιστή εξαρτάται από αρκετούς αλληλοσυνδεόμενους παράγοντες:

• Σωστή επιλογή του κατάλληλου προτύπου IEEE/ANSI.

• Κατάλληλη διαμόρφωση με τροφοδοσία από βρόχο (loop-feed) ή από ακτίνα (radial-feed).

• Ακριβής εναρμόνιση ισχύος και τάσης.

• Συντονισμένη ηλεκτρική προστασία.

• Αξιολόγηση της θερμικής και αρμονικής απόδοσης.

• Κατάλληλος σχεδιασμός περιβλήματος και μονωτικού υγρού.

• Επαληθευμένες εργοστασιακές δοκιμές και τεκμηρίωση του έργου.

Ένας σωστά προδιαγραφόμενος μετασχηματιστής μπορεί να βελτιώσει την αξιοπιστία της διανομής, να υποστηρίξει τη μακροπρόθεσμη λειτουργική απόδοση και να μειώσει τους κινδύνους εγκατάστασης και συντήρησης.

Ζητήστε μια προσαρμοσμένη προδιαγραφή για μετασχηματιστή τύπου pad-mounted

Σχεδιάζετε αναβάθμιση υπόγειας διανομής ή εμπορικό έργο γρήγορης φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) στη Βόρεια Αμερική;

Η Jiangsu Dingxin Electric παρέχει κατασκευή μετασχηματιστών και υποστήριξη προσαρμογής βασισμένη σε έργα, για διεθνείς εφαρμογές διανομής ηλεκτρικής ενέργειας σε χρήσεις υπηρεσιών και εμπορικές.

Μοιραστείτε με τη μηχανική ομάδα μας την τάση του έργου σας, την απαιτούμενη ισχύ, τη διάταξη τροφοδοσίας, τα εφαρμόσιμα πρότυπα και τα τεχνικά σχέδια.

Επικοινωνήστε με την Dingxin Electric για να συζητήσετε τις απαιτήσεις σας για μετασχηματιστές τύπου pad-mounted και να ζητήσετε μια προσαρμοσμένη τεχνική προσφορά (RFQ).