تابلو برقترانسفورماتور قدرت

تهویه مناسب اتاق های تابلو و ترانسفورماتور

ضوابط طراحی تهویه اتاق :

برای طراحی تهویه مناسب اتاق های تابلو و ترانسفورماتورها ، هوای اتاق باید شرایط مختلفی را برآورده کند. نکته مهم این است که دما نباید بیش از حد مجاز باشد. مقادیر محدودی برای رطوبت و کیفیت هوا ، به عنوان مثال میزان گرد و غبار نیز ممکن است نیاز به کنترل داشته باشد.

مقاله مرتبط:

اتاق تابلو و کنترل در سوئیچ ها و پست های HV / EHV (ساخت و ساز، طرح و کارکردها)

علمکرد ترانسفورماتورها و محاسبه پارامترهای الکتریکی

تهویه مناسب اتاق های تابلو و ترانسفورماتور (اعتبار عکس: کاغذ سفید ABB // سه کلید طراحی پست های ایمن ، قابل اعتماد و کارآمد برای تأسیسات سنگین صنعتی)

تابلو و تابلوهای با عایق گاز(پست های gis) دارای حداكثر دما كوتاه مدت ۴۰ درجه سانتیگراد و حداكثر مقدار ۳۵ درجه سانتیگراد برای میانگین ۲۴ ساعت است. الزامات نصب سازندگان باید برای ترانسفورماتورهای کمکی ، ترانسفورماتور برق و تاسیسات ثانویه رعایت شود. گزینه های مکانی برای تهویه نیز باید در نظر گرفته شود.

مقاطع مجاری تهویه ممکن است توسط محفظه های کمکی و ساختمان ها محدود شود. در صورت لزوم ، گرمای تولیدی می تواند از طریق هواکش تخلیه شود.

در صورت نصب HVAC (تهویه هوا) و مجاری هوا ، فضای مورد نیاز و پیکربندی باید در مراحل اولیه برنامه ریزی گنجانده شود.

درنهایت باید جنبه های اقتصادی از جمله تهیه و هزینه های عملیاتی و همچنین قابلیت اطمینان (منبع تغذیه اضطراری و پشتیبان) تهویه را در نظر گرفت. در دمای هوای بیرون تا ۳۰ درجه سانتیگراد ، تهویه طبیعی به طور کلی کافی است. در دماهای بالاتر این خطر وجود دارد که از دمای مجاز برای تجهیزات فراتر رود.

شکل ۱- نهویه اتاق تابلو و ترانس
شکل ۱- نهویه اتاق تابلو و ترانس

شکل ۱ – تهویه اتاق تابلو : الف) تهویه محفظه ساده ، ب) تهویه محفظه با هود اگزوز بالای تابلو ، ج) تهویه با کف کاذب ، د) تهویه با سیستم خنک کننده چرخشی

راندمان تهویه تحت تأثیر تنظیمات و اندازه کانال هوای ورودی و خروجی ، افزایش ارتفاع هوا (اندازه دریچه هوای ورودی نسبت به هوای خروجی) ، مقاومت در مسیر هوا و دما است. تفاوت بین هوای ورودی و هوای خروجی. دریچه هوای ورودی و دریچه هوای خروجی باید به صورت مورب بر خلاف یکدیگر قرار بگیرند تا از اتصال های کوتاه تهویه جلوگیری شود.

 اگرسطح مقطع تهویه مطبوع محاسبه شده یا دهانه خروجی برای اطمینان از تبادل هوا کافی ایجاد نشود ، باید فن نصب شود . این فن باید برای مقدار لازم هوا و فشار پرشر طراحی شود.

اگر دمای اتاق فقط کمی بالاتر یا خیلی بالاتراز دمای مجاز بیرون بیرون باشد ، از تجهیزات برودتی یا تهویه هوا برای کنترل دما استفاده می شود.

