Трехфазный трансформатор мощностью 75 кВА, 480 В на 208Y/120 В: технические характеристики, области применения и руководство по выбору

A Трехфазный трансформатор мощностью 75 кВА, 480–208Y/120 В — это широко используемый низковольтный распределительный трансформатор сухого типа, предназначенный для коммерческих зданий, промышленных объектов, центров обработки данных, производственных предприятий и других электрических систем, в которых требуется как Трехфазное питание 208 В и однофазное питание 120 В.

Этот трансформатор понижает напряжение трёхфазной электросети 480 В до Вторичная система 208Y/120V, что позволяет питать трехфазное оборудование и одновременно обеспечивать питание напряжением 120 В для освещения, розеток, органов управления и других однофазных нагрузок.

Для проектов в США и Канаде типичные технические характеристики включают частоту 60 Гц, первичную обмотку 480 В в треугольнике, вторичную обмотку 208Y/120 В в заземлённой звезде, сухую конструкцию и корпуса, соответствующие стандартам NEMA. Коммерческие изделия таких крупных производителей, как Schneider Electric, Acme Electric, Siemens и Eaton, используют именно эту конфигурацию напряжения.

Что такое трансформатор мощностью 75 кВА с напряжением 480 В, преобразующий напряжение в 208Y/120 В?

Трансформатор мощностью 75 кВА имеет номинальную кажущуюся мощность, равную 75 киловольт-ампер (кВА).

Типичная схема подключения напряжения выглядит следующим образом:

• Напряжение первичной обмотки: 480V
• Напряжение вторичной обмотки: 208 Й/120 В
• Фаза: Три фазы
• Частота: 60 Гц
• Номинальная мощность: 75 кВА
• Тип трансформатора: Сухой тип
• Охлаждение: AN (природный воздух)
• Дополнительное подключение: Разветвитель с нейтралью
• Типичная область применения: Низковольтное электроснабжение

Термин 208 Й/120 В означает, что вторичная обмотка подключена по схеме «звезда». Напряжение между любыми двумя фазами составляет 208 В, а напряжение между любой фазой и нейтралью — 120 В.

Благодаря этому трансформатор особенно полезен в тех случаях, когда на объекте имеются как трехфазные нагрузки на 208 В, так и однофазные нагрузки на 120 В.

Ток полной нагрузки трансформатора мощностью 75 кВА

Одним из важнейших технических параметров при выборе трансформатора является его ток полной нагрузки.

Для трехфазного трансформатора приблизительный ток при полной нагрузке можно рассчитать по формуле:

I = kVA × 1 000 / (√3 × V)

Сила тока в первичной обмотке

Для трансформатора мощностью 75 кВА с первичной обмоткой 480 В:

75 000 / (1,732 × 480) ≈ 90,2 А

Следовательно, первичный ток при полной нагрузке составляет примерно:

90 А

Вторичный ток

Для вторичной обмотки 208 В:

75 000 / (1,732 × 208) ≈ 208,2 А

Следовательно, вторичный ток при полной нагрузке составляет приблизительно:

208 A

Технические характеристики производителя для аналогичных моделей 7Изолирующие трансформаторы мощностью 5 кВА также показывают, что ток первичной обмотки составляет примерно 90,2 А, а ток вторичной обмотки — 208,2 А.

Фактические требования к проводникам, выключателям, разъединительным устройствам и средствам защиты от перегрузки по току всегда должны определяться в соответствии с действующими электротехническими нормами и полным проектом установки.

Почему используется преобразование напряжения 480 В в 208Y/120 В?

Напряжение 480 В широко используется в системах электрораспределения на коммерческих и промышленных объектах Северной Америки, поскольку более высокое напряжение в распределительной сети позволяет снизить силу тока и падение напряжения.

Однако для многих потребителей в здании требуется более низкое напряжение.

Система 208Y/120V обеспечивает:

Трехфазное напряжение 208 В для:

• Двигатели
• Оборудование для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
• Насосы
• Промышленное оборудование
• Коммерческое оборудование

и:

Однофазное питание 120 В для:

• Освещение
• Розетки
• Управляющие цепи
• Офисное оборудование
• Мелкая бытовая техника

Таким образом, один трансформатор, преобразующий напряжение 480 В в 208Y/120 В, может обслуживать различные типы нагрузок в пределах одного объекта.

Типичные области применения

1. Коммерческие здания

Трансформаторы мощностью 75 кВА могут использоваться в офисных зданиях, торговых центрах, гостиницах и коммерческих комплексах для питания распределительных сетей напряжением 208Y/120 В.

2. Промышленные объекты

На производственных предприятиях для крупных двигателей и оборудования часто используется напряжение 480 В, тогда как для вспомогательных систем, систем управления, освещения и нагрузок общего назначения требуется напряжение 208 Y/120 В.

3. Центры обработки данных

Система распределения напряжения 208Y/120V широко используется для питания определённых нагрузок в центрах обработки данных, ИТ-оборудования, вспомогательных систем и инфраструктуры объекта.

При использовании в центрах обработки данных при выборе трансформатора может потребоваться дополнительно учитывать гармонические токи, требования к коэффициенту K, импеданс, повышение температуры, резервирование и качество электроэнергии.

4. Школы и учебные заведения

Школы, университеты, больницы и другие общественные здания могут использовать трансформаторы с напряжением 480 В на выходе и 208Y/120 В для питания смешанных электрических нагрузок.

5. Объекты розничной торговли и сферы услуг

Торговые центры, рестораны, мастерские и объекты сферы услуг могут нуждаться как в трёхфазном питании напряжением 208 В, так и в однофазном напряжением 120 В.

Первичная схема «Дельта» против первичной схемы «Вай»

Типичная конфигурация данного трансформатора выглядит следующим образом:

Первичная обмотка 480 В, треугольное соединение → Вторичная обмотка 208 В, соединение Y/120 В

Крупные производители предлагают изделия мощностью 75 кВА с такой конфигурацией. Например, компания Schneider Electric предлагает трехфазный трансформатор сухого типа мощностью 75 кВА с первичной обмоткой 480 В, соединенной по схеме «треугольник», и вторичной обмоткой 208 Y/120 В.

Однако для некоторых областей применения также возможна первичная схема подключения «звезда» с напряжением 480 В.

Правильный способ подключения к основной сети зависит от входящей электрической системы объекта.

Поэтому покупателям следует указывать не только напряжение, но и требуемую основное соединение.

Медная или алюминиевая обмотка?

В трансформаторе сухого типа мощностью 75 кВА можно использовать как медные, так и алюминиевые материалы обмотки.

Медные обмотки

Медь обладает превосходной электропроводностью и позволяет создавать компактные конструкции обмоток.

Трансформаторы с медной обмоткой часто выбирают в следующих случаях:

• Количество мест ограничено
• Требуется высокая механическая прочность
• Предпочтительно более низкое сопротивление обмотки
• В техническом задании проекта предусмотрено использование медных проводников

Алюминиевые обмотки

Алюминий широко используется в распределительных трансформаторах и может стать экономически выгодным решением.

Например, коммерческие Трансформаторы мощностью 75 кВА имеются с алюминиевой обмоткой, а также предлагаются варианты с медной обмоткой.

Выбор следует основывать на техническом задании проекта, имеющейся площади, требованиях к эффективности, бюджете и условиях монтажа.

Типичные показатели эффективности и требования Министерства энергетики США

Для трансформаторов, продаваемых в США, требования к энергоэффективности являются важным фактором.

Аналогичные трансформаторы мощностью 75 кВА, доступные в настоящее время на рынке США, могут удовлетворить Министерство энергетики США, 10 CFR, часть 431 требования. Для некоторых продуктов указана эффективность на уровне примерно 98.6% в зависимости от конкретной конструкции и условий испытаний.

При закупке трансформатора для проекта в США покупатель должен уточнить применимые требования Министерства энергетики США (DOE) к КПД и запросить у производителя данные о КПД и потерях.

Повышение температуры и класс теплоизоляции

Типовые трансформаторы сухого типа данного диапазона номинальной мощности могут поставляться с:

• Повышение температуры на 115 °C
• Повышение температуры на 150 °C
• Системы теплоизоляции на 180 °C или 220 °C

Эти технические характеристики не следует путать.

Класс изоляции означает максимальную тепловую производительность системы теплоизоляции, тогда как повышение температуры означает ожидаемое повышение температуры обмотки при номинальных условиях эксплуатации.

Например, коммерческие изделия мощностью 75 кВА выпускаются с повышением температуры на 150 °C и с системами изоляции, рассчитанными на 220 °C.

Конструкция с меньшим повышением температуры может быть предпочтительнее в тех случаях, когда эффективность, срок службы или рабочая температура имеют особое значение.

Варианты корпусов NEMA

Корпус следует выбирать с учетом условий установки.

