Từ khóa nóng:
- Tất cả
- Tên sản phẩm
- Từ khóa sản phẩm
- Mẫu sản phẩm
- Tóm tắt sản phẩm
- Mô tả sản phẩm
- Tìm kiếm nhiều trường
Lượt xem: 0 Tác giả: Welldone power Thời gian xuất bản: 30-10-2026 Nguồn gốc: Địa điểm
MỘT kVA định mức của máy biến áp loại khô chỉ thực tế nếu việc lắp đặt có thể loại bỏ tổn thất dưới dạng nhiệt. Thông gió không đủ kích thước và cuộn dây chạy nóng hơn mức cách điện cho phép, ngay cả ở mức tải định mức. Bài viết này đưa ra các tính toán kỹ thuật — diện tích tự do cho gió lùa tự nhiên, luồng không khí để làm mát cưỡng bức, bẫy tuần hoàn, quy tắc khoảng trống và giảm độ cao/môi trường xung quanh — để thiết kế phù hợp với bảng tên.
Máy biến áp loại khô không che giấu sức nóng của nó; nó ném nó vào không khí trong phòng và tin tưởng căn phòng sẽ mang nó đi. Một bộ phận chứa đầy dầu sẽ truyền nhiệt qua vòng chất lỏng đến bộ tản nhiệt có thể đặt bên ngoài phòng. Thiết bị loại khô bằng nhựa đúc hoặc VPI không có vòng lặp như vậy - chất làm mát duy nhất của nó là không khí đi qua các cuộn dây và không khí đó là không khí trong phòng. Mỗi watt tổn thất sẽ trở thành một watt mà hệ thống thông gió phải trích xuất hoặc nhiệt độ trong phòng tăng lên cho đến khi cuộn dây đạt đến giới hạn.
Đây là lý do tại sao giống nhau Máy biến áp loại khô 1600 kVA có thể là sự lựa chọn hợp lý trong sảnh trạm biến áp thông gió tốt và có nguy cơ hỏng hóc sớm trong tủ điện kín. Đơn vị giống hệt nhau. Ranh giới làm mát thì không. Giới hạn độ tăng nhiệt theo IEC 60076-11 — độ tăng trung bình của cuộn dây là 100 K đối với loại F, 125 K đối với loại H, tham chiếu đến nhiệt độ môi trường tối đa là 40 °C — được đo trong các điều kiện làm mát quy định. Thay đổi các điều kiện đó thì giới hạn không còn được đáp ứng nữa, mặc dù kVA in trên tấm không thay đổi.
Trước khi xác định kích thước của bất kỳ lỗ mở hoặc quạt nào, hãy định lượng tải. Nhiệt cần loại bỏ là tổn thất toàn phần của máy biến áp ở chế độ làm việc dự kiến, không phải công suất định mức của máy biến áp.
P_nhiệt = P0 + K² · Pk + P_other
P0 = tổn thất không tải (bật bất cứ khi nào thiết bị được cấp điện)
Pk = tổn thất tải ở dòng định mức
K = hệ số tải (tải thực tế tải định mức)
P_other = nhiệt từ thiết bị lân cận dùng chung phòng (thiết bị đóng cắt, ổ đĩa, pin)
Định cỡ quạt từ kVA thay vì từ bảng tổn thất là lỗi thông gió phổ biến nhất. Một đơn vị 1600 kVA có P0 = 2,4 kW và Pk = 12 kW tiêu hao khoảng 14,4 kW khi đầy tải - khoảng 0,9% định mức của nó. Hai máy biến áp có cùng kVA từ các thiết kế khác nhau có thể có con số tổn thất cách nhau 30–50% và khoảng cách đó là toàn bộ yêu cầu làm mát. Bắt đầu từ bảng thua lỗ, luôn luôn.
Khi không lắp làm mát cưỡng bức (chế độ AN), phòng sẽ thở qua các khe hở. Không khí mát đi vào vùng thấp, hấp thụ nhiệt và thoát ra ở vùng cao - hiệu ứng ngăn xếp. Diện tích tự do (không bị cản trở) cần thiết ở mỗi lỗ được ước tính từ nhiệt và độ tăng nhiệt độ cho phép của không khí được hút ra:
Diện tích tự do (m²) ≈ P_heat(W) ÷ (20 × ΔT × v)
trong đó ΔT là mức tăng nhiệt độ không khí trong phòng cho phép so với môi trường xung quanh (thường là 10–15 K) và v là tốc độ không khí qua cửa mở (thường là 1–2 m/s). Để kiểm tra độ tỉnh táo, quy tắc ngón tay cái được sử dụng rộng rãi là khoảng 1 m² diện tích thông gió tự do trên 1000 W nhiệt - nhưng công thức là ước tính kỹ thuật và cả hai chỉ đồng ý khi vận tốc giả định là thực tế.
