¿Por qué nuestras empresas eléctricas usan transformadores por encima de su KVA nominal?

0

La casa de mis padres y mi casa tienen diferentes servicios eléctricos, pero ambas son cooperativas eléctricas rurales. Ambos tenemos un servicio de fase simple dividida de 120/240 V (60 Hz) (esto se encuentra en el estado de Tennessee de los Estados Unidos). Mi servicio es de tamaño 600A. El servicio de mi padre actualmente tiene un tamaño de 200 A, pero se está actualizando a 400 A. porque su propiedad ha superado el de 200 A.

Entiendo que el tamaño del transformador debe ser bastante simple. Voltios veces amps es igual a volt amperios. Tamaño de su transformador para los voltios-amperios. También comprendo que las empresas de servicios públicos tienden a subvalorar las cosas y las ejecutan "en caliente", pero esto simplemente parece extremo.

(Pregunta relacionada: Nunca tuve claro si los "voltios" en esta ecuación deberían ser 120 o 240. ¿La clasificación del transformador se basa en la combinación del voltaje de fase o el voltaje de fase dividida?)

Mi transformador tiene estampado "37.5 kVA" en el costado. 600A x 120V = 72 kVA. Mi transformador es del 52% del tamaño que debería tener. No es terrible, pero aún parece muy pequeño.

El transformador de mi papá (antes de esta mañana) tenía 1,5 kVA estampados en un lado. Lo "actualizaron" para prepararse para su actualización del servicio 400A. Ahora dice 2.5 kVA. 200A x 120V = 24 kVA. 400A x 120V = 48 kVA. Su antiguo transformador tenía un 6% del tamaño que debería tener. Ahora su nuevo transformador tiene un 5% del tamaño que debería tener. Eso es aún peor, por una enorme cantidad. Eso es solo ... una locura pequeña.

Este documento técnico respalda mis cálculos. ¿Que me estoy perdiendo aqui? Esto no puede ser correcto.

    
pregunta Nick Williams

2 respuestas

2

Los transformadores de distribución tienen grandes masas de metal y (a menudo) aceite en juego, pueden funcionar con grandes sobrecargas durante un LARGO tiempo antes de que el calor se acumule a un nivel problemático.

Debido a esto, a menudo se dimensionan para la carga RMS integrada durante un período de varias horas, lo que permite que sean mucho más pequeños de lo que cabría esperar de un cálculo de interruptor nominal máximo.

Recuerde también que IIRC el NEC especifica que las cargas no deben ser más del 80% de la capacidad nominal del interruptor, por lo que el servicio de 600 A tiene un diseño máximo de 480 A, y con qué frecuencia lo maximiza durante más de unos minutos a la vez ?

Por cierto, si el disyuntor es 600A en cada tramo de un servicio de fase dividida, la potencia es 600A * 240V = 144kW, pero no me sorprendería en absoluto ver un transformador más pequeño que el utilizado, como digo tiempos de integración una cosa en este juego, una sobrecarga del 50% durante las horas pico es un lugar bastante estándar para estar, pero la carga desaparece casi toda la noche para que todo se enfríe.

He visto un problema divertido cuando un alfarero tomó un edificio industrial ligero e instaló dos hornos trifásicos bastante grandes (solo se puede ejecutar uno a la vez, pero una vez que el primero comienza a enfriarse, encienda el segundo) Parece que el transformador local no apreciaba los disparos de raku durante 12 horas.

Estoy un poco sorprendido de que el servicio de fase única (dividida) de 600A sea una cosa, aquí, si quisiera un servicio de 144 kW, sería trifásico.

    
respondido por el Dan Mills
-1

El cableado de distribución rural puede tener una longitud de ruta más larga que la urbana, y mi Regla general puede diferir de sus códigos locales, enlace .

La caída de la línea de distribución debe ser < 5% para la corriente nominal, por lo tanto, el calibre del cable debe reducirse de AWG 8 a 5 para una clasificación de doble corriente, pero la kVA de demanda puede no ser necesariamente doble para las opciones de transformador económico si se comparte.

La impedancia del transformador de ~ 8% = Zpu de V / A nominal (= V ^ 2 / VA_rated + I ^ 2R de caída lineal determina la regulación de carga del 5%. (Mi regla de oro). Ajustarían Xfmr -puntes para mantener Vnom +/- 10% basado en el uso esperado.

Utilidades típicas en N. América usa 5% de tolerancia para la generación y 5% para la distribución para lograr que Vnom funcione.

La calificación de kVA de tu padre parece ser baja e incorrecta. Calcule el tamaño y el peso de los estándares de kVA / kg para un control de cordura. Tal vez todo lo que necesitan es un estudio de potencia y un toque en el cambio para ajustarse a una mayor pérdida de línea para soportar la carga o bien una costosa alimentación paralela AWG8 adicional y una actualización de Xfmr.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

Lea otras preguntas en las etiquetas