12+ FAQ-Leitfaden zu Transformator-Ratings

Wie viel Transformatorbewertung benötigen Sie? Mehr als Sie denken. Wenn Sie nach einem Leistungstransformator, könnten Sie extrem überrascht sein, wie viel Kapazität heute auf dem Markt verfügbar ist.

Sie werden feststellen, dass die meisten von ihnen praktisch für 10 MVA, 20 MVA oder sogar höhere Werte ausgelegt sind. Aber es gibt einige Transformatoren, die bis zu 100 MVA Transformatorbewertungen verarbeiten können. Dies sind alles wichtige Überlegungen bei der Auswahl der richtigen für Ihr Unternehmen.

Daelim ist ein Transformatorenlieferant, der eine Leistung von 10-270.000 kVA bereitstellen kann. Transformatoren reichen von einphasig bis dreiphasig, von Ölbetrieb zu Trockenbetrieb, von mastmontiert zu platzmontiert und von Mittelspannung bis Hochspannung. Wir konzentrieren uns seit fast zehn Jahren auf den nordamerikanischen Markt und sind versiert in ANSI/IEEE, CSA, NEMA, DOE und anderen Transformatorstandards. Daher, wenn Sie eine Anfrage haben, bitte Kontaktieren Sie Daelim sofort.

In diesem Abschnitt werden wir die Funktionsweise von Transformatorenbewertungen sowie bestimmte Transformatorenbewertungsdiagramme und die Bedeutung ihrer Existenz erläutern.

Was ist eine Transformatorbewertung?

Eine Leistung von Transformatorenbewertungen ist die maximale Menge an Elektrizität, die sie sicher und zuverlässig umwandeln können. In den meisten Fällen wird dies immer in kVA angegeben.

Mehr lesen: Ultimativer Leitfaden zu Transformatorgrößen und -bewertungen

Wie wählt man die Leistung des Transformators aus?

Bei der Auswahl eines Transformators ist es wichtig, die Leistung zu berücksichtigen, die in der Regel durch die Größe des Kerns und das Wicklungsdesign festgelegt wird. Als Nächstes werden wir hauptsächlich über die Auswahl der Leistungsbewertung von Verteilungs- und Großtransformatoren sprechen.

Verteilungstransformator

Die Kapazität des Verteilungstransformators ist in der Regel relativ klein und überschreitet nicht 2500 kVA, sodass die Kühlmethoden hauptsächlich ONAN und KNAN sind.

Die Leistungsbewertung des Transformators ist die maximale Menge an Leistung, die er aushalten kann, bevor die Wicklungen des Transformators irreversibel zerstört werden. Aufgrund von Wirbelströmen und Hysterese bedeuten Kupferverluste und Kernverluste, dass kein Transformator seine Nennleistung abgeben kann.

Die Transformatorwicklung kann durchbrennen oder die Isolation kann durchbrechen, wenn wir mehr Leistung liefern als die Nennleistung.

Daher ist es am besten, bei der Auswahl einer Leistungsbewertung für einen Verteilungstransformator etwas höher als die Gesamtlösung der verwendeten Geräte zu wählen. Auf diese Weise läuft der Transformator sicherer, zuverlässiger und hat eine längere Lebensdauer.

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Großer Leistungstransformator

Große Umspannwerktransformatoren haben typischerweise Bewertungen für den Betrieb ohne Kühlung, mit einer einzelnen Kühlstufe und mit zwei Kühlstufen durch erzwungene Luft.

Das Öl im Transformator kann normalerweise mit Hilfe einer Pumpe zirkuliert werden, was die Möglichkeit einer vierten Bewertung ermöglicht, die den Wärmeübergang verbessert.

Die natürliche Ölzirkulation und Luftkühlung (ONAN) erhalten die niedrigstmöglichen Bewertungen. Die anfängliche Bewertung für Systeme mit erzwungener Luft ist Öl natürliche Luft erzwungen (ONAF). Zu diesem Zeitpunkt wird der Bewertungswert des Transformators höher sein. Es gibt andere Kühlmethoden wie OFWF, ONWF usw., bei denen externe Kraftgeräte angewendet werden, um die Kühlung des Transformators zu beschleunigen, sodass der Transformator während des Betriebs einen höheren Bewertungswert erreichen kann.

