Vifaa vya Kupakua Vya IEEE kwa Kuchakua Kwa EV na Kuboresha Mtandao wa Umeme

Binafsi ya usambazaji wa umeme wa Amerika Kaskazini inabadilika kwa kiasi kikubwa. Mali za watawala zinazozimia, maendeleo ya biashara yanayopanua, utekelezaji wa nishati ya kisasa, na utekelezaji wa haraka wa mitandao ya kuchakua kwa magari ya umeme (EV) yamezalisha mahitaji mapya kwa vifaa vya usambazaji wa nguvu ya wastani vinavyotarajiwa kuwa bora.

Wakati watawala na watoa huduma wanafanya uwekezaji katika usambazaji wa nguvu chini ya ardhi, Jina la kipekee la IEEE transforma zilizopakia kwenye msingi imekuwa sehemu muhimu ya binafsi ya umeme ya sasa.

Tofauti na transforma za kawaida zinazowekwa juu ya mstari wa umeme, transforma za aina ya pad-mounted zinawekezwa chini ya kiwango cha ardhi ndani ya makabati ya usalama wa juu na yanayolindwa dhidi ya uvunjaji. Zinatoa muunganisho wa ufanisi kati ya mfumo wa usambazaji wa umeme wa kati wa shinikizo (medium-voltage) chini ya ardhi na mzigo wa umeme wa shinikizo mdogo (low-voltage), pamoja na kusaidia upatikanaji wa urahisi wa wafanyikazi wa umeme, usalama wa watu wa jumla, na uwezekano wa kutumika kwa muda mrefu.

Kwa wenginea wa umeme wa shirika, wafanyabiashara wa mradi (EPC contractors), wauzaji wa vifaa vya umeme, na wafanyikazi wa kibiashara wa kuchakua umeme kwa magari ya umeme (EV charging operators), kuchagua transforma sahihi inahitaji zaidi ya kufanana na vituo vya shinikizo na ratiba za kVA. Wenginea wanatakiwa kuchunguza viwajibiko vya viashiria vya IEEE/ANSI, mpangilio wa mto wa umeme (feed configurations), utendaji wa joto, usimbamizi wa ulinzi, uaminifu wa makabati, na hali za uendeshaji za eneo maalum.

Mkanda huu wa teknolojia unaelezea vipengele muhimu vya kisasa na mambo ya uhandisi yanayohusiana na kuchagua transforma za aina ya pad-mounted zenye faza tatu kwa miradi ya usambazaji chini ya ardhi Amerika Kaskazini na miradi ya kuchakua umeme kwa magari ya umeme (EV) ya kibiashara .

1. Kwa nini Transforma zilizopakia kwenye msingi Jambo la kuboresha mtandao wa umeme wa Amerika Kaskazini

1.1 Rola Inayozidi ya Uhamisho wa Umeme chini ya Ardhi

Uhamisho wa umeme chini ya ardhi unatumika kwa upana katika jamii za wakazi wa Amerika Kaskazini, maendeleo ya biashara, mashirika ya viwanda, na miradi ya miundombinu ya miji.

Ingawa uhamisho chini ya ardhi kwa kawaida unahusisha gharama za ujenzi wa awali zinazozidi za mfumo wa juu ya ardhi, una faida nyingi katika matumizi yanayofaa:

• Kupunguza uwajibikaji wa vifaa vya msingi vya umeme kwa uvimbo, miche ya kuketi, na hatari za hali ya hewa.

• Kuboresha ubunifu wa maendeleo ya biashara na ya wakazi.

• Kupunguza migogoro ya umbizo la mistari ya juu ya ardhi.

• Uwezekano wa kujumuisha kwa urahisi na vifaa vya biashara na miundombinu ya umeme.

• Ufikiaji wa vifaa vya kwenye uso wa ardhi kwa wataalamu wa shirika la umeme.

Hata hivyo, uhamisho chini ya ardhi haikutia mwisho hatari za kutokuwepo kwa umeme. Makosa ya kabeli, mvua kali, upungufu wa ulinzi, na kushindwa kwa vifaa bado ni mambo muhimu ya uhandisi.

Mabadilishaji ya usambazaji yanayowekwa kwenye msalaba hutumika kama vikawaida muhimu kati ya mifumo ya chini ya ardhi ya juu ya voltage ya kati na mifumo ya pili ya umeme inayotoa majengo, vifaa vya viwandani, na vituo vya kuchakua umeme kwa magari ya umeme (EV).

1.2 Mafuatilia ya Kielektroni Mpya Inabadilisha Mahitaji ya Transformer

Mifumo ya usambazaji ya jadi ilikuwa imeundwa hasa kulingana na mafuatilia ya nyumba na ya biashara ambayo yalikuwa ya kawaida na yanaweza kupredictwa.

Leo, mashirika ya umeme yanasahau hali za kufanya kazi zinazokuwa na uchunguzi zaidi, ikiwemo:

• Marekebisho ya biashara yenye ukubwa mkubwa.

• Vituo vya data na vifaa vya viwandani.

• Uzalishaji wa nuru ya jua ulimwengu na mfumo wa uhifadhi wa nishati ya betri.

• Vituo vya kichakua umeme kwa magari ya biashara (EV charging plazas).

• Magari ya usafiri yameeleweka kwa umeme (electrified transportation fleets).

• Ongezeko la mahitaji ya kufuatilia na kutoa awamu ya mtandao wa umeme.

Matumizi haya yanawakilisha mazoezi mapya yanayohusiana na uwezo wa transformer, ubadilishaji wa mzigo, umwagiliaji wa joto, udhibiti wa voltage, na ushirikiano wa ulinzi.

