Thiết kế sinh thái của EU cho máy biến áp điện: Quy định đọc (EU) 548/2014 từng điều khoản - và lộ trình tuân thủ của nhà sản xuất

Tại sao quy định này quyết định liệu bạn có thể bán được hay không

Quy định (EU) 548/2014 là biện pháp thực hiện thiết kế sinh thái cho máy biến áp điện, được ban hành theo Chỉ thị Khung thiết kế sinh thái 2009/125/EC. Công việc duy nhất của nó là thiết lập hiệu suất năng lượng tối thiểu bắt buộc cho các máy biến áp được đưa vào thị trường EU hoặc đưa vào sử dụng. Khác với các thiết bị gia dụng, máy biến áp điện không có nhãn năng lượng — không có nhãn dán đầy màu sắc tại điểm bán hàng. Thay vào đó, những gì họ phải đối mặt là một sàn cứng: nếu tổn thất hoặc chỉ số hiệu quả của một đơn vị nằm ngoài giới hạn quy định, nó sẽ không thể được đưa ra thị trường, chấm dứt hoàn toàn. Đối với một nhà xuất khẩu, điều đó khiến quy định trở thành cửa ngõ đầu tiên, trước các bài kiểm tra về giá cả, giao hàng hoặc thậm chí là tiêu chuẩn IEC.

Phạm vi: máy biến áp nào thực sự bị bắt

Phạm vi hẹp hơn so với từ 'máy biến áp' gợi ý và các ranh giới rất quan trọng:

• Công suất định mức tối thiểu 1 kVA . Dưới mức đó, biện pháp này không được áp dụng.

• Dự định sử dụng trong mạng truyền tải và phân phối điện 50 Hz hoặc cho các ứng dụng công nghiệp.

• Bao gồm cả thiết bị một pha và ba pha, loại ngâm trong chất lỏng và loại khô.

Một chi tiết về thời gian gây khó chịu cho các nhóm mua sắm: biện pháp này áp dụng cho các máy biến áp được đưa ra thị trường hoặc đưa vào sử dụng sau khi nó có hiệu lực. Một đơn vị được đặt hàng và cố định theo hợp đồng trước thời điểm đó có thể nằm ngoài yêu cầu, nhưng một lá thư lỏng lẻo về ý định 'có thể mua các đơn vị không tuân thủ sau' sẽ không có sự bảo vệ. Nếu hợp đồng không xác định số lượng và ngày hết hạn rõ ràng thì quyền miễn trừ sẽ biến mất.

Định nghĩa: bốn con số chi phối mọi thứ

Hầu như toàn bộ quy định đều xoay quanh bốn đại lượng được xác định:

• Công suất định mức (Sr) - công suất biểu kiến ​​mà thiết bị được chế tạo để truyền.

• Tổn thất không tải (P0) - công suất tác dụng mà lõi tiêu tán khi được kích thích ở điện áp định mức khi mạch thứ cấp mở. Nó chạy bất cứ khi nào máy biến áp được cấp điện, suốt ngày đêm.

• Tổn hao có tải (Pk) - tổn hao dưới dòng điện định mức, chủ yếu là I²R trong cuộn dây và tổn hao trường rò.

• Chỉ số hiệu suất cao nhất (PEI) — hiệu suất cao nhất mà thiết bị đạt được trong phạm vi tải của nó, được sử dụng cho các thiết bị lớn.

Một định nghĩa không phù hợp trong thử nghiệm: tổn thất tải phải được hiệu chỉnh về nhiệt độ tham chiếu (theo IEC 60076-1 / EN 60076-1) trước khi so sánh với các bảng. Nhà sản xuất đo Pk ở nhiệt độ khác và quên hiệu chỉnh sẽ công bố quá mức hoặc tệ hơn là không đạt giới hạn ở thử nghiệm điển hình.

Yêu cầu về thiết kế sinh thái: hai chế độ, không phải một

Đây là bài viết đặt ra các giới hạn thực tế và chia máy biến áp thành hai phe.