Vùng tự do trên bản vẽ hầu như không bao giờ là vùng tự do mà không khí nhìn thấy. Cửa chớp hoặc lưới tản nhiệt có tỷ lệ diện tích tự do - thường là 0,5 đến 0,7 độ mở hình học của nó - vì các thanh và khung chặn dòng chảy. A 30 m² độ mở hình học có thể chỉ cung cấp ~18–21 m² diện tích tự do thực sự. Luôn lấy kích thước từ hệ số diện tích tự do do nhà sản xuất công bố, không phải theo diện tích của lỗ mở.
Khi gió lùa tự nhiên không thể giải tỏa nhiệt — các thiết bị lớn, môi trường xung quanh cao hoặc vỏ kín — quạt sẽ được bổ sung (nhiệm vụ AF). Luồng không khí cần thiết đến trực tiếp từ cân bằng nhiệt không khí:
Q = P_nhiệt ÷ (ρ × c × ΔT)
với mật độ không khí ρ ≈ 1,2 kg/m³ và nhiệt dung riêng c ≈ 1005 J/(kg·K) ở điều kiện gần phòng. Sắp xếp lại và thể hiện mỗi giờ:
Luồng khí (m³/h) ≈ 3,0 × P_heat(W) ΔT
Ví dụ hoạt động. Một tổ máy nhựa đúc 1600 kVA, loại F, được tải đến K = 0,8:
P0 = 2,4 kW, Pk = 12 kW
P_nhiệt = 2400 + 0,8² × 12 000 = 2400 + 7680 = 10 080 W
ΔT cho phép = 15 K
Q ≈ 3,0 × 10 080 ÷ 15 ≈ 2016 m³/h (khoảng 0,56 m³/s)
Khi đầy tải (K = 1, P_heat = 14,4 kW), cùng một phòng cần khoảng 2880 m³/h. Lưu ý rằng đây là luồng không khí lý thuyết từ cân bằng nhiệt. Lựa chọn thực sự phải bổ sung thêm biên độ cho tình trạng tắc bộ lọc, uốn ống và lão hóa quạt - mức tăng 15–25% là bình thường - và xác nhận điểm vận hành của quạt so với đường cong áp suất của hệ thống, không chỉ xếp hạng phân phối tự do của nó.
Sai lầm thông gió đắt giá nhất không phải là có quá ít không khí - mà là không khí không bao giờ thoát ra ngoài. Nếu cửa thoát khí và cửa hút không khí trong lành quá gần nhau hoặc nếu thiết bị nằm trong một cái túi nơi dòng khí thoát ra của nó bị hút ngược qua các cuộn dây thì dòng khí thải mà quạt vừa tạo ra sẽ bị hút thẳng trở lại cửa vào. Ampe kế của quạt hiển thị dòng điện khỏe, đồng hồ đo lưu lượng gió có vẻ ổn và cuộn dây vẫn quá nóng - vì không khí lưu thông đã ấm.
Ngăn chặn điều đó bằng cách bố trí chứ không phải hy vọng: đặt cửa hút gió thấp và cửa thoát nước cao trên các bức tường đối diện nếu có thể; giữ ống xả ở trên cao và tránh xa cửa hút; dẫn khí thải hoàn toàn ra khỏi phòng thay vì để nó tràn vào cùng một không gian; và tránh lắp đặt máy biến áp trong hốc hoặc dựa vào tường khiến dòng chảy ra của nó cong ngược lên phía trên. Sự tách biệt và hướng quan trọng hơn mét khối thô.
Khoảng trống được xác định bằng số trên sơ đồ và khoảng trống cho phép không khí di chuyển là hai thứ khác nhau. Khoảng cách tối thiểu xung quanh máy biến áp loại khô tồn tại để không khí có thể tiếp cận các bề mặt cuộn dây từ mọi phía và để luồng nóng phía trên thiết bị không bị che bởi trần thấp. Hướng dẫn điển hình giữ khoảng cách không khí trong lành vài trăm milimét với các bộ phận mang điện và với các vách bao bọc, đồng thời yêu cầu khoảng trống phía trên thiết bị cho cột được gia nhiệt tăng lên. Khi thiết bị được đặt trong vỏ có xếp hạng IP, đường thông gió riêng của vỏ - không phải của phòng - sẽ trở thành khe hở giới hạn và các quy tắc tuần hoàn và diện tích tự do sẽ được áp dụng bên trong vỏ trước tiên.
Làm mát không khí là một hoạt động kinh doanh có lưu lượng lớn. Khi độ cao tăng lên, mật độ không khí giảm xuống, do đó, một thể tích quạt đầu ra nhất định sẽ mang ít nhiệt đi hơn. Hướng dẫn thực tế là tăng luồng không khí cần thiết lên khoảng 10% trên 1000 m độ cao hoặc giảm công suất thiết bị tương ứng. Một máy biến áp được chỉ định ở mực nước biển và được lắp đặt ở độ cao 2000 m sẽ mất một phần đáng kể biên độ làm mát của nó trừ khi hệ thống thông gió được điều chỉnh.
Nhiệt độ môi trường hoạt động theo cách tương tự từ trên xuống. IEC giả định nhiệt độ môi trường xung quanh tối đa là 40 °C; trên mức đó, áp dụng giảm công suất - khoảng 1% công suất trên mỗi °C trên 40 °C là quy tắc chung gắn liền với IEC 60076-12. Trên thực tế, một máy biến áp được định mức cho nhiệt độ môi trường xung quanh là 40°C, trên thực tế, được định mức cho không khí có nhiệt độ 40°C thực sự đi vào cuộn dây, tức là nhiệt độ phòng sau khi thông gió, không phải nhiệt độ ngoài trời ghi trên nhãn máy.
Một thiết bị có xếp hạng AN/AF có hai công suất: số liệu AN thấp hơn khi quạt dừng, số liệu AF cao hơn khi quạt chạy. Xếp hạng thứ hai của máy biến áp chỉ tồn tại khi quạt thực sự đang chạy. Nếu nguồn cung cấp quạt bị hỏng, công tắc nhiệt sẽ ngắt thiết bị đến giới hạn AN của nó - và nếu không có khóa liên động như vậy tồn tại, máy biến áp sẽ hoạt động âm thầm vượt quá định mức được làm mát của nó. Chỉ định điều khiển quạt từ nhiệt độ cuộn dây (cảm biến Pt100), vận hành theo giai đoạn, ngưỡng cảnh báo và ngắt được đặt theo lớp cách điện (ví dụ: cảnh báo gần 140 °C, ngắt gần 150 °C đối với loại F) và lượng dự phòng quạt đủ để một động cơ bị hỏng không làm hệ thống làm mát bị hỏng.
Kích thước |
Cách tiếp cận thông thường |
Phương pháp kỹ thuật |
Cơ sở định cỡ |
kVA của đơn vị |
Tổng thiệt hại P0 + K²·Pk từ bảng |
Khu vực tự do |
Kích thước mở hình học |
Diện tích tự do hiệu quả × hệ số cửa gió |
Luồng gió của quạt |
Số danh mục giao hàng miễn phí |
Cân bằng nhiệt Q + biên so với đường cong áp suất |
Cách trình bày |
Đầu vào/đầu ra bất cứ nơi nào phù hợp |
Đầu vào thấp, đầu ra cao, tách biệt, không tuần hoàn |
Độ cao/môi trường xung quanh |
Đã bỏ qua |
Luồng khí +10%/1000 m; giảm nhiệt độ trên 40°C |
nhiệm vụ AF |
Người hâm mộ giả định luôn bật |
Khóa liên động, báo động/ngắt, dự phòng |
Nêu rõ số liệu tổn thất, không chỉ kVA. Yêu cầu P0 và Pk ở nhiệt độ hợp đồng và hệ số tải dự kiến K, do đó thông gió có thể được xác định theo nhiệt độ thay vì định mức.
Chỉ định luồng không khí cân bằng nhiệt với ΔT đã nêu và biên độ 15–25%, đồng thời yêu cầu đường cong quạt để xóa áp suất hệ thống bao gồm các bộ lọc và ống dẫn.
Yêu cầu xác minh diện tích tự do hiệu quả đối với gió lùa tự nhiên: hệ số diện tích tự do của cửa gió áp dụng cho lỗ mở hình học, với cửa vào thấp và cửa ra cao.
Cấm tuần hoàn theo bố cục. Nêu rõ sự tách biệt tối thiểu giữa đầu vào và đầu ra và toàn bộ ống dẫn khí thải ra khỏi phòng; từ chối các thiết kế mà dòng chảy ra có thể quay trở lại cửa hút.
Khai báo độ cao và môi trường xung quanh. Nếu địa điểm vượt quá 1000 m hoặc 40 °C, hãy yêu cầu tăng luồng không khí hoặc giảm công suất tương ứng bằng văn bản.
Khóa liên động AF bắt buộc. Đối với các thiết bị làm mát cưỡng bức, yêu cầu điều khiển quạt dựa trên nhiệt độ, ngưỡng báo động/ngắt đối với lớp cách nhiệt và dự phòng quạt — đồng thời xác nhận thiết bị giảm tốc độ an toàn nếu quạt dừng.
Hỏi: Tôi có thể chỉ sử dụng kVA để chọn quạt thông gió không? Đáp: Không. Tải làm mát là tổn thất của máy biến áp (P0 + K²·Pk), chiếm một phần trăm của kVA và rất khác nhau giữa các thiết kế có cùng định mức. Việc định cỡ từ kVA sẽ làm tăng kích thước một số phòng một cách có hệ thống và âm thầm giảm kích thước các phòng khác. Bắt đầu từ bảng mất mát.
Hỏi: Cửa thông gió của tôi đủ lớn — tại sao máy biến áp vẫn nóng? A: Phần mở hình học không phải là diện tích tự do. Cửa gió thường chỉ đi qua 50–70% dấu chân của nó dưới dạng dòng chảy mở và nếu khí thải bị hút trở lại cửa vào (tuần hoàn), thì ngay cả những khe hở hoàn hảo cũng không có tác dụng. Kiểm tra hệ số diện tích tự do và khoảng cách đầu vào-đầu ra.
Hỏi: Độ cao có thực sự thay đổi yêu cầu làm mát không? Đ: Vâng. Không khí mỏng hơn ở độ cao mang ít nhiệt hơn trên mỗi mét khối, do đó, cùng một chiếc quạt sẽ truyền ít năng lượng nhiệt hơn. Một quy tắc thực tế là lượng luồng không khí nhiều hơn khoảng 10% trên 1000 m, hoặc mức giảm công suất tương đương. Thiết kế ngang mực nước biển được tái sử dụng ở độ cao 2000 m sẽ nóng hơn trừ khi được sửa chữa.
Hỏi: Điều gì xảy ra với máy biến áp AN/AF nếu quạt bị hỏng? A: Nó rơi trở lại mức AN thấp hơn. Nếu không có khóa liên động nhiệt, nó có thể tiếp tục chịu tải AF cao hơn và quá nóng. Thông số kỹ thuật phải yêu cầu điều khiển quạt dựa trên nhiệt độ với cảnh báo và ngắt, cộng với tính năng dự phòng để một quạt hỏng không làm hỏng quá trình làm mát.
Câu hỏi: Tôi nên cho phép tăng nhiệt độ bao nhiêu khi tính toán thông gió? Đáp: Thông thường mức tăng nhiệt độ không khí trong phòng hoặc khu vực bao quanh là 10–15 K. ΔT nhỏ hơn cần nhiều luồng không khí hơn (công thức tỷ lệ nghịch), do đó, ΔT được phép là sự cân bằng trực tiếp giữa vốn và diện tích sàn - kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ hơn sẽ tốn nhiều quạt hơn hoặc mở nhiều hơn.
Bảng tên kVA của máy biến áp loại khô là một lời hứa hoàn toàn phụ thuộc vào việc phòng có giữ được thỏa thuận hay không. Kích thước thông gió từ tấm mất, không phải đánh giá; kích thước lỗ từ diện tích tự do hiệu quả, không phải hình học; và thiết kế cách bố trí để không khí nóng thực sự rời đi. Thêm độ cao và mức giảm xung quanh cũng như khóa liên động AF để bảo vệ thiết bị khi quạt dừng và cùng một hộp màu xanh lá cây mang lại tuổi thọ định mức thay vì bị lão hóa sớm trong tủ kín. Nhiệt độ phòng tăng không phải là con số dễ chịu; nó là một phần của Ngân sách nhiệt độ của máy biến áp - và ngân sách đó là những gì lớp cách điện được viết dựa trên.
