Transformador per a depuradora: selecció, dimensionament i aplicacions

Estacions de tractament d'aigüesno són exactament indulgents quan es tracta d'interrupcions d'alimentació.Bombescal seguir corrent,bufadorscal mantenir l'aireació,sistemes de filtracióha de romandre en línia, iequips de controlha de mantenir tot el procés en moviment. Darrere de tot aquest equipament elèctric, sol haver-hi una infraestructura important: latransformador per a depuradoraaplicacions.

Escollir el transformador adequat no és només una qüestió de mirar els kVA totals i escollir la següent mida disponible. Les instal·lacions d'aigua i aigües residuals tenen els seus propis reptes elèctrics. Els motors grans poden extreure corrents d'arrencada elevades, els VFD poden introduir harmònics i l'entorn de funcionament pot ser humit, polsós o químicament agressiu. Cal seleccionar un transformador tenint en compte aquestes condicions.

Per als contractistes d'EPC, enginyers elèctrics, propietaris de plantes i equips d'adquisició, obtenir l'especificació del transformador correctament al principi pot estalviar molts problemes més endavant.

Què és un transformador per a una planta de tractament d'aigua?

A transformador de la planta de tractament d'aiguas'utilitza per canviar la tensió elèctrica d'entrada a un nivell adequat per al sistema i equips de distribució de la planta.

Una disposició de potència típica pot semblar a això:

Potència de les utilitats → Aparells de mitja tensió → Transformador → Aparells de baixa tensió → MCC/PCC → Bombes, ventiladors, motors i equips auxiliars

La tensió de la xarxa d'entrada pot variar segons el país i el projecte. Els nivells de tensió mitjana-comuns inclouen 11 kV, 22 kV i 33 kV. Aleshores, el transformador redueix aquesta tensió fins a un nivell de baixa -tensió utilitzable, com ara 400 V, 415 V o 480 V.

Per descomptat, la relació de tensió real sempre s'ha de basar en el subministrament d'utilitat i els requisits de l'equip del projecte.

La feina principal del transformador és senzilla: proporcionar un subministrament elèctric estable i fiable. Però en una depuradora, hi ha una mica més que això.

Quin tipus de transformador és adequat?

Aquí no hi ha una resposta universal. El millor transformador depèn de la mida de la planta, el nivell de tensió, la ubicació, les condicions ambientals i el perfil de càrrega.

Per a plantes de tractament més grans amb càrregues de motor substancials, antransformador-immers en olipot ser una opció pràctica, especialment per a subestacions exteriors. Aquests transformadors proporcionen una refrigeració eficaç i estan disponibles en una àmplia gamma de capacitats.

Per a sales elèctriques interiors,transformadors de tipus sec-sovint són més convenients. No hi ha oli de transformador per gestionar i es poden instal·lar a prop dels equips de distribució de baixa tensió-de la planta quan la sala està correctament dissenyada.

Un transformador de resina fosa és una altra opció on la resistència a la humitat i el funcionament interior són importants.

Com dimensionar un transformador per a una planta de tractament d'aigua

La mida del transformador mereix una atenció acurada. Simplement sumar les classificacions de la placa d'identificació de cada motor i dispositiu elèctric normalment donarà una resposta massa simplista.

Una planta de tractament d'aigua no necessàriament fa funcionar totes les càrregues a plena capacitat al mateix temps. Les bombes poden funcionar segons la demanda d'aigua, els ventiladors poden ser controlats per VFD i alguns equips de tractament poden funcionar de manera intermitent.

Al mateix temps, hi ha diverses càrregues que poden tenir un impacte significatiu en la selecció del transformador.

Un càlcul simplificat es pot escriure com:

Transformador kVA=Demanda màxima (kW) ÷ Factor de potència

Per exemple, si la demanda màxima de la planta és de 1.000 kW i el factor de potència és de 0,90:

1.000 ÷ 0.90=aproximadament 1.111 kVA

Això no vol dir que el projecte hagi de demanar automàticament un transformador de 1.111 kVA. Les qualificacions estàndard del transformador, el marge de disseny, l'arrencada del motor, els harmònics, la temperatura ambient, l'expansió futura i la redundància s'han de tenir en compte abans de seleccionar la qualificació final.

En altres paraules, el càlcul és un punt de partida, no tot el disseny.

Arrancada del motor i grans càrregues de bomba

Bombes i bufadors granspot fer que la mida del transformador sigui una mica complicat.

Quan un motor gran arrenca directament a través de la línia, el seu corrent d'arrencada pot ser diverses vegades més gran que el seu corrent de funcionament normal. Si s'encenen diversos motors grans al mateix temps, la demanda temporal pot arribar a ser significativa i pot provocar caigudes de tensió.

Aquesta és una de les raons per les quals s'han de revisar les condicions d'arrencada del motor-en seleccionar atransformador per a depuradoraprojectes.

Moltes instal·lacions modernes utilitzen entrants suaus oVFDper millorar el control motor i reduir l'estrès inicial. Aquests dispositius poden facilitar molt el procés d'arrencada del sistema elèctric. Però introdueixen una altra consideració: els harmònics.