Công suất trung bình (khoảng 1 kVA đến 3 150 kVA). Quy định giới hạn tổn thất không tải tối đa cho phép (P0) và tổn thất khi tải tối đa cho phép (Pk) bằng cách sử dụng các bảng từ I.1 đến I.6 trong Phụ lục I, được lập chỉ mục theo công suất định mức và theo môi chất làm mát (loại dầu so với loại khô). Các thiết bị chất lỏng gắn trên cột tuân theo Bảng I.6 riêng. Bởi vì các mạng thực tế sử dụng các tổ hợp điện áp lẻ nên các bảng chứa các hệ số hiệu chỉnh : cuộn dây 36 kV, cuộn dây điện áp kép hoặc máy biến áp phân phối điều chỉnh điện áp (VRDT), mỗi cuộn sẽ dịch chuyển tổn thất cho phép lên theo tỷ lệ phần trăm đã nêu. Các giới hạn đến theo hai đợt:

• Cấp 1 - từ ngày 1 tháng 7 năm 2015.

• Cấp 2 — từ ngày 1 tháng 7 năm 2021, mức tổn thất không tải chặt chẽ hơn khoảng 20% ​​đối với hầu hết các loại công suất trung bình. Cấp 2 là tiêu chuẩn mà máy biến áp mới của EU phải vượt qua ngày hôm nay. Đạt được mức không tải Cấp 2 ở hầu hết các loại không thể đạt được chỉ bằng cách lắp ráp chặt chẽ hơn - nó thường buộc phải tăng cấp loại vật liệu lõi (thép định hướng hạt có độ thấm cao được tinh chế theo miền) hoặc, trong một số xếp hạng, lõi kim loại vô định hình, vì P0 được phép chỉ đơn giản là không còn chỗ cho tổn thất vật liệu thông thường.

Các tổ máy lớn hơn (> 3 150 kVA đến 40 MVA) và máy biến áp công suất lớn. Mức trần tổn thất tuyệt đối trở nên bất tiện ở quy mô này vì tổn thất tăng theo xếp hạng. Vì vậy, quy định chuyển sang Chỉ số hiệu suất tối đa (PEI) tối thiểu trong các bảng I.7 đến I.9. PEI được xác định bởi:

PEI = 1 − 2·(P0 + Pc0) / [ Sr · √( (P0 + Pc0) / Pk ) ]

trong đó Pc0 là công suất không tải của hệ thống làm mát. PEI nắm bắt đặc điểm vật lý giống như các bảng tổn thất — nó ngầm giới hạn tổng trọng số của tổn thất không tải và tải — nhưng chuẩn hóa nó thành công suất định mức, do đó, đơn vị 100 MVA và đơn vị 10 MVA được đánh giá theo cùng một tỷ lệ phần trăm. Trọng số phản ánh vốn hóa tổn thất : tổn thất không tải được 'bật' trong khoảng 8 760 giờ một năm, tổn thất do tải chỉ trong khi tải, vì vậy cả hai không có giá trị như nhau và chỉ số sẽ cân bằng chúng.

Dự phòng chi phí không tương xứng. Nếu việc thay thế một máy biến áp hiện có bằng một thiết bị tuân thủ Cấp 2 sẽ tốn kém hơn (chi phí vận chuyển hoặc lắp đặt) so với giá trị hiện tại ròng của năng lượng mà nó tiết kiệm được trong suốt thời gian sử dụng, thì quy định cho phép - đặc biệt - sử dụng thiết bị Cấp 1 thay thế, hoặc thậm chí không có yêu cầu tối thiểu trong đó Cấp 1 cũng không tương xứng. Sản phẩm đánh bắt: nhà sản xuất hoặc nhà nhập khẩu phải lập hồ sơ chứng minh và thông báo cho cơ quan giám sát thị trường quốc gia. Đây là một dấu vết trên giấy tờ, không phải là một sự miễn trừ im lặng.

Miễn trừ: liệu các quy tắc có ảnh hưởng đến bạn không

Trước khi thiết kế bất kỳ bảng tổn thất nào, hãy xác nhận đơn vị đó nằm trong phạm vi áp dụng. Quy định miễn trừ máy biến áp 'được thiết kế đặc biệt' cho:

• Nhiệm vụ của dụng cụ (đo lường).

• Cung cấp DC cho các tải điện tử hoặc bộ chỉnh lưu - nhưng không cung cấp máy biến áp cung cấp AC từ các nguồn DC như tua bin gió hoặc giao diện quang điện, vẫn nằm trong phạm vi áp dụng.

• Nhiệm vụ của lò nung, giàn khoan ngoài khơi, dịch vụ gió ngoài khơi và dịch vụ trên tàu.

• Nguồn cung cấp tạm thời hoặc khẩn cấp trong thời gian xảy ra lỗi hoặc tân trang (không phải nâng cấp vĩnh viễn).

• Máy biến áp lực kéo đường sắt (đường dây tiếp điểm AC/DC) và máy biến áp lực kéo đầu máy toa xe.

• Nhiệm vụ nối đất/nối đất, khởi động động cơ, thử nghiệm và hàn.

• Nhiệm vụ chống cháy nổ và khai thác hầm lò.

• Nhiệm vụ ở vùng nước sâu (ngập nước) và các đơn vị giao diện MV-to-MV ≤ 5 MVA được chế tạo để xử lý tình trạng quá tải khẩn cấp.

• Các tổ máy công suất trung bình ba pha dưới 5 kVA (một phần - vẫn áp dụng một số điểm trong Phụ lục I).

Một cái bẫy đáng được đặt tên: máy biến áp biến tần gió hoặc mặt trời tăng cường AC từ bộ chuyển đổi được liên kết với DC không được miễn trừ , mặc dù nó nằm trong dự án 'có thể tái tạo'. Việc coi nó là miễn trừ là một sai lầm thường xuyên và tốn kém ở hải quan. Riêng biệt, nếu một máy biến áp cỡ vừa hoặc lớn hiện có sau đó được thay thế lõi hoặc cuộn dây hoàn chỉnh thì nó phải được đánh giá lại về sự phù hợp và đảm bảo tuân thủ.

Đánh giá sự phù hợp: cách bạn chứng minh điều đó

Sự tuân thủ được thể hiện thông qua lộ trình tuân thủ do Chỉ thị khung đặt ra: hệ thống kiểm soát thiết kế nội bộ (Phụ lục IV) hoặc hệ thống quản lý (Phụ lục V). Trong thực tế, nhà sản xuất tập hợp một hồ sơ kỹ thuật — tính toán thiết kế, đo tổn thất, PEI nếu có — và đưa ra Tuyên bố về sự phù hợp của EC , sau đó dán dấu CE . Dấu CE là cổng chợ có thể nhìn thấy được; không có nó, biên giới và nhà phân phối sẽ đóng cửa.

Tuyên bố tổn thất và minh bạch

Quy định yêu cầu nhà sản xuất phải công bố những tổn thất có thể nhìn thấy được. Gói hàng được khai báo phải bao gồm công suất định mức, tổn thất không tải, tổn thất khi tải (được hiệu chỉnh theo nhiệt độ tham chiếu), PEI nếu có liên quan và trọng lượng của các bộ phận chính. Đây là dữ liệu mà kỹ sư thu mua kiểm tra theo Phụ lục I. Một máy biến áp có P0 và Pk được khai báo không thể đối chiếu với các bảng — hoặc với báo cáo thử nghiệm điển hình — là máy biến áp không khởi động được, bất kể phần còn lại của giá thầu có tốt đến đâu.