در اتاق های که از تجهیزات برودتی و یا سیستم های تهویه استفاده شده است و پرسنل در آن به مدت طولانی باید حضور داشته باشند باید قوانین مربوط به هوای اتاق استاندارد DIN 1946 رعایت شود

مقاومت مسیر هوایی به طور کلی این چنین است: R = R1 +m2 R2

که:

R1  مقاومت و شتاب در مجاری هوای ورودی ،

R2  مقاومت و مقاومت شتاب در مجرای خروجی

M نسبت متر از سطح مقطع A1 مجرای ورودی هوا به مقطع A2 مجرای خروجی

شکل ۲ ساختار متداول را نشان می دهد.

شکل ۲- تهویه ترانس

شکل ۲ – سطح مقطع از طریق سلولهای ترانسفورماتور. الف) هوای ورودی از روی زمین و زیر ترانس هدایت می شود ، هوای خروجی از طریق دریچه خروج بیرون میرود. b) همانطور که درهمانند شکل الف اما بدون دود کش؛ ج) هوای ورودی از زیر سطح زمین هدایت می شود ، هوای خروجی از طریق دریچه باز شده در دیواره محفظه ترانسفورماتور خارج می شود. د) محفظه ترانسفورماتور با فن

که

    A1 = مقطع هوای ورودی ،

    A2 = مقطع هوای خروجی ،

    ارتفاع H = “دودکش” ،

    ۱ = فن ،

    ۲ = اسلات هوای اگزوز ،

    ۳ = توری هوای ورودی یا شکاف هوا ،

    ۴ = دامن ،

    ۵ = سقف.

مقاومت كلی از مؤلفه ها در كنار هم تشکیل شده است. مقادیر زیر برای مقادیر مقاومت و شتاب می تواند برای تقریب اولیه استفاده شود:

ارقام ارزش
شتاب ۱
خم سمت راست ۱٫۵
خم گرد ۱
خم ۱۳۵ درجه ۰٫۶
تغییر آهسته جهت ۰… ۰٫۶
طوری فلزی ۰٫۵ … ۱
لور یا دریچه ۲٫۵… ۳٫۵
گسترده شدن مقطع ۰٫۲۵… ۰٫۹ **

** مقادیر کمتر برای نسبت سطح مقطع هوای تازه به سطح مقطع محفظه  ۱: ۲ اعمال می شود ، مقدار بیشتر برای ۱:۱۰٫

محاسبه مقدار هوای خنک کننده:

با تصحیح دما و ارتفاع ، موارد زیر برای جریان هوای ورودی اعمال می شود:

  • ۰ = جریان هوای استاندارد در سطح دریا ، p ۰ = ۱۰۱۳ mbar ، ۰ = ۲۷۳ K = 0 ° C ،
  • ۱ = دمای هوای خنک کننده (در K) ،
  • ۲ = دمای هوای اگزوز (در K) ،
  • g = شتاب گرانشی ، g = 9.81 m / s ۲
  • ۰ = ارتفاع از سطح دریا ،
  • L = ثابت گاز هوا ، RL = 0.287 kJ / kg · K
  • pL = ظرفیت حرارتی خاص هوا ، pL = ۱٫۲۹۸ kJ / m ۳ · K
  • L = مقدار کل گرمای ناشی از تهویه: L = P V + ΣQ ،
  • V = از دست دادن قدرت دستگاه ،
  • ΣQ = تبادل گرما با محیط.

در اتلاف برق و دمای زیاد ، می توان از تشعشع خورشیدی و هدایت حرارتی از طریق دیوارها را نادیده گرفت. سپس Q L = P V.

مثال //

در دمای هوای ورودی و خروج هوا ، اتلاف برق Pv باید توسط تهویه طبیعی انجام شود. حجم هوای مورد نیاز باید محاسبه شود:

    T 2 = 40 ° C = 313 K ،

    T 1 = 30 ° C = 303 K ،

    P V = 30kW = 30 kJ / s ،

 ارتفاع بالاتر از سطح دریا = ۵۰۰ متر

 تجربه عملی نشان داده است که اگر ترانسفورماتور به طور مداوم با بار کامل کار نکند ، می توان از سطح مقطع تهویه کاست ، محفظه در سمت شمال است یا فواصل مناسب دیگری برای خنک کردن وجود دارد. بخش کوچکی از گرما نیز از طریق دیواره های محفظه از بین می رود.

اگر هوای گرم به طور مستقیم از منبع هوای گرم خارج شود، این باعث افزای اختلاف دمای موثر  ∆θ به مقدار دمای هوای خارجی و دمای خروجی دستگاه می ود. این باعث می شود حجم هوای خنک مورد نیاز کاهش پیدا کند

محاسبه مقاومت در مجرای هوا و مقطع تهویه: براساس مثال در شکل ۲a  موارد زیر اعمال می شود:

برای هوای ورودی // شتاب ۱
صفحه ۰٫۷۵
پهن تر شدن در سطح مقطع ۰٫۵۵
تغییر تدریجی جهت ۰٫۶
R1 = ۲٫۹
برای هوای اگزوز // شتاب ۱
خم سمت راست ۱٫۵
برش ها ۳
R2 = ۵٫۵

اگر مجرای اگزوز ۱۰٪ بزرگتر از مجرای هوای ورودی است ، پس از آن:

m = A1/A2 = 1/1.1 = 0.91 and m۰٫۸۳

سپس R = ۲٫۹ + ۰٫۸۳·۵٫۵ = ۷٫۵

نسبت های تهویه را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد:

معادله عددی با ∆υ در K ، H در m ، V در kW و ۱ در۲ .

مقالات مرتبط:

ترانسفورماتور؛ ساختار؛ عملکرد؛ انواع کاربردها و محدودیت ها

تابلو های فشار ضعیف، فشار متوسط و فشار قوی (LV,MV,HV switchgear)

نگه داری ترانسفورماتور

مثال شماره ۲

  • تلفات ترانسفورماتورV= 10kW ،
  • Transformer losses PV= 10kW,
  • ∆θ= ۱۲K,
  • R= 7.5 and
  • H= 6m yield:
  • A1≈ ۱ m2.

 تجربه عملی نشان داده است که اگر ترانسفورماتور به طور مداوم با بار کامل کار نکند ، می توان از سطح مقطع تهویه کاست ، محفظه در سمت شمال است یا فواصل مناسب دیگری برای خنک کردن وجود داردبخش کوچکی از گرما نیز از طریق دیواره های محفظه از بین می رود.

محاسبه دقیق طبق DIN 4701 قابل انجام است .

فن  اتاق های تابلو و ترانسفورماتور

فن های تهویه علاوه بر ظرفیت خود ، باید کاهش فشار موجود در مسیر هوا را جبران کرده و فشار مناسب  را برای جریان هوای خنک کننده فراهم کنند. این فشار استاتیک و پویا را می توان با ∆p ≈ ۰٫۲… ۰٫۴ mbar اعمال کرد.

قدرت پیشران این فن:

مثال شماره ۳

برای هوای خنک کننده ترانسفورماتور در مثال بالا ، جایی که //

  • Pv= 30 kW, with
  • V= 2.4 m3/s,
  • η= ۰٫۲,
  • ∆p= 0.35 mbar = 35 Ws/m3

 ظرفیت فن به صورت زیر محاسبه می شود:

مقاومت در مجاری های تهویه و اجزای سیستم تکمیلی مانند فیلترهای گرد و غبار باید با مشورت با تهیه کننده جداگانه در نظر گرفته شود. برای گردش کافی هوا ، بسته به خروجی گرما ، حداقل فاصله بین تجهیزات و دیوار مورد نیاز است. برای ترانسفورماتورهای کمکی ، این مقدار در حدود ۰٫۴ متر است ، برای ترانسفورماتورهای قدرت در حدود ۱ متر.

محسن ترابی

مهندس برق قدرت، فوق لیسانس برق قدرت از دانشگاه سراسری یزد، موسس ماه صنعت، متخصص در ژنراتور، دیزل، طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی، سنکرون و سیستم های حفاظت الکتریکی به خصوص حفاظت ژنراتور. دارای گواهی ثبت اختراع ساخت موتور PMSM‌ معکوس گرد. هدف از ایجاد این وبسایت و مقالات آن آموزش در راستای توسعه ی صنعت برق کشور عزیزمان ایران می باشد و سعی می کنم مقالات کاربردی در راستای این هدف در وبسایت انتشار بدهم

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن