変圧器のサイジング: 33kV プロジェクトの kVA の選択

適用可能なシナリオ: 33kV 配電プロジェクト、鉱業、太陽光発電とエネルギー貯蔵、工業団地、海外送電網 (33kV はアフリカと東南アジアの主流の電圧レベル)。主流モデルには、油浸型 (S11/S13/S22) および乾式変圧器 (SCB10/SCB13) が含まれます。{{3} Dyn11 接続グループが一般的に使用されます。
コア ロジック: 負荷を集計する → 同時係数を計算する → 将来の拡張に備えて容量を確保する → 電圧降下、温度上昇、短絡状態、高調波を検証する → 定格 kVA を確定する。-河南新泰隆は、国内外のさまざまな産業および鉱山プロジェクトの容量要件を満たす、あらゆる種類の 33kV 油浸-および乾式- タイプの変圧器を提供しています。

I. 基本概念

1. 定格容量の単位：kVA

皮相電力 (S=√3 × U × I)
有効電力 (P=S × cosφ):
cosφ:負荷力率。一般産業では通常 0.8 ～ 0.85。 PV インバータ負荷の場合は約 0.95。
よくある誤解: 有効電力 (kW) を変圧器容量 (kVA) と直接的に同等にすることはできません。

2. 一般的な 33kV 変圧器構成

高電圧側: 33kV;一般的な低電圧側: 11kV / 6.6kV / 415V。

II.容量選択の標準手順

ステップ 1: すべてのプロジェクト負荷を集計する (有効電力 (kW))

分類された集計:

 一定の負荷:照明、事務機器、連続稼働機械
 変動負荷:モーター、ウォーターポンプ、破砕機、エアコンプレッサー
 衝撃荷重:昇降装置、圧延機（始動電流は別途検証が必要）
 新しいエネルギー負荷:太陽光発電/蓄電系統接続（双方向潮流、逆送電を考慮する必要がある）

ステップ 2: 同時性係数 (需要係数) K を適用する

ほとんどのプロジェクトでは、すべての機器が同時に全負荷で動作するわけではありません。同時性係数を適用する必要があります。
推奨参考値:

計算上の最大皮相電力を計算します。
(Scalc=Pload × Kcosφ)

ステップ 3: 将来の拡張に備えて容量を確保する (重要。33kV 高電圧プロジェクトには十分なマージンが推奨されます)

一般原則:

1. 短期計画 (3～5 年): 15%～25% を準備
2. 中期-から-長期-計画（5～10年、工業団地、鉱山地域）: 25%～40%を確保
3. PV 昇圧変圧器: 通常、過剰なマージンを確保しないでください。インバータの定格容量に基づいて一致し、短期的な過負荷のみを許容します。-
(必須=スカルク × (1 + マージン係数))

ステップ 4: 標準変圧器定格容量シリーズと一致させる

国際共通33kV変圧器規格 kVAシリーズ（IEC規格）：500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、 20000kVA
ルール：\\(S_{required}\\) 以上の標準容量を選択します。より低い容量を選択することは固く禁じられています。
注記：容量を選択したら、河南新太龍社の対応する 33kV 油浸式変圧器または乾式変圧器-の納期、損失パラメータ、絶縁構成を確認できます。

Ⅲ．主な制約

1. 短期的な過負荷機能-

油入変圧器-:通常、長期運用には 1.1 倍の定格容量が許容されます。-。短期間の緊急運転の場合は 1.2 ～ 1.3 倍-（周囲温度と油温上昇制限の影響を受ける）。
乾式-型（SCB）変圧器: 過負荷耐量は油入変圧器よりも低いです。-一般に、長期間の動作は定格容量の 1.05 倍を超えてはなりません。-

2. モータ起動突入電流検証

ダイレクト-オンライン-方法で始動される高出力モーターの場合、始動電流は定格電流の 6～7 倍に達する可能性があります。単一の高出力モーターが変圧器の定格容量の 20% を超える場合:{6}}
バスバーの電圧低下を確認する必要があります。低下は 8% ～ 10% を超えないことが理想的です。この基準が満たされていない場合は、変圧器の容量を増やすか、ソフト スタート/可変周波数ドライブ (VFD) テクノロジーを利用してください。{3}

3. 高調波負荷検証 (VFD、UPS、PV インバータ)