VFD i harmònics

Els VFD són cada cop més comuns a les instal·lacions de tractament d'aigua. Permeten que les bombes i els ventiladors funcionin a la velocitat realment necessària en lloc de simplement funcionar a tota velocitat tot el temps. Això pot comportar un estalvi energètic significatiu.

La compensació-és que els VFD són càrregues no lineals i poden produir corrents harmònics.

Si els harmònics esdevenen excessius, poden contribuir a l'escalfament addicional del transformador, augment de les pèrdues, distorsió de tensió i problemes amb equips elèctrics sensibles.

Per tant, per a instal·lacions amb un gran nombre de VFD, els enginyers poden considerarTransformadors de classificació K-, transformadors-de mitigació d'harmònics, filtres harmònics o altres solucions de{0}}potència.

Tanmateix, no cal especificar automàticament un transformador especial per a cada aplicació de VFD. La decisió s'ha de basar en el sistema elèctric real i en el contingut harmònic mesurat o calculat.

Instal·lació interior i exterior

L'entorn al voltant del transformador importa més del que sembla a primera vista.

Les instal·lacions de tractament d'aigües exteriors poden exposar els equips elèctrics a la pluja, la humitat, els canvis de temperatura, la pols i les substàncies corrosives. Per tant, els tancaments dels transformadors, la protecció de la superfície, la ventilació i els sistemes de refrigeració s'han de seleccionar segons les condicions reals del lloc.

Les instal·lacions interiors tenen els seus propis requisits. La sala de transformació necessita una ventilació suficient, espais lliures adequats, condicions ambientals adequades i accés adequat per a la inspecció i manteniment.

Si la depuradora està a prop de la costa o funciona en una atmosfera que conté productes químics corrosius, la protecció contra la corrosió mereix una atenció addicional. És un d'aquests detalls que poden semblar menors durant l'adquisició, però que esdevenen cars arreglar més tard.

Fiabilitat, redundància i protecció

Per a infraestructures d'aigua crítiques, val la pena tenir en compte la redundància del transformador. Una planta pot utilitzar dos o més transformadors perquè les càrregues essencials puguin continuar funcionant si una unitat està fora de línia.

El sistema elèctric també pot combinar transformadors amb generadors de reserva i sistemes de transferència automàtica. Un cop més, l'enfocament correcte depèn dels requisits del procés de la planta i de la normativa local.

La protecció del transformador és igualment important. Segons el tipus de transformador i el nivell de tensió, el sistema pot incloure protecció contra sobreintensitat, protecció contra curt-circuits, control de temperatura, protecció contra sobretensions, protecció diferencial i altres dispositius de protecció.

El transformador no s'ha de tractar com un equip autònom. La seva protecció ha de coordinar-se correctament amb els aparells de commutació aigües amunt i aigües avall.

Normes i especificacions del transformador

Els projectes internacionals de tractament d'aigües són de referència habitualIEC 60076per als requisits del transformador, mentre que els projectes a Amèrica del Nord poden utilitzar rellevantsIEEE C57estàndards.

L'especificació final del transformador pot incloure la potència nominal, la relació de tensió, el nivell d'aïllament, l'augment de la temperatura, la impedància, la capacitat de resistència a curt{0}}circuits, el mètode de refrigeració, el nivell de soroll, l'eficiència, els requisits del canviador de preses, la protecció de la carcassa i les proves.

El punt important és construir l'especificació al voltant del projecte real. Una fitxa genèrica del transformador rarament és suficient per a una instal·lació de tractament complexa.

Transformador Yawei per a aplicacions de tractament d'aigua

Jiangsu Yawei Transformer Co., Ltd.proporciona poder isolucions de transformadors de distribució per a projectes industrials i d'infraestructures.

Per atransformador per a depuradora, el transformador es pot dissenyar al voltant del nivell de tensió del projecte, la capacitat, les característiques de càrrega, l'entorn d'instal·lació i els estàndards aplicables. Depenent de l'aplicació, això pot incloure solucions de transformadors tipus-immersos o secs-.

Per als contractistes d'EPC i els propietaris de plantes, la comunicació primerenca amb el fabricant del transformador pot fer que el procés d'adquisició sigui molt més fluid. Compartir la llista de càrrega, els requisits de tensió, la informació del motor, el percentatge de VFD, les condicions d'instal·lació i els plans d'expansió futurs ofereix al fabricant una base molt millor per a la selecció del transformador.

Conclusió

A transformador per a depuradoraaplicacions té una feina força exigent. Necessita subministrar bombes, ventiladors, motors, sistemes de control i altres equips de manera fiable, sovint durant llargs períodes amb molt poca tolerància al temps d'inactivitat.

Per tant, es selecciona el transformador adequat mirant més enllà de la capacitat bàsica de kVA. L'arrencada del motor, els harmònics VFD, el factor de potència, les condicions d'instal·lació, l'expansió futura, la redundància, la refrigeració i la protecció són importants.

Per a plantes de tractament d'aigües municipals, instal·lacions d'aigües residuals, estacions de bombeig i projectes d'aigua industrial, un transformador dissenyat adequadament proporciona la base elèctrica per a un funcionament estable i eficient de la planta. I quan el transformador s'especifica correctament des del principi, la resta del sistema elèctric acostuma a ser molt més fàcil de gestionar.

Contacta ara