Wenn Sie einen großen Transformator auswählen, können Sie die entsprechende Kühlmethode basierend auf Ihren Leistungsanforderungen wählen. Schalten Sie den entsprechenden Kühlmodus unter verschiedenen Lasten ein, um Ihre Anforderungen an die Transformatorbewertung zu erfüllen.

Weitere Informationen: Grundlegender Leitfaden für Hochspannungstransformatoren

Transformatorbewertungstabelle

Was ist die ONAN ONAF Transformatorbewertung?

ONAN Transformatorbewertung

Die ONAN-Transformatorbewertung bezieht sich auf den Kapazitätswert des Transformators unter der natürlichen Luftzirkulation, ohne Zwangsmaßnahmen für das Öl im Transformator. Das ist die Grundkapazität des Transformators.

Erfahren Sie mehr über ONAN-Transformator

ONAF Transformatorbewertung

Die ONAF-Transformatorbewertung bezieht sich auf den Kapazitätswert des Transformators, wenn der Transformator die Wärmeabgabe durch den Start des Ventilators beschleunigt. Nachdem der Ventilator gestartet ist, erhöht sich die Kapazität des Leistungstransformators um etwa 33.334% gegenüber der Basiskapazität.

Alternativ gibt es den OFAF-Transformator 

Der OFAF-Transformator bedeutet, dass das Öl im Tank durch die Ölpumpe gezwungen zirkuliert. Im Vergleich zur ONAF-Kühlmethode kann der Transformator während des Betriebs schneller gekühlt werden, sodass die Kapazität auf etwa 66.33% der Basiskapazität erhöht werden kann.

Daelim 44 kV 5/6.667MVA ONAN ONAF Leistungstransformator

Im Jahr 2019 exportierte Daelim 3 Sätze von 44,4 kV/12,47 kV 5MVA Leistungstransformatoren nach Kanada, und die Kühlmethode der Transformatoren ist ONAN/ONAF. Angewendet CSA c88-M90 Standard.

Wie aus dem Typenschild in der untenstehenden Abbildung ersichtlich ist, ist der Transformator natürlich gekühlt, und die Grundkapazität im ONAN-Rating beträgt 5MVA. Wenn der Ventilator eingeschaltet ist, beträgt die Kapazität im ONAF-Rating 6.667MVA. Dies sind die drei Sätze von 44kV 5mva Leistung, die Daelim 2019 nach Kanada exportierte. Zu diesem Zeitpunkt wurde die dritte Partei SGS beauftragt, den CSA C88-Test durchzuführen, und bestand den Test. Er läuft derzeit gut in Quebec, Kanada..

Warum wird die Transformatorbewertung in kVA und nicht in kW angegeben?

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Die Werte des Transformators werden üblicherweise in Kilovolt-Ampere (kVA) dargestellt, da er keinen festen Leistungsfaktor hat.

Sein Leistungsfaktor hängt von der Art und der Natur der resultierenden Last ab.

kW=kVA×cos(phi).

cos(phi) = Leistungsfaktor.

Der Leistungsfaktor steigt, wenn eine kapazitive Last üblicherweise an den Ausgang angeschlossen wird, während der Leistungsfaktor sinkt, wenn auch eine induktive Last angeschlossen wird.

Bewertungen in kVA oder MVA werden im Allgemeinen für Transformatoren aus den folgenden drei Hauptgründen angewendet:

1. Sowohl aktive als auch reaktive Leistung müssen normalerweise von einem AC-Stromkreis zu einem anderen über den Transformator übertragen werden.

Daher muss er die gesamte Leistung umwandeln, die gleich der scheinbaren Leistung ist

(S)=(P^2 + Q^2)(1/2).