К типичным конфигурациям относятся:

NEMA 1

Как правило, используется для установки в помещениях, где требуется защита от случайного контакта и ограниченное воздействие внешней среды.

NEMA 3R

Предназначено для использования на открытом воздухе или в более суровых условиях, где требуется защита от дождя и других воздействий окружающей среды.

Коммерческие трансформаторы мощностью 75 кВА, обеспечивающие преобразование напряжения 480 В в 208Y/120 В, поставляются в корпусах класса защиты NEMA 3R.

При монтаже на открытом воздухе необходимо комплексно учитывать корпус трансформатора, вентиляцию, зазоры, защиту от атмосферных воздействий и схему крепления.

Вам нужен электростатический экран?

Электростатический экран — это дополнительная опция, которую можно установить между первичной и вторичной обмотками.

Это может оказаться полезным в тех случаях, когда важно снизить передачу высокочастотных электрических помех между первичной и вторичной цепями.

К типичным областям применения могут относиться:

• Чувствительное электронное оборудование
• Медицинские учреждения
• Центры обработки данных
• Промышленные системы управления
• Системы контрольно-измерительных приборов

Некоторые имеющиеся в продаже трансформаторы мощностью 75 кВА, преобразующие напряжение 480 В в 208Y/120 В, поставляются с электростатическим экранированием.

Необходимость использования экрана зависит от условий электротехнической среды и требований проекта.

Типовые технические характеристики трансформаторов

Типичный трансформатор мощностью 75 кВА для данной области применения может иметь технические характеристики, аналогичные приведенным ниже:

Данные значения носят ориентировочный характер и не являются универсальными техническими характеристиками. Окончательный проект должен быть согласован с учетом требований проекта.

75 кВА по сравнению с трансформаторами других мощностей

При выборе трансформатора мощностью 75 кВА следует исходить из фактической подключенной нагрузки и пиковой нагрузки, а не просто выбирать трансформатор исходя из наибольшей отдельной нагрузки.

Например:

Если расчетная нагрузка близка к 75 кВА, инженеру следует учесть постоянные нагрузки, будущее расширение, пуск двигателей, гармоники, температуру окружающей среды и требуемую нагрузку на трансформатор, прежде чем окончательно определить его размер.

Как правильно выбрать трансформатор мощностью 75 кВА

Перед заказом трансформатора мощностью 75 кВА, преобразующего напряжение 480 В в 208Y/120 В, убедитесь в следующем:

1. Напряжение первичной обмотки

Уточните, является ли источник:

480 В, треугольник

или другую конфигурацию на 480 В.

2. Напряжение вторичной обмотки

Убедитесь, что требуемая система соответствует следующим требованиям:

208 Й/120 В

и что необходимо нейтральное соединение.

3. Частота

Для большинства случаев применения в США:

60 Гц

4. Материал обмотки

Укажите:

Медь или алюминий

в зависимости от требований проекта.

5. Повышение температуры

К числу наиболее распространенных вариантов относятся:

115 °C или 150 °C

6. Приложение

Выберите:

NEMA 1 для использования в помещениях

или

NEMA 3R — подходит для эксплуатации на открытом воздухе.

7. Краны

В стандартных конструкциях трансформаторов предусмотрены отводы 2.5% для компенсации колебаний входного напряжения питания. Фактическую конфигурацию отводов следует уточнить у производителя.

8. Сертификаты и стандарты

При подаче заявки в США необходимо уточнить соответствующие требования, такие как:

• Требования Министерства энергетики США к эффективности
• UL 1561
• NEMA ST-20
• Требования CSA, если применимо

Коммерческие продукты этой категории, как правило, поставляются с сертификатами соответствия стандартам UL 1561 и/или CSA.

Производитель трансформаторов мощностью 75 кВА

Компания EverNew Transformer предлагает индивидуальные решения в области сухих и распределительных трансформаторов для коммерческих, промышленных, инфраструктурных объектов, а также для применения в сфере возобновляемой энергетики.

Для Трехфазный трансформатор мощностью 75 кВА, 480 В на 208Y/120 В, клиенты могут указать:

• Медные или алюминиевые обмотки
• 480 В, треугольное подключение на первичной обмотке
• 208Y/120 В на вторичной обмотке
• 60 Гц
• Различные варианты повышения температуры
• Крытый или открытый корпус
• Конфигурации корпусов, соответствующие стандарту NEMA
• Электростатическое экранирование
• