עקרון העבודה והמבנה הבסיסי של שנאי 1500 kVA יבש מסוג-

מדוע נעשה שימוש בשנאי יבש מסוג 1500 kVA-

שנאי -יבש של 1500 קילוואט מספק עומסים תעשייתיים ומסחריים בינוניים עד גדולים, כגון קווי ייצור, מרכזי נתונים ובניינים גדולים, ממזין מתח בינוני-. בניגוד ליחידות מלאות-בשמן, העיצוב היבש- אינו משתמש בנוזל בעירה, כך שניתן להתקין אותו בתוך הבית, קרוב לעומס, ללא בלימת נפט מדורגת-. בקונסטרוקציה הנפוצה ביותר, הפיתולים יצוקים בשרף אפוקסי המעניק ליחידה חוזק מכני גבוה, עמידות סביבתית טובה ותחזוקה נמוכה מאוד. מאפיינים אלה הופכים את השנאי היבש- לבחירה הסטנדרטית להפצה פנימית שבה בטיחות ויעילות מקום הם בראש סדר העדיפויות.

עקרון עבודה: אינדוקציה אלקטרומגנטית

השנאי פועל על העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית. זרם חילופין בפיתול הראשוני יוצר זמן-משתנה שטף מגנטי בליבת הפלדה המרובדת. שטף זה מקשר את הפיתול המשני ומשרה מתח בו, כך שהכוח מועבר מהמעגל הראשוני למעגל המשני ללא כל חיבור חשמלי ביניהם. היחס בין המתח הראשוני למשני נקבע על ידי יחס הסיבובים של שתי הפיתולים. מכיוון שהתהליך עובד רק עם זרם חילופין, השנאי הוא התקן AC ואינו יכול להפוך DC.

ביחידה תלת-פאזית, שלוש קבוצות של פיתולים מסודרות על ליבה של שלוש-גפיים, כאשר שטפי הפאזות נעוצים ב-120 מעלות. הסדר זה מספק כוח תלת- מאוזן והוא התצורה הסטנדרטית להפצה תעשייתית. קבוצת הווקטור Dyn11 היא נפוצה, כאשר הדלתא-הראשונית המחוברת מכילה זרמים-הרמוניים שלישיים והכוכב המשני-מחוברים מספקים נייטרלי לעומסים חד-פאזיים-.

בניית ליבה

הליבה בנויה מלמינציות של פלדת סיליקון קרה-מגולגלת-, מוערמת או מפותלת כך שהשטף עוקב אחר כיוון התבואה. הלמינציות הן דקות, בדרך כלל 0.23-0.35 מ"מ עבור דרגות שנאים, עם ציפוי מבודד בין היריעות לחיתוך הפסדי זרם מערבולים-. הליבה מהודקת בלחץ מבוקר כדי לשמור על רעש נמוך ולמנוע רעידות. אובדן ליבה (אובדן ללא עומס) קיים בכל פעם שהשנאי מופעל, כך שאיכות חומר הליבה משפיעה ישירות על עלות ההפעלה של היחידה.

יצוק-פיתולי שרף: מבנה ובידוד

בשנאי יצוק מסוג -שרף יבש-, הפיתולים הראשוניים והמשניים מכוסים בשרף אפוקסי תחת יציקת ואקום. תהליך הוואקום מסיר אוויר ולחות מהפיתול, כך שהשרף ממלא כל רווח ומספק מערכת בידוד נטולת חללים- עם חוזק דיאלקטרי גבוה. השרף המתרפא נותן למתפתל קשיחות מכנית, מגן עליו מפני כוחות קצרים-, ואוטם אותו מפני לחות, אבק וכימיקלים.

מערכת הבידוד מדורגת לדרגה תרמית, בדרך כלל Class F (155 מעלות) או Class H (180 מעלות), המגדירה את טמפרטורת הנקודה החמה- המקסימלית שהפיתול יכול לעמוד בה ברציפות. מגבלת עליית טמפרטורה-, בדרך כלל 100 K, מוחלת כך שטמפרטורת-הנקודה החמה תישאר בתוך מגבלת הכיתה בשירות רגיל. חיישני טמפרטורה Pt100 המוטמעים בפיתולים מזינים את מערכת ההגנה והניטור, ומאפשרים הגנת עומס יתר ותחזוקה חזויה.

שיטות קירור

שנאים -יבשים מקוררים באוויר. שני מצבים מוגדרים בתקן:

AN (אוויר טבעי): חום מוסר על ידי הסעת אוויר טבעית וקרינה. זהו מצב הקירור הסטנדרטי ומספיק לעומס מדורג מתמשך בחדר מאוורר.

AF (אוויר מאולץ): מאווררים מפריחים אוויר על משטחי הקירור, משפרים את העברת החום ומאפשרים ליחידה לספק תפוקה גבוהה יותר, בדרך כלל 20-40% יותר, עבור תנאי עומס שיא.

יש להתאים את אוורור החדר לאובדן החום הכולל של השנאי, מכיוון שאוויר חם ממוחזר מעלה את טמפרטורת הסביבה ומפחית את היחידה. עבור יחידה מסוג 1500 kVA, יש לחשב את זרימת אוויר האוורור מתוך הפסדי העומס המלאים- ועליית טמפרטורת החדר המקובלת.

סיכום מפרט עבור יחידת כיתה 1500 kVA

יחידת 1500 kVA יושבת בין הגדלים הסטנדרטיים של סדרת SC(B)10 של 1250 kVA ו- 1600 kVA בטווח ה-10kV הנפוץ, והיא מתוכננת לפי הזמנה סביב יעדי המתח, העכבה והאובדן של הפרויקט. נקודות מפרט אופייניות הן:

ערכי אובדן, עכבה ורמת רעש קבועים לפי מחלקת העיצוב ויש לאשר אותם מדוח הבדיקה-הסוג של העיצוב הספציפי לפני ההזמנה, שכן יחידת 1500 kVA אינה גודל סטנדרטי-קטלוגי בכל סדרה.

יתרונות בהתקנות אמיתיות

ללא שמן, כך ללא סכנת דליפה, ללא דגימת שמן וללא צרור-מדורג אש; היחידה בטוחה לסביבה להתקנה פנימית.

תחזוקה נמוכה: משימות שגרתיות מוגבלות לבדיקה ויזואלית, ניקוי ובדיקות חיבור.

עמידות גבוהה במעגל קצר- הודות לפיתולי השרף הקשיחים-.

רעש ורעידות נמוכים מהקונסטרוקציה המהודקת, המובלעת, המתאימה לבניינים עם שטחים תפוסים בקרבת מקום.

עמידות טובה ללחות ואבק עם מארז מתאים, המאריך את חיי השירות באולמות תעשייתיים.

שאלות נפוצות

שאלה 1. מדוע הפיתול מכוסה בשרף אפוקסי?מעטפת אפוקסי יצוקה-בוואקום מעניקה לליפוף מערכת בידוד נטולת- ריק עם חוזק דיאלקטרי גבוה, קשיחות מכנית נגד כוחות קצרים- והגנה מפני לחות, אבק וכימיקלים. זוהי התכונה המגדירה של השנאי מסוג -שרף יבש-יצוק.

שאלה 2. מה ההבדל בין קירור AN ו-AF?AN מסתמך על הסעת אוויר טבעית וקרינה, והוא מצב הקירור הסטנדרטי. AF מוסיף מאווררים המנשיפים אוויר על פני משטחי הקירור, מגבירים את פיזור החום ומאפשרים תפוקה גבוהה יותר לעומסי שיא או טמפרטורות סביבה גבוהות.

שאלה 3. האם ניתן להתקין שנאי -יבש בחוץ?יחידת IP20 סטנדרטית מיועדת לשימוש פנימי. התקנה חיצונית דורשת מתחם עמיד בפני מזג אוויר IP23 ומעלה או בית מגן, מכיוון שהפיתולים אינם אטומים בפני גשם. רוב יחידות השרף היצוק-מצוינות לשירות פנימי.

שאלה 4. כיצד משתווה שנאי -יבש ליחידה מלאה בשמן באותו דירוג?היחידה היבשה-ת עולה יותר עבור אותו דירוג אך מסירה סכנת שריפה, בלימת שמן ותחזוקת שמן, וניתן להתקין אותה קרוב למטען בתוך הבית. יחידות מלאות-בשמן נשארות אטרקטיביות עבור יישומים חיצוניים, בעלי קיבולת- גבוהה ובעלות-תחילה- נמוכה.

שאלה 5. איזו הגנה צריך שנאי 1500 kVA יבש-?הגנה אופיינית כוללת ניטור טמפרטורת מתפתל Pt100 עם שלבי אזעקה ויציאה, הגנה מפני זרם יתר משני הצדדים, ומארז מתאים עם מנעולים. יש לתאם את הגדרות ההגנה עם עכבת השנאי ועם המתג במורד הזרם.

שאלה 6. כיצד נשלטת עליית הטמפרטורה של הפיתול?התכנון מגדיר את גודל המוליך, אובדן הליבה ומשטח הקירור כך שטמפרטורת הנקודה החמה-תשאר בתוך מגבלת דרגת הבידוד בעומס נקוב. בשירות, חיישני ה-Pt100 המוטבעים ופרופיל העומס מנוטרים, וקירור AF מופעל כאשר טמפרטורת הפיתול מתקרבת לרמת האזעקה.