Die Bewertung von Verteilungstransformatoren wird normalerweise in Einheiten von kVA oder MVA angegeben, da das “S” eine VA-Einheit hat.

2. Es ist vorteilhaft, einen Transformator in Bezug auf die gesamte scheinbare Leistung “S” zu kennzeichnen.

Dies liegt daran, dass zum Zeitpunkt der Herstellung unbekannt ist, welche Art von Last er unterstützen wird (z.B. R, RL, RC, RLC,) in kVA oder MVA Transformatorbewertung.

3. Transformatorverluste sind in zwei Varianten vorhanden:

• Kupferverluste, die hauptsächlich durch Strom beeinflusst werden
• Eisenverluste, die mit der Spannung variieren

Die gesamten Verluste sind also gleich den Eisenverlusten + den Kupferverlusten, die von VA abhängen.

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Wie findet man die kVA-Bewertung eines Transformators?

Wir können normalerweise die kVA-Bewertung finden in Transformator-Typenschildern, Zeichnungen, Umrisszeichnungen und technischen Tabellen.

Wie berechnet man die kVA-Bewertung des Transformators?

Natürlich können Sie es auch vor dem Entwurf des Transformators berechnen.

Die Spannung und der Nennstrom können normalerweise multipliziert werden, um die kVA-Leistungsbewertung eines elektrischen Transformators zu bestimmen.

Die größte scheinbare Leistung, die der Transformator als Last tragen kann, wird typischerweise berechnet, indem der maximale Ausgangsstrom mit der maximalen Ausgangsspannung multipliziert wird.

Zuerst wandeln Sie die Spannung in Volt und den Strom in Ampere um. Teilen Sie dann das Ergebnis durch 1000, um die Kilovoltampere (kVA) Bewertung des Geräts zu erhalten.

Einphasen-kVA:

FLC x Spannung (KV)

Dreiphasen-kVA:

=√3 * VL(KV) * FLC

Wo,

Leitungsspannung = VL

Zum Beispiel:

Um herauszufinden, wie viel Strom ein 1kVA-Transformator verarbeiten kann, müssen Sie wissen, ob die Spannung, die hineingeht, oder die Spannung, die herauskommt.

Angenommen, der Transformator ist ein perfekter, der keine Energie verliert. (d.h. die VA, die hineingehen, und die VA, die herauskommen, sind gleich)

Angenommen, die Spannung, die hineinkommt, beträgt 11kV und die Spannung, die herauskommt, beträgt 230V.

Eingangsstrom: S = U * I => I = S/U = 1000VA/11000V = 909mA

Ausgangsstrom: S = U * I => I = S/U = 1000VA/230V = 4.348A

Dies ist natürlich nur eine Vermutung, da Transformatoren niemals 100% effizient sind, aber es kann eine gute Vorstellung vermitteln.

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Was sind die Standardbewertungen von Transformatoren?

Theoretisch ist es nicht schwer zu berechnen, wie groß ein Transformator ist, und alle möglichen unterschiedlichen Zahlen können leicht ermittelt werden.

Die Standardleistungstransformator-Bewertungen, die häufig in Industrie- und Gewerbebauten verwendet werden, sind: 

kVAs betragen 3, 6, 9, 15, 30, 37, 5, 45, 75 und 112,5.

Sowie 150, 225, 300, 500, 750 und 1.000 kVA.

MVA Transformatorbewertungsstandard für einphasige Transformatoren

Typischerweise gibt es Bewertungen von 5kVA, 10kVA, 16kVA, 25kVA, 37,5kVA, 50kVA, 100kVA und 167kVA für einphasigen Transformatoren..

Verteiltransformatorbewertungsstandard für dreiphasige Transformatoren

Verteilungstransformatoren für 11kV-Systeme haben normalerweise 2500 kVA Bewertungen.

Allerdings sind 16 kVA, 25 kVA, 63 kVA, 100 kVA, 160 kVA, 200 kVA, 315 kVA, 400 kVA, 630 kVA, 1000 kVA, 1600 kVA und 2500 kVA auch üblich für dreiphasige Transformatoren.

Andererseits gibt es 100kVA, 160kVA, 200kVA, 315kVA, 400kVA, 500kVA, 630kVA, 1000kVA, 1250kVA, 2000kVA, 3000kVA und 5000kVA Bewertungen für 33 kV Verteilungstransformatoren.

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Was ist die Bewertung des 11 kV Transformators?

Die Standard-Einphasen-Transformator-Bewertungen des 11kV/240V Transformators sind 15, 25, 37,5, 50 kVA, 75 kVA, 100 kVA und 167 kVA. Die Bewertung des Daelim-Einphasen-Transformators hat auch 250 kVA und 333 kVA.

In der Zwischenzeit sind die Standardbewertungen für 11kV/415 Volt für dreiphasigen Gleichstrom 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 und 2500 kVA.

Spannung * Strom / 1000/ einphasig = KVA

Und

1,73 * Spannung * Strom / 1000/ drei Phasen = KVA

Hier ist ein Beispiel für die Transformatorbewertungstabelle des maximalen Laststroms, der für 11 kVA scheinbare Leistung erlaubt ist:

Einphasentyp

kVA = Volt x Strom / 1000

11 = Volt x (Strom) / 1000

11 x 1000/Volt = Gesamtstrom

Strom = 11000/Spannung

Drei-Phasen-Modell

1,73 x Volt x Strom / 1000 = kVA

11 = 1,73 x Volt x Strom / 1000

11 x 1000/ (1,73 x Volt) = Gesamtstrom

Strom = 6351/Spannung

Erfahren Sie mehr über das 11 kV Transformator

Wie kann ich wissen, ob ein Transformator eine kVA-Bewertung hat?

Wie bereits erwähnt, wird die Leistungstransformatorbewertung allgemein in kVA angegeben.

Die kVA-Bewertung eines Transformators ist immer auf seinem Typenschild zu finden.

Dieser Wert wird allgemein verwendet, um die Kapazität des Transformators darzustellen.

Namhafte Transformatorenhersteller stellen einphasige und dreiphasige Transformatoren in einer Vielzahl von Standardgrößen her, die alle rigoros getestet und qualifiziert wurden, um jede vorstellbare Anwendung zu bewältigen.

Wenn Sie die kVA, die Primärspannung, die Sekundärspannung und die ONAN ONAF Transformatorbewertung haben, können Sie leicht die maximalen Ströme bestimmen, die der Transformator verarbeiten kann.

Es ist möglich, die Größe des Zuleitungskabels und des Lastkabels sowie die Menge des Überstromschutzes zu bestimmen, wenn die maximalen Haupt- und Sekundärströme grundsätzlich bekannt sind.

1. Wenn das Typenschild teilweise entfernt oder in irgendeiner Weise verändert wurde, ist dies nicht der Fall.
2. Ohne einen Transformator zu zerlegen, gibt es keine Möglichkeit, seine Materialen, die Anzahl der Wicklungen oder die Größe der einzelnen Wicklungen zu bestimmen.
3. Wenn Sie Tests mit verschiedenen Spannungen und Strömen am Eingang durchführen, behalten Sie die Wicklungstemperaturen im Auge, um den optimalen Punkt für den Ausgang der Sekundärseite zu finden.
4. Es ist sicher anzunehmen, dass Sie nicht umkommen werden, bis Sie die Temperatur über 100 Grad Celsius steigen lassen.
5. Der letzte Schritt besteht darin, den größten Strom durch die entsprechende Spannung zu teilen, um die Volt-Amperes zu erhalten.
6. Wenn Sie die maximale sichere Strombewertung für den Transformator wissen müssen, ist es am besten, einen brandneuen zu bekommen.

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Wie effizient kann ein Transformator sein?

Es gibt vier Hauptgründe, warum die Effizienz des Transformators niemals 100% betragen kann.

1. Hysterese
2. Wirbelstrom
3. Flussleckage
4. Widerstand der Wicklung

Aufgrund dieser vier Faktoren wird kein Transformator jemals mit 100% Effizienz betrieben werden.

Ein Transformator kann nicht mit voller Effizienz arbeiten, wenn seine Verluste ebenfalls bei voller Kapazität sind.

Verluste können niemals vollständig vermieden werden und verringern ständig die Effizienz.

Die gesamte Eingangsleistung würde immer als Wärme oder andere Verlustarten in einem Transformator mit 100% Verlusten verschwendet werden, was ihm eine Effizienz von 0% gibt.

Daher versteht er die Notwendigkeit, einen Transformator mit geringen Kernverlusten zu entwickeln.

Die einzige Kennzahl, die für die Überwachung der Effektivität dieser Transformatoren von Bedeutung ist, ist ihre 24-Stunden-Effizienz.

Die operative Effizienz könnte sich darauf beziehen, wie gut etwas den ganzen Tag über funktioniert.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt (während der 24 Stunden = einem Tag) schätzen wir die tägliche Effizienz basierend auf nutzbarer Energie. Und die entsprechende Formel lautet wie folgt:

Tägliche Leistung = Energie produziert / Energie verbraucht (in kWh)

Die Kenntnis des Lastzyklus, oder wie viel Last allgemein angeschlossen ist und wie lange, ist entscheidend für das Verständnis der Effizienz über einen Tag (in 24 Stunden).

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Wie kann man die Effizienz und die Leistung des Transformators erhöhen?

1. Verbessern Sie die Qualität des Kerns, indem Sie auf ein Material mit geringeren Hysterese- und Wirbelstromverlusten umsteigen.
2. Im Falle eines Eisenkerns können die Wirbelstromverluste weiter minimiert werden, indem dünnere Bleche verwendet werden.
3. Stellen Sie die Wicklungen aus dickeren Kupferdrähten her.
4. Dennoch könnte dies einen größeren Kern erfordern, um ein breiteres Wickelfenster unterzubringen.
5. Lassen Sie den Transformator nicht zu heiß werden. Der Widerstand von Kupfer steigt in einer heißen Umgebung erheblich an.
6.  Falls notwendig, können typischerweise supraleitende Wicklungen und kryogene Kühlung eingesetzt werden.

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Was ist der Unterschied zwischen einphasigen und dreiphasigen kVA-Bewertungen?

Einfach ausgedrückt ist die dreiphasige Leistung (in kW oder kVA) nur dreimal so hoch wie die einphasige Entsprechung.

Die Kenntnis der Spannung und der VA ermöglicht eine unkomplizierte Berechnung des Stroms.

Um den Strom zu berechnen, müssen Sie die Phasenspannung verwenden, die die Quadratwurzel der Leitungsspannung ist.

In den meisten Fällen ist eine einphasige USV alles, was benötigt wird, um rackmontierte Server, Telefone, Computer, Netzschalter und andere Geräte, die lediglich eine Standard-Dreipin-Verbindung erfordern, mit Strom zu versorgen.

Mit nur einem weiteren Kabel kann eine dreiphasige MVA-Transformatorbewertung dreimal so viel Energie transportieren wie der Standard, einphasige KVs.

Daelim ist Ihr zuverlässiger Leitfaden für Transformatorenbewertungen.

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Bei Daelim wissen wir, dass Sie sicherstellen möchten, dass Ihr Transformator von hoher elektrischer Qualität ist – und dass er lange hält.

Deshalb haben wir diese umfassende Liste von Bewertungen und Spezifikationen für all unsere Transformatoren erstellt, damit Sie sicher sein können, dass sie langlebig sind und Ihren Anforderungen entsprechen.

Wir haben auch ein leicht verständliches Transformatorbewertungsdiagramm, das Ihnen hilft, herauszufinden, um welche Art von Transformator es sich handelt und Ihnen eine gute Vorstellung davon gibt, welche Art von Leistung er transportieren kann.

Egal, ob Sie nach einem Industrietransformator oder einem kleinen, tragbaren Modell suchen, Daelim immer das Richtige für Ihre Bedürfnisse hat.