Kwa mfano, kituo cha kuchakua kwa biashara kilichopangwa na kichakua cha haraka cha DC cha 350 kW kadhaa kinaweza kutahitaji uwezo mkubwa zaidi wa transformer kuliko kituo cha biashara cha kawaida.

Kama hivyo, utamuzi wa transformer unapaswa kuzingatia sia wakati wa sasa wa mahitaji ya umeme na upanuzi wa baadaye unaofaa kufanyika.

2. Kuelewa Viashiria vya IEEE na ANSI kwa Transformer za Kupanda Kwenye Mabamba

Ufuatiliaji wa viashiria vya Kamerika Kaskazini vinavyotumika ni moja ya mambo muhimu zaidi unapochagua transformer ya kupanda kwenye mabamba.

Familia ya IEEE C57 inaanzisha mahitaji na maelekezo yanayohusiana na ujenzi wa transformer, utendaji wake, majaribio, na matumizi yake.

2.1 Viashiria vya Muhimu vya IEEE kwa Transformer za Uhamisho za Kupanda Kwenye Mabamba

Jukumu	Ukubwa Mkuu	Uhusiano na Uhandisi
IEEE C57.12.34	Transformer za kuhama kwenye mabamba zenye likizo ya maji, za aina ya tatu-faza, 60 Hz	Mahitaji ya kuvumilia umeme, ujenzi na utendaji
IEEE C57.12.22	Mizunguko ya tatu, 60 Hz, mizunguko ya kuvumilia kwa kutumia likizo iliyojaa kwenye kisanduku cha kuvumilia kwa kutumia likizo	Mahitaji ya mizunguko ya mizunguko inayotumika
IEEE C57.12.28	Uthabiti wa kisanduku cha kuvumilia kwenye kisanduku	Uwezo wa kupinga ubaguzi, upinzani wa uvimbe na uthabiti wa kisanduku
IEEE C57.12.00	Mahitaji ya jumla ya mizunguko ya kuvumilia kwa kutumia likizo, mizunguko ya nguvu na mizunguko ya kudhibiti	Mahitaji ya jumla ya umeme na utendaji
IEEE C57.12.90	Msimbo wa majaribio kwa mizunguko ya kuvumilia kwa kutumia likizo	Uthibitisho wa utendaji wa umeme na dielektriki
IEEE C57.91	Mwongozo wa kuchakua mzigo kwa transforma zinazotumia mafuta ya madini	Ukemia wa joto na ukemia wa uchunguzi wa uvinyo
IEEE C57.12.70	Alama za mifupa na muunganiko	Ukilinganisha muunganiko na mpangilio wa mifupa

Kumbukumbu ya uhandisi: IEEE C57.12.22 na IEEE C57.12.34 huzungumzia mpangilio tofauti za transforma na siyo vya kubadilishana. Wahandisi watafanya uhakiki wa standa inayotumika, toleo, daraja la volt, na mpangilio wa vifaa kabla ya kununua.

2.2 Kwa nini Uzima wa Kifurushi cha IEEE C57.12.28 ni muhimu

Transforma za kufupishwa kwa chumba zinaweza kupakwa mara nyingi katika eneo ambalo wanadamu wanaweza kufikia, ikiwemo mahali ya kutunza magari ya biashara, maeneo ya wakazi, na vituo vya kuchakua umeme kwa EV.

Kwa hiyo, ubunifu wa kifaa cha kufunga ni jambo la msingi la usalama.

IEEE C57.12.28 inasimamia mahitaji ya uaminifu wa kifaa cha kufunga kwa vifaa vya kufunga kwenye kipande, ikiwemo upinzani dhidi ya kuingia kwa mtu asiye na ruhusa na hali za mazingira zilizotajwa.

Maelezo muhimu ya muundo ni:

• Ujenzi wa sehemu ya kufunga ambayo haipendelewi kubadilishwa.

• Milango ya kufikia yenye usalama na vifungo vya kufunga.

• Vifaa vya kupindua uvunjaji na malazi ya kulinda.

• Uaminifu wa kiharusi wa sehemu za kifaa cha kufunga.

• Ugawaji unaofaa wa sehemu na mpangilio wa kufikia.

Kwa mafunzo ya pwani, wataalamu wa uhandisi pia wanapaswa kuchambua uwepo wa chumvi, unyevu, utendaji wa malazi, na upinzani wa muda mrefu dhidi ya uvunjaji.

Utekelezaji wa IEEE C57.12.28 unapaswa kusaidiwa na wasifu wa ubunifu yanayohusiana na ushahidi wa majaribio. Mahitaji ya malazi au majaribio ya kuchuma chumvi yanayohusiana na mradi maalum yanaweza kuwa zaidi ya mahitaji ya chini ya kawaida.

2.3 Mahitaji ya uthibitisho wa UL, CSA, na wa watoa huduma

Uununuzi wa mionzi ya Amerika Kaskazini unaweza kuhusisha mahitaji ya uhalali mbalimbali.

Yale mahitaji ni pamoja na viwajibiko vya kubuni kwa kufuata viashiria vya IEEE/ANSI, mahitaji ya uthibitisho au orodha ya usalama yanayotumika, viashiria vya shirika la umeme, na kanuni za umeme za eneo.

Mionzi uliobuniwa kwa kufuata viashiria vya IEEE si wakati huo uliowekwa chini ya orodha ya UL au uthibitisho wa CSA.

Vile vile, kufuata kiashiria kilichochapishwa hakikupatia uhakika wa kubaliwa na shirika la umeme fulani.

Kabla ya kununua, timu za mradi zinapaswa kuthibitisha:

1. Viashiria vya IEEE/ANSI na toleo la kila kimoja.

2. Mifumo ya mionzi iliyoidhinishwa na shirika la umeme.

3. Uthibitisho au tathmini wa mtandaoni mwingine unachohitajika.

4. Mahitaji ya ufanisi ya Serikali ya Marekani ya Nishati.

5. Mahitaji ya utawala wa Kanada na ya mitaa, ikiwa yanatumika.

6. Ripoti za majaribio ya uzinduzi na wasifu wa teknolojia yanayomsumbua.

Kwa transformer zilizotoka nje, mahitaji haya yatafahamishwa katika hatua ya RFQ badala ya kufanywa baada ya upatikanaji wa vifaa.

3. Vipengele vya muhimu vya chini ya ardhi Vifaa vya usambazaji vya umeme

Kuchagua transformer yenye uwezo wa kufanya kazi vizuri unahusisha maamuzi pamoja kuhusu vipimo vya umeme, mpangilio wa miongozo, mfumo wa kuvunja umeme, na vifaa vya ulinzi.

3.1 Miongozo ya mzunguko dhidi ya miongozo ya radial kwa transformer zenye msingi

Miongozo miwili ya kawaida ya juu ya voltage ni ya radial na ya mzunguko.

Mpangilio wa miongozo ya radial

Transformer ya miongozo ya radial inapokea nguvu kutoka kwa miongozo mmoja ya msingi.

Mpangilio huu hutumika mara kwa mara pale ambapo transformer iko mwisho wa mzunguko wa usambazaji au pale ambapo miongozo mingine ya mbadala hayajahitajika.

Faida:

• Mpangilio wa miongozo unaofanana kwa urahisi.

• Mahali madogo ya kuunganisha kabeli za msingi.

• Inafaa kwa mzigo wa biashara huru.

• Uwezekano wa uharibifu mdogo wa vifaa na uharibifu wa usanidi.

Hata hivyo, hitilafu au kuvunjika kwa kabeli inayotumika kusambaza inaweza kuzuia huduma kwa vifaa vya chini ya mtiririko.

Mfumo wa Kujaza Kipindi

Transforma ya kujaza kipindi inatoa mahali ya kuunganisha kabeli za msingi ambayo inaruhusu mtiririko wa usambazaji kuendelea kupitia eneo la transforma.

Kulingana na muundo wa mtandao wa umma na vifaa vya kugeuza vya kufunikwa, mfumo huu unaweza kusaidia kugawanya sehemu na mchakato wa kutoa huduma kwa njia mbadala.

Faida:

• Uwezekano mkubwa zaidi katika muundo wa kabeli za chini ya ardhi.

• Msaada wa kugeuza na kugawanya sehemu kwa umma.

• Uwezekano wa kuboresha upatikanaji wa huduma.

• Inayofaa kwa makampuni ya biashara na mifumo ya usambazaji yenye transforma zaidi ya moja.

Kiwango cha muhimu, mpangilio wa mzunguko haupatia huduma bila kupauka kwa kujitawala. Ukuwepo wa chaguo lingine unategemea mpangilio wa kina wa mtandao, mfumo wa kubadilisha, na chaguo lingine kilichopo.

Sababu ya Uchaguzi	Uhamisho wa Mistari Moja	Ukotonya wa Mzunguko
Mpangilio wa msukumo wa kwanza	Matokeo ya kuingia mara moja	Makurasa ya kuingia na kutoa
Uso wa Kupakia	Mizigo ya mwisho wa mstari	Mitandao ya chini yenye transforma zaidi ya moja
Unguvu wa Uwekaji	Kwa kawaida ni chini	Kwa kawaida ni juu
Uwezekano wa kugawanya sehemu	Kiwango cha chini	Zaidi kwa kutumia kubadilisha inayofaa
Uwezo wa kurudisha huduma	Inayotegemea mtandao wa juu	Inaweza kusaidia rejesha kwa mstari wa usambazaji wa kibadilishi
Maombi ya Kawaida	Vifaa vya biashara vidogo	URD ya umeme, kampuni na maendeleo ya biashara

Pendekezo la uteuzi: Miradi ya usambazaji wa umeme inayohitaji kugawanywa kwa mstari inapaswa kuchambua mifumo ya mstari wa mzunguko, wakati vifaa vya biashara vya kujitenga vinaweza kupata faida kutoka mifano ya mstari wa kizunguzo.

3.2 Uwezo wa Kibadilishi na Uteuzi wa Umwagao

Kibadilishi cha kuwekwa kwenye msingi kinapatikana kwa vigezo vingi vya uwezo, kulingana na muundo, daraja la umwagao, mahitaji ya kuponya, na uwezo wa mfanyabiashara.

Vigezo vya kawaida vya kibadilishi cha usambazaji wa tatu-faza ni:

• 75 kVA

• 150 kVA

• 300 kVA

• 500 kVA

• 750 kVA

• 1,000 kVA

• 1,500 kVA

• 2,000 kVA

• 2,500 kVA

Vipimo vya kipekee vya uwezo mkubwa zaidi pia wanapatikana, kulingana na viwajibiko vya vitendo na viwajibiko vya mradi.

Mifumo ya kati ya juu ya kasi ya Kaskazini ya Amerika iyo ya kawaida inajumuisha 13.8 kV, 24.94 kV, na 34.5 kV, ingawa vipimo vya kuviringa vya transforma vinapaswa kufanana na umeme wa kawaida wa shirika la umeme na mpangilio wa kujisambaza.