高調波によりトランス損失がさらに増加し​​、過熱が発生する可能性があります。
高調波成分が多いシナリオの場合:
• 高調波耐性変圧器（K- 変圧器）の使用を優先します。{0}
• 同じ負荷に対して変圧器容量を 10% ～ 20% 増加させます。

4. インピーダンス電圧と短絡電流-

33kV システムは、高い短絡レベルを特徴としています。-
大容量変圧器（5000kVA 以上）の場合、上流の 33kV 開閉装置の短絡遮断容量を考慮する必要があります。-単純に容量を最大化することはお勧めできません。容量が大きいと、低電圧側での短絡電流が大きくなり、高-および低-電圧の開閉装置のコストが大幅に増加します。-
標準インピーダンス値: 2500kVA 以下: Uk=6%
3150–10000kVA: 英国=7%–8%
>10000kVA: 英国=8%–10%
Henan Xintailong は、海外の送電網特有の短絡条件に合わせて、33kV 変圧器用にカスタマイズされた短絡インピーダンス パラメータを提供しています。{{0}

5. 環境条件のディレーティング

For ambient temperatures >40°C, enclosed distribution rooms, or high altitudes (>1000m)、変圧器の定格容量を下げる必要があります。
例: 標高 2000 m では、油入変圧器-は通常、5% ～ 10% のディレーティングが必要です。したがって、最初はより高い容量を選択する必要があります。高温または沿岸（塩水噴霧）環境については、お問い合わせください。-新太龍強化された防食ソリューションの選択段階で。{0}}

IV.典型的な計算例のデモンストレーション

プロジェクト条件: 33/0.415kV 工業団地。総有効負荷 ΣP=3200 kW;一致係数 K=0.75;力率 cosφ=0.8; 5年以内に容量拡張を計画。 20%のマージンが必要です。

1. 見かけの荷重を計算する

(スケール=(3200 × 0.75) / 0.8=3000 kVA)

2. 拡張マージンを追加する

(要件=3000 × 1.2=3600 kVA)

3. 標準容量と一致する:

3150 kVA では不十分です。次のサイズの 4000 kVA 33kV 変圧器を選択します。{{1}

V. さまざまなアプリケーション シナリオにわたる容量選択のガイドライン

1. 33kV PV 昇圧変圧器-（33/0.69kV）: 容量 ≈ インバーターの合計定格電力。一般に、多額の追加の準備金は必要ありません。夜間のゼロ負荷と日中のピーク出力を優先して考慮し、双方向の電力潮流に注意を払います。
2. 鉱山地域の 33kV 主変圧器: 頻繁な衝撃負荷にさらされます。一致係数を低く設定しすぎないでください。頻繁な過負荷を避けるために、25% 以上のマージンを確保することをお勧めします。
3.都市工業団地の33kV配電変圧器：負荷は年々ゆっくりと増加します。 20% ～ 30% のリザーブを推奨します。複数の小容量変圧器の並列動作を優先します。これにより、単一の超大容量ユニットと比較して供給の信頼性が高くなります。--
スキームの比較: 2 × 2500 kVA は 1 × 5000 kVA よりも優れています。 1 つのユニットに障害が発生すると、もう 1 つのユニットが重大な負荷を担う可能性があります。 Xintailong は、複数の変圧器の並列運転に必要な技術サポートを提供します。

VI.避けるべき一般的な選択の落とし穴

エラー 1: 力率を考慮せずに、機器の総電力 (kW) を変圧器容量 (kVA) と直接等価します。
エラー 2: 一致係数 (多様性係数) を考慮せず、すべての機器の定格電力を単純に合計した。これにより、変圧器のサイズが大きくなり、無負荷損失が大きくなり、投資が無駄になります。-
エラー 3: 容量拡張を考慮せずに現在の負荷のみに焦点を当てているため、運用後 3 ～ 5 年以内に過負荷が発生します。
エラー 4: 高調波または可変周波数負荷に対する容量の拡大に失敗し、過度の動作温度が発生します。-。
エラー 5: N+1 バックアップ計画なしで単一の超大容量ユニットを盲目的に選択すると、停電の高いリスクが生じます。-

VII.クイック選択式（現場での迅速な見積もり用）-

(S_transformer P × K / cosφ × 1.15 ～ 1.40 以上)
1.15 ～ 1.40 の乗数は、プロジェクトの予測寿命に基づいて選択された拡張マージンを表します。