Điểm chuẩn chỉ định

Phụ lục IV liệt kê mức tổn hao của các máy biến áp hoạt động tốt nhất về mặt kỹ thuật có thể đạt được vào thời điểm đó — tiêu chuẩn của 'công nghệ tốt nhất hiện có'. Đây là những mức mang tính biểu thị, không bắt buộc : không đơn vị nào bị buộc phải sử dụng chúng. Nhưng chúng là tín hiệu rõ ràng nhất về việc cấp độ tiếp theo sẽ hướng tới đâu và chúng thuộc về bất kỳ cuộc thảo luận lộ trình nào với R&D.

Đánh giá: đường chân trời đang chuyển động

Ủy ban cam kết xem xét biện pháp này trước ngày 1 tháng 7 năm 2023, xem xét liệu Cấp 2 có chứng tỏ được hiệu quả về mặt chi phí hay không, liệu Cấp 3 chặt chẽ hơn có được bảo đảm hay không, liệu PEI có nên mở rộng sang các tổ máy công suất trung bình hay không và liệu các nhượng bộ ngoài khơi và gắn trên cột có được giữ nguyên hay không. Giới hạn chặt chẽ hơn đã được thảo luận. Một nhà sản xuất chỉ thiết kế đến Cấp 2 ngày nay với mức lợi nhuận bằng 0 có thể thấy các mục tiêu di chuyển trong vòng đời bán hàng của sản phẩm.

Lẩn tránh

Một điều khoản ngắn nhưng nghiêm túc: nhà sản xuất, nhà nhập khẩu hoặc đại diện không được đưa ra thị trường một sản phẩm được thiết kế để phát hiện rằng nó đang được thử nghiệm và thay đổi hiệu suất của nó để đăng một con số tốt hơn. Quy tắc chống gian lận rất rõ ràng và nó tiếp cận tệp kỹ thuật cũng như phần cứng.

Hiệu lực và áp dụng

Biện pháp này có hiệu lực ngay sau khi được công bố năm 2014, với Cấp 1 áp dụng từ ngày 1 tháng 7 năm 2015 và Cấp 2 áp dụng từ ngày 1 tháng 7 năm 2021. Quy định (EU) 2019/1783, được thông qua vào tháng 11 năm 2019, đã sửa đổi để đưa ra các nhượng bộ có mục tiêu cho giai đoạn Cấp 2 và làm rõ một số điều khoản. Hai số được đọc cùng nhau.

Trung bình so với lớn, Cấp 1 so với Cấp 2 - sơ lược

Kích thước	Công suất trung bình (< 3 150 kVA)	Lớn/> 3 150 kVA
Biểu mẫu giới hạn	Max P0 và Pk (Bảng Phụ lục I)	PEI tối thiểu (Bảng phụ lục I)
Cấp 1	Từ ngày 1 tháng 7 năm 2015	Từ ngày 1 tháng 7 năm 2015
Cấp 2	Từ ngày 1 tháng 7 năm 2021 (P0 chặt chẽ hơn ~ 20%)	Từ ngày 1 tháng 7 năm 2021
Hiệu chỉnh điện áp	Có (36 kV, điện áp kép, VRDT)	PEI cân bằng Sr
Những gì bạn khai báo	P0, Pk, trọng lượng	P0, Pk, PEI, trọng lượng

Lộ trình tuân thủ của nhà sản xuất gồm sáu bước

1. Trước tiên hãy xác nhận phạm vi và miễn trừ. Đọc Phụ lục II trước khi chạm vào thiết kế. Một đơn vị giao diện gió/PV AC nằm trong phạm vi áp dụng; một máy biến áp lò thì không.

2. Sửa đúng mục tiêu thiết kế. Các đơn vị trung bình theo bảng P0/Pk để biết xếp hạng và loại làm mát của chúng; các đơn vị lớn theo đuổi PEI tối thiểu. Chọn bảng phù hợp với cấp điện áp và hệ số hiệu chỉnh.

3. Thiết kế có lề ở Cấp 2, không phải Cấp 1. Cấp vật liệu cốt lõi (GOES có độ thấm cao hoặc kim loại vô định hình), chất lượng xếp chồng và hình học cuộn dây sẽ quyết định xem bạn có vượt qua Cấp 2 với phòng thở hay không — và sống sót trong lần đánh giá tiếp theo.

4. Đo và công bố tổn thất theo Phụ lục III , với Pk được hiệu chỉnh về nhiệt độ tham chiếu. Khai báo không khớp là lý do phổ biến nhất khiến giá thầu bị từ chối.

5. Tiến hành đánh giá sự phù hợp, ban hành Tuyên bố về sự phù hợp của EC và dán CE. Không có dấu CE, không có thị trường EU.

6. Giữ hồ sơ kỹ thuật hiện tại và theo dõi đường chân trời đánh giá. Ghi lại mọi trường hợp chi phí không tương xứng và thông báo cho cơ quan có thẩm quyền; theo dõi các cuộc thảo luận Cấp 3 để thiết kế tuân thủ của ngày hôm nay không trở thành thiết kế lỗi thời của ngày mai.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi: Quy định về thiết kế sinh thái máy biến áp (EU) là 2019/1781 hay 548/2014? Đáp: Đó là (EU) 548/2014, được sửa đổi bởi (EU) 2019/1783. (EU) 2019/1781 là một biện pháp khác bao gồm động cơ điện và bộ truyền động tốc độ thay đổi. Hai con số này rất dễ bị nhầm lẫn trong giấy tờ mua sắm.

Hỏi: Sự khác biệt giữa Cấp 1 và Cấp 2 đối với máy biến áp là gì? Trả lời: Bậc 1 áp dụng từ ngày 1 tháng 7 năm 2015 và Bậc 2 từ ngày 1 tháng 7 năm 2021. Bậc 2 thắt chặt giới hạn tổn thất không tải khoảng 20% ​​đối với hầu hết các loại công suất trung bình, do đó, bất kỳ máy biến áp nào được đưa ra thị trường EU hiện nay đều phải đáp ứng Bậc 2.

Hỏi: Máy biến áp gió và năng lượng mặt trời có cần tuân thủ không? Trả lời: Có, nếu họ cấp nguồn AC từ bộ chuyển đổi liên kết DC (giao diện biến tần điển hình). Việc miễn trừ 'Nguồn DC cho tải chỉnh lưu' không bao gồm chúng. Chỉ các máy biến áp được thiết kế đặc biệt cho các nhiệm vụ bị loại trừ - lò nung, ngoài khơi, lực kéo, hàn và tương tự - nằm ngoài phạm vi áp dụng.

Hỏi: Nhà sản xuất phải khai báo những tổn thất nào? A: Công suất định mức, tổn thất không tải (P0), tổn thất khi tải (Pk được hiệu chỉnh theo nhiệt độ tham chiếu theo IEC/EN 60076-1), Chỉ số hiệu suất cao nhất nếu có và trọng lượng của các bộ phận chính theo Phụ lục III.

Hỏi: Máy biến áp cũ có được miễn cấp 2 khi thay thế không? Trả lời: Chỉ trong trường hợp chi phí không cân xứng được ghi lại: nếu lắp đặt thiết bị Cấp 2 có chi phí cao hơn giá trị trọn đời của năng lượng tiết kiệm được thì có thể cho phép sử dụng thiết bị Cấp 1 và nhà sản xuất phải thông báo cho cơ quan giám sát thị trường kèm theo lý do giải thích. Nó không tự động.

Đồ ăn mang về

Việc tuân thủ máy biến áp của EU là một nguyên tắc thiết kế chứ không phải là một con tem. Nó bắt đầu với phạm vi và các miễn trừ, thông qua các giới hạn tổn thất hoặc PEI tối thiểu do (EU) 548/2014 đặt ra và được sửa đổi vào năm 2019/1783 và kết thúc bằng giá trị tổn thất được công bố, dấu CE và hồ sơ kỹ thuật có thể bảo vệ. Đánh sai mục tiêu, đơn vị không bao giờ vượt qua được biên giới; làm đúng với mức ký quỹ và nó vẫn tuân thủ trong lần đánh giá tiếp theo.