Chaguzi za kawaida za umeme wa pili ni kama ifuatavyo:

Uvutaji wa pili	Maombi ya Kawaida
208Y/120 V	Majengo ya biashara na mizigo ya umeme ya chini
480Y/277 V	Mifumo ya viwanda, majengo makubwa ya biashara na miundombinu ya kuchakua umeme kwa magari ya umeme
600Y/347 V	Mifumo maalum ya biashara na viwanda nchini Kanada
Mifumo iliyoundwa kwa ajili ya mahitaji maalum	Matumizi yanayotokana na watoa umeme na viwanda

Uchaguzi wa daraja la voltaji lazima ujumuisha usimamizi wa uburudani, kiwango cha juu cha uburudani cha msingi (BIL), utekelezaji wa ukarabati, na maelezo ya vitu vya watoa umeme.

3.3 Uundaji wa Mbele-Mzima na Ulindaji wa Kwanza

Kwa matumizi ya usambazaji chini ya ardhi, mifumo ya transforma ya mbele-mzima huagizwa mara kwa mara.

Mifumo ya mbele-mzima hutumia muunganisho ya kwanza yenye uburudani na inayoweza kugawanyika ili kupunguza uwazi wa sehemu zinazotumia umeme wakati wa shughuli zinazoruhusiwa.

Vifaa vya kawaida vinaweza kujumuisha:

• Vipenge vya kujenga au kuvunja kwenye kona ya kuchakata umeme.

• Vipenge vya msingi na vya mabahari ya kuchakata umeme.

• Vifaa vya kuzuia mgandamizo wa umeme.

• Vipenge vya fusitambu vya Bay-O-Net.

• Fusiti za kuzuia sasa zinazotumika kama usimamizi wa kushinda.

• Vifaa vya kuonyesha joto la mafuta.

• Vifaa vya kuonyesha kiwango cha kiowevu.

• Vifaa vya kutoa shinikio.

• Vipenge vya kufunga kwa ardhi.

Vifaa vya ulinzi vinapaswa kufanana na vifaa vya ulinzi vya juu na vya kuzungumzia umeme vya chini.

Matumizi ya vifaa vya aina ya dead-front hayafuta hatari za umeme. Kufungua, kujaribu, na usambazaji unapaswa kufuata taratibu za shirika la umeme na mahitaji ya usalama wa umeme yanayotumika.

4. Vifaa vya kuchanganya umeme vya aina ya Pad-Mounted kwa ajili ya kuchakua EV kwa kasi kubwa katika vituo vya biashara

Mipangilio ya kuchakua EV kwa ajili ya biashara inaonekana kuwa na tabia za uendeshaji tofauti na zile za mizigo mingi ya kawaida ya usambazaji.

Transformer ambaye anahudumia kituo cha kuchakua kwa kasi kubwa cha DC anapaswa kusaidia mahitaji ya nguvu kubwa, tabia za ubadilishaji wa kichakua, mabadiliko ya mzigo inayoweza kutokea, na ukuwepo wa uwezekano wa kuzidisha uwezo baadaye.

4.1 Kuhesabu Uwezo wa Transformer kwa Kuchakua kwa Kasi Kubwa cha DC

Fikiria eneo la kuchakua EV kwa ajili ya biashara linalojaa kwa kichakua 4 cha kasi kubwa cha DC cha nguvu ya 350 kW.

Jumla ya juu ya nguvu ya DC inayotolewa ni:

4 × 350 kW = 1,400 kW

Kwa kuhusu ufanisi wa kichakua ulioelezewa kama 95% na sababu ya nguvu ya upande wa AC kama 0.99:

Nguvu iliyohitajika ya dhahiri:

Transformer kVA = 1,400 ÷ (0.95 × 0.99)

≈ 1,489 kVA

Mfano huu unaonesha kwamba transformer ya 1,500 kVA inaweza kuwa karibu na uwezo wake wa kawaida wakati wa kutumia chargers nne kwa upeo wa juu zaidi.

Hata hivyo, uteuzi wa mwisho wa transformer unapaswa pia kuchukua ikiwa:

• Vipengele vya mafundi wa charger kuhusu maombi ya input.

• Ombi la kucharge kwa wakati mmoja.

• U управление wa nishati ya eneo na mienendo ya kugawana mzigo.

• Vifaa vya msingi na mzigo wa mahali.

• Joto la mazingira na hali za uwekaji.

• Mizani ya kuzima kwa transformer.

• Upanuzi wa uwezo wa kuchakua nchini baadaye.

Transforma ya 2,000 kVA inaweza kupatia uwezo zaidi katika baadhi ya miundo, lakini haipaswi kuchaguliwa kiotomatiki bila tathmini ya mzigo wa mhandisi.

Kukubali kubwa sana pia huongeza gharama za mali na inaweza kuongeza matumizi ya nishati ya kawaida bila mzigo, kulingana na miundo ya transforma.

4.2 Uvunjaji wa Uzani wa Sauti na Ujoto wa Transforma

Machakua ya kasi ya DC hutumia mabadilisho ya umeme wa nguvu ili kubadilisha umeme wa AC kuwa umeme wa DC ulioelezewa.

Mabadilisho haya yanaweza kuingiza mikondo ya sauti katika mfumo wa usambazaji.

Mikondo ya sauti inaweza kuongeza mapungufu ya mikondo ya kivuli katika uviringo wa transforma, mapungufu ya kusini, na joto la uendeshaji.

Uzani wa sauti halisi unategemea sana mtiririko wa machakua, usahihisho wa sababu ya kujaza, kufiltrisha, na hali za uendeshaji.

Machakua ya kisasa ya mbele ya kazi inaweza kuonyesha uvunjaji mdogo wa mikondo ya kuingia chini ya hali za uendeshaji zilizotolewa.

Kwa hiyo, watafiti wa uhandisi wasipaswi kuhusudia kwamba kila muhimili wa kuchakua umeme wa EV unahitaji kiwango cha K-factor maalum.

Badala yake, utafiti wa muhimili unapaswa kuzingatia:

• Mfumo wa harmoniki ya sasa ya kuingia kwenye kichakua.

• Ukubwa wa uharibifu wa sasa wa harmoniki (THDi).

• Mazingatio ya ubora wa umeme kulingana na IEEE 519 katika kituo cha kushirikiana.

• Vipengele vya kufanya kazi vya kuvunjika kwa nguvu na kuvunjika kwa mizizi ya muhimili.

• Mahesabu ya joto ya mfanyabiashara.

• Hali za kufanya kazi za eneo maalum.

Muhimili wenye kiwango cha K-factor ni njia moja inayoweza kutumika kudumisha mzigo wa harmoniki, lakini maneno ya K-factor yanahusishwa zaidi na matumizi ya muhimili maalum ya aina ya kushuka kwa hewa.

Kwa muhimili wenye likizo la likizo la likizo, tathmini iliyotajwa ya kuvunjika kwa harmoniki au muhimili uliotengenezwa kwa ajili ya joto unaweza kuwa bora kuliko kuanzisha K-4 au K-13 bila mahesabu yanayomsubsidia.

4.3 Kupakia Kikinambo na Utendaji wa Jimbo la Joto

Mahitaji ya kuchakua umeme wa EV inaweza kubadilika wakati magari huunganisha, kujitenga, au kubadilisha nguvu ya kuchakua.

Ingawa kifaa cha kuchakua umeme kwa kawaida kinaudhibiti sasa ya kuingia badala ya kutengeneza sasa za kuanza kama ya mawashi ambazo hazijadhibitiwa, kichakua chenye nguvu kubwa zaidi zinaweza bado kutengeneza mabadiliko makubwa ya mzigo.

Kwa hivyo, utendaji wa joto wa transforma unapaswa kupimwa kwa kutumia wasifu wa mahitaji ya kuchakua yanayofaa katika ulimwengu wa kweli.

Mambo muhimu ya kufikiria ni:

Joto la eneo la juu la mizizi ya kuzunguka: Majoto makuu yanaweza kusonga haraka uharibishaji wa uvinyo.

Joto la mafuta ya juu: Joto la mafuta linatoa tashara muhimu ya hali za joto za uendeshaji.

Mzunguko wa mzigo: Mzunguko wa kushughulikia na kuchukua baridi mara nyingi unahusisha tabia ya joto ya transforma.

Hali za mazingira: Joto la juu la kiangazi na uvimbe wa hewa uliofungwa vinaweza kupunguza mipaka ya joto inayopatikana.

IEEE C57.91 inatoa maelekezo kuhusu utathmini wa mzigo na ukuwa wa ubao wa kujifunza katika transforma zinazotumia mafuta ya madini na zinazofanywa kwa njia ya kufunika kwa mafuta.

Kwa vituo vya kuchakua nishati kubwa, miongo ya mzigo kwa saa au chini ya saa inaweza kusaidia kuhakikisha ukubwa wa transforma kwa usahihi zaidi kuliko kutumia tathmini moja tu ya mzigo wa juu zaidi.

4.4 Ufanisi wa Nishati na Upungufu wa Nishati Iliyopotea wakati hauna mzigo

Vituo vya kuchakua nishati ya EV vinaweza kuwa bado vimefunguliwa mara kila siku hata wakati mzigo wa kuchakua ni chini.

Kwa hiyo, nishati iliyopotea kwa transforma wakati hauna mzigo huweza kuchangia gharama za uendeshaji kwa mwaka wote.

Watawastiri wa transforma mara nyingi hufanya utathmini wa teknolojia mbili za msingi:

Chuma cha umeme cha kuzungumza kwa mstari (GOES/CRGO)

Chuma cha umeme cha kuzungumza kwa mstari kwa kawaida hutoa suluhisho lililowekwa vizuri na linaloonyesha utendaji wa kuvutia unaokubalika, uwezekano wa kutengeneza kwa urahisi, na vipengele vya bei.

Makali ya Kifahari cha Amorphous

Vifahari vya amorphous vinaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa mapotezo ya ushindani bila mzigo kuliko vifahari vya kawaida baadhi ya muundo.

Hata hivyo, utendaji wa kweli unategemea muundo wa transformer kamili, ikiwemo muundo wa fahari, ujenzi wa mizunguko, densiti ya mtiririko wa kazi, na taratibu za uzalishaji.

Timu za kununua zinapaswa kulinganisha mapotezo ya kuhakikishwa ya ushindani bila mzigo na ya mzigo badala ya kutegemea tu maelezo ya vifahari vya msingi.

Tathmini kamili inapaswa kuzingatia gharama ya jumla ya kumiliki (TOC), ikiwemo gharama ya kununua, mapotezo ya ushindani bila mzigo, mapotezo ya mzigo, bei za umeme, na muda wa maisha wa kawaida wa kufanya kazi.

4.5 Ufuatiliaji wa Akili kwa Mipangilio ya Kuchakusha EV

Makabati makubwa ya kichakusho cha EV ya biashara yanaweza kufaida kutoka kwa ufuatiliaji wa hali ya transformer.

Kulingana na matumizi, masharti ya ufuatiliaji yanaweza kujumuisha:

• Ukitegemea joto la mafuta.

• Ukionyesha kiwango cha kiowevu.

• Ufuatiliaji wa shinikizo.

• Ukumbusho wa sasa ya kusukuma.

• Alama za joto.

• Vifungo vya mawasiliano ya mbali.

Kazi hizi zinaweza kusaidia usambazaji wa mapambano na kuboresha uonekano wa utendaji.

Hata hivyo, muundo wa mawasiliano, usalama wa kisayansi, uunganishwaji na shirika la umeme, na mahitaji ya ufuatiliaji wa mbali yanapaswa kufafanuliwa wakati wa uhandisi wa mradi.

5. Mafuta ya madini dhidi ya mafuta ya esteri ya asili

Uchaguzi wa kijiko cha kuvunja umeme unahusisha tabia ya joto ya transforma, maoni ya usalama dhidi ya moto, mahitaji ya usambazaji, na utendaji wa kiuchumi.

Mafuta ya madini bado yanatumika kwa upana katika transforma za usambazaji zenye mafuta kwa sababu ya utendaji wao uliothibitishwa na vipengele vya gharama.

Mafuta ya esteri ya asili yanatoa chaguo lingine kwa matumizi fulani, hasa pale ambapo usalama zaidi dhidi ya moto au maoni ya kiuchumi ni muhimu.

Kiparameta	Mafuta ya madini	Kisafu cha Kiume cha Asili
Matumizi ya Sekta	Imekubaliwa kwa upana mkubwa	Matumizi yake yanazidi katika maombi machache
Kituo cha moto	Kwa kawaida ni chini	Kwa kawaida ni juu sana
Uwezo wa kugawanyika kwa viumbehai	Kwa kawaida ni chini	Kwa kawaida ni juu
Tabia ya unyevu	Mali za mafuta ya madini ya kawaida	Tabia tofauti ya kujaza unyevu na ulinzi wa umeme
Gharama ya kwanza ya kisafu	Kwa kawaida ni chini	Kwa kawaida ni juu
Matukio mapya	Umatumizi na usambazaji wa biashara	Mahitaji ya kuvunja moto na mazingira

Mafuta ya esteri ya asili yanaweza kutoa utendaji wa pointi ya juu ya moto, lakini muundo wa transforma, uwezekano wa kufanana na mafuta, taratibu za usambazaji, na mahitaji ya ulinzi wa moto yanapaswa kutathmini pamoja.

Kwa vifaa vya kuchakua umeme kwa magari ya umeme (EV) vilivyo karibu na majengo au eneo la umma, wataalamu wa uhandisi wanapaswa kuchunguza kanuni za moto zinazotumika, umbizo la uwekaji, masharti ya kufunga, na mahitaji ya shirika la umeme kabla ya kuchagua likizo la kuingiza umeme.

Haiwezi kuhusishwa kwamba mafuta ya esteri ya asili yameondoa wote mahitaji ya ulinzi wa moto au uhakika wa mazingira.

6. Kuchagua Transforma ya Kufungwa Kwenye Ardhi kwa Miradi ya Amerika Kaskazini

Kwa wataalamu wa shirika la umeme na timu ya kununua ya EPC, mtaratibu wa kuandika mahitaji kwa njia ya mfumo unaweza kupunguza uhuzunuzi wa teknolojia na kuzuia matatizo ya kuvuruga vifaa kwa gharama kubwa.

6.1 Orodha ya Mahitaji ya Uhandisi Inayopendekezwa

MAELEZO	Taarifa Inayohitajika
Maombi	Umbizo wa shirika la umeme, majengo ya biashara, kuchakua umeme kwa magari ya umeme (EV), au viwanda
Uwezo uliokadiriwa	kVA/MVA
Masafa	60 Hz
Uvutaji wa msingi	Ukubadilishwa wa kawaida na ukubadilishwa wa mzunguko kama ulivyoamriwa na msimamizi wa umeme
Uvutaji wa pili	480Y/277 V, 208Y/120 V au mengineyo
Daraja la ukubadilishwa na BIL	Kulingana na mahitaji ya msimamizi wa umeme na ushirikiano wa uburudani
Mfumo wa kujazwa	Kujazwa kwa mzunguko au kujazwa kwa mstari mmoja
Kutumika kwa mstari wa kwanza	Kupungua kwa mstari au kama ulivyoamriwa
Kisukari cha Kuvunjika	Mafuta ya madini au chaguo lililoidhinishwa
Mpangilio wa kuponya	Kielelezo cha kupunguza kwa kutumia likidu kinachotumika
Upinzani	Asilimia inayotolewa na mradi na shirika la umeme
Ulinzi	Vifuse, vikwazo na mahitaji ya kubadilisha
Mlango	Mahitaji ya IEEE C57.12.28 pale yanapounganishwa
Ufanisi	Mahitaji ya DOE, ya Kanada au ya shirika la umeme yanayotumika
Ufuatiliaji	Masharti ya joto, shinikizo na mawasiliano
Hatizo	Ratiba, ripoti za majaribio na ushahidi wa utii

6.2 Kwa Nini Uwezekano wa Kupunguza Kwa Transformer Unasema

Uwezekano wa kupunguza kwa transformer unahusisha sasa ya mgandamizo, udhibiti wa voltaji, na usimbamizi wa vifaa vya ulinzi.

Transformer yenye uwezekano wa kupunguza mdogo unaweza kuboresha udhibiti wa voltaji katika hali fulani za kujaza lakini inaweza kuongeza sasa ya mgandamizo inayopatikana.

Muhanga wenye upinzani wa juu unaweza kupunguza sasa ya kushindwa wakati huo huo ukiongeza upungufu wa voltage chini ya mzigo.

Kwa hiyo, upinzani unapaswa kuwa na usimbamko na mfumo wa umeme wote badala ya kuchaguliwa kwa kutumia njia ya peke yake.

Kwa matumizi ya kuchakua EV, wahandisi wanapaswa kuchunguza upungufu wa voltage wakati wa uendeshaji wenye mahitaji ya juu na kuthibitisha kwamba sasa ya kushindwa inayopatikana inabaki ndani ya ratiba za kuvunja za vifaa vya chini.

6.3 Uchunguzi wa Kiufundi na Kumbukumbu za Ubora

Uthibitisho wa ubora wa muhanga unapaswa kujumuisha uchunguzi wa kawaida unaofaa na mchakato wa kuchunguza ulioandikwa.

Kulingana na aina ya muhanga na standa inayotumika, uchunguzi wa kiufundi unaweza kujumuisha:

• Vipimo vya upinzani wa mizunguko.

• Uthibitisho wa uwiano na polariti.

• Mapungufu ya kushinda bila mzigo na sasa ya kuchanganya.

• Mapungufu ya mzigo na upinzani.

• Ujaribisho wa kuvunjika kwa kutumia voltage iliyowekwa.

• Ujaribisho wa kuvunjika kwa kutumia voltage iliyoundwa.

• Ujaribisho wa kuondoa mapafu kwa vifaa vilivyojazwa kwa maji.

Ujaribisho zaidi za aina, muundo, au maalum yanaweza kutakiwa na mwenye kununua.

Dokumenti ya ukubaliano wa uzinduzi lazima iweze kufanania kitu kilichojaribiwa, viwadi vya kurejea, masharti ya ukubaliano, na matokeo yaliyosomwa.

Kwa miradi ya Amerika Kaskazini, wanaunuzi pia wanapaswa kuthibitisha upatikanaji wa michoro, taarifa za lebo, maelekezo ya uendeshaji, na dokumenti zinazofaa kwa ukaguzi wa umma au mamlaka.

7. Jiangsu Dingxin Electric: Suluhisho za Transformer za Aina ya Pad-Mounted zilizotengenezwa kwa ajili ya mtu binafsi

Jiangsu Dingxin Electric ni mfanyaji wa transformer za umeme ambaye ana uzoefu zaidi ya miaka 30 katika sekta hii, anayetoa suluhisho za transformer za usambazaji na za nguvu kwa masoko ya kimataifa.

Mfumo wa bidhaa yake unajumuisha:

• Transformer za usambazaji zenye kipindi moja za kuchakata kwenye ngazi.

• Mabaharia ya usambazaji yanayotumia mafuta.

• Mabaharia ya usambazaji yanayowekwa kwenye msalaba.

• Mabaharia ya usambazaji ya aina ya kususka.

• Mabaharia ya nguvu yanayotumia mafuta.

• Mikumbusho iliyotengenezwa mapema.

• Mabaharia ya PV yanayowekwa kwenye msalaba.

Kwa miradi ya Amerika Kaskazini, Dingxin inaweza kushirikiana na wateja kuchunguza mahitaji ya mabaharia kulingana na matumizi yake na kubuni vigezo vya kipekee vya vifaa.

7.1 Uhandisi wa Mabaharia Unaofaa Kwa Matumizi

Miradi tofauti inahitaji mifumo tofauti ya umeme na ya kisasa.

Mradi wa usambazaji wa chini wa utawala unaweza kupendekeza mifumo ya kawaida ya maelezo ya kwanza, mpangilio wa kubadilisha, na vitu vya kujumuisha vilivyoidhinishwa na utawala.

Mradi wa kuchakua umeme kwa ajili ya biashara unaweza kupendekeza mkingo wa uhamisho wa pili wenye uwezo mkubwa zaidi, utendaji wa kufanya kazi chini ya mzigo ulioshindwa, tathmini ya harmoniki, na usimamizi wa joto.

Uwekaji wa nguvu ya mazingira yanayotokana na asili unaweza kuongeza mahitaji ya ziada yanayohusiana na mtiririko wa nguvu kwa mwelekeo mwingine, utekelezaji wa kushikwa kwenye ardhi, na usimamizi wa ulinzi.

Majadiliano ya uhandisi ya Dingxin yanaweza kuhusu:

• Mahitaji ya mradi kuhusu voltage na uwezo.

• Mpangilio wa mizani ya transformer na viungo vyake.

• Vipimo vya kifaa cha kufunga na mpangilio wa kiainisho.

• Chaguzi za likidu la kuzuia umeme.

• Mpangilio wa viungo vya kwanza na vya pili.

• Mahitaji ya kusimamia na vitu vya ziada.

• Matarajio ya majaribio ya uzinduzi na waraka.

Uwepo wa mwisho wa bidhaa na utokezaji wake unapaswa kuthibitishwa dhidi ya maelezo ya kifani yaliyokubaliwa.

7.2 Kusaidia Miradi ya EPC na Uhamisho wa Amerika Kaskazini

Katika ununuzi wa mashine za kubadilisha ya kimataifa, mawasiliano ya kifani ni muhimu kama uwezo wa kutengeneza.

Wanunuzi wa Amerika Kaskazini wanapaswa kutoa matumizi yanayotarajiwa, maelezo ya shirika la umeme, viwango vya kimaendeleo, na mahitaji ya kuwekwa kwa mapema katika mchakato wa ununuzi.

RFQ kamili ya kifani inasaidia kufafanua uwezekano wa kujumuisha vifaa na kugundua matatizo ya kuidhinishwa kabla ya uzalishaji.

Dingxin inasaidia mazungumzo na mashirika ya umeme, wafanyikazi wa EPC, wauzaji wa vifaa vya umeme, na wanaotengeneza miundo ya biashara yanayotaka suluhisho maalum ya mashine za kubadilisha kwa miradi.

Kwa miradi inayohitaji mpangilio wa IEEE/ANSI, wasilisho wa utokezaji na mahitaji ya kujaribu yanapaswa kuanzishwa na kuthibitishwa kabla ya uthibitisho wa agizo.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara Kuhusu Mashine za Kubadilisha za Aina ya IEEE Pad-Mounted

Ni nini transformer ya kipekee cha IEEE yenye msingi?

Transformer ya kipekee cha IEEE yenye msingi ni transformer ya usambazaji wa kifahari ambayo inajengwa kulingana na mahitaji ya IEEE yanayotumika kuhusu uwezo wake wa umeme, jengo lake, majaribio, na mpangilio wa kifaa chake.

Mahitaji yanayohusiana yanaendelea kulingana na aina ya transformer, daraja la voltage, na matumizi yake.

Tofauti gani kuna kati ya transformer zenye msingi za kipindi cha mzunguko na za kipindi cha mistari?

Transformer ya kipindi cha mistari inapokea nguvu kupitia mpangilio wa mistari moja ya kwanza.

Transformer ya kipindi cha mzunguko inatoa mishakani ambayo inaruhusu mzunguko wa usambazaji wa chini ya ardhi kuendelea kupitia eneo la transformer, ikisaidia chaguzi zaidi za kubadilisha na kugawanya wakati unapowekwa kwa usahihi.

Transformer ya ukubwa gani inahitajika kwa kituo cha kuchakua EV cha biashara?

Uwezo wa transformer unategemea nguvu ya kichakua, ufanisi wa ingizo la AC, sababu ya nguvu, mahitaji ya pamoja, mzigo wa ziada, na mipango ya kuongeza uwezo.

Kwa mfano, chargers nne za 350 kW zinazofanya kazi pamoja zinaweza kutahitaji umeme wa kawaida wa takriban 1,489 kVA chini ya dhana za ufanisi wa 95% na sababu ya nguvu ya 0.99.

Ukubwa wa mwisho unahitaji tathmini ya kina ya mzigo wa umeme.

Je, IEEE C57.12.28 na IEEE C57.12.34 ni standardi sawa?

Hapana. IEEE C57.12.28 inasimamia mahitaji ya usafi wa kifaa cha kufunga kwa vifaa vya kusimama kwenye kipande vya maendeleo vinavyofaa.

IEEE C57.12.34 inasimamia mahitaji ya miongozo ya mizira ya kujitegemea ya kusimama kwenye kipande vilivyopakuliwa kwa likidu ya kisasa.

Wote wanaweza kuwa muhimu kwa mradi fulani wa miongozo, lakini wanasimamia mahitaji tofauti.

Je, miongozo ya kusimama kwenye kipande yanaweza kutumia likidu ya kisasa ya asili?

Ndiyo. Baadhi ya miongozo iliyopakuliwa kwa likidu ya kusimama kwenye kipande yanaweza kubuniwa kwa likidu ya kisasa ya asili.

Miongozo lazima iwe imeundwa kwa likidu iliyochaguliwa, na kuzingatia kwa makini usawirishwaji wa vifaa, vipengele vya joto, utendaji wa umeme, na standardi zinazotumika.

Je, mizunguko ya kuchakua umeme wa EV inahitaji muundo unaofuata kanuni za harmoniki?

Si lazima.

Mahitaji ya harmoniki yanategemea sifa za kuingiza za kifaa cha kuchakua na mfumo wa umeme wote.

Wataalamu wa uhandisi wanapaswa kuchambua mtambo wa harmoniki wa kichakua, uvimbe wa mizunguko, na hali za joto la kufanya kazi kabla ya kuchagua masharti ya muundo maalum yanayohusiana na harmoniki.

9. Hitimisho: Kujenga Mfumo wa Usambazaji wa Chini ya Ardhi na Binafsi ya Kuchakua Umeme wa EV Uthabiti.

Ukuaji wa mfumo wa umeme wa Amerika Kaskazini na kuongezeka kwa kuchakua umeme wa EV katika sekta ya biashara unazoongeza mahitaji ya mizunguko ya usambazaji ya kipande inayowekwa chini ya ardhi yenye uwezo wa kufanya kazi vizuri, ufanisi, na yenye kufaa kwa matumizi maalum.

Kwa wafanyikazi wa mfumo wa umeme, wafanyikazi wa EPC, na wale wanaovumba binafsi ya kuchakua umeme, utekelezaji mzuri wa kuchagua mizunguko unategemea sababu nyingi zinazohusiana na moja nyingine:

• Uchaguzi wa sahihi wa kipekee cha IEEE/ANSI.

• Muundo wa kuvutia kwa njia ya mzunguko au kwa njia ya mstari mmoja unaofaa.

• Ulinganisho sahihi wa uwezo na voltage.

• Ulinzaji wa ulinzi wa umeme kwa njia ya kushirikiana.

• Ukuchunguzwa wa utendaji wa joto na ya harmoniki.

• Uundaji wa kifaa cha kufunga na ya likizo la kujifunza.

• Uchunguzi uliothibitishwa wa uzinduzi wa fabrika na waraka ya mradi.

Mfumo wa miongozo unaoweza kuboresha uaminifu wa usambazaji, kusaidia utendaji wa kudumu wa ufanisi, na kupunguza hatari za uwekaji na usimamizi.

Omba Miongozo Maalum ya Mfumo wa Kufunga Kwenye Mabasi

Unapangalia uboreshaji wa usambazaji chini ya ardhi au mradi wa kuchakua kwa haraka kwa EV za biashara Amerika Kaskazini?

Jiangsu Dingxin Electric inatoa uzinduzi wa miongozo ya mradi na msaada wa kubadilisha kwa matumizi ya kimataifa ya umeme wa watumiaji na ya biashara.

Shiriki timu ya mhandisi yetu ya voltage ya mradi lako, uwezo unahitajika, mpangilio wa kutoa umeme, viwadi vya kufaa, na michoro ya teknolojia.

Wasiliana na Dingxin Electric kuzungumzia mahitaji yako ya miongozo ya kufunga kwenye mabasi na omba kutolewa kwa bei ya teknolojia ya kibinafsi (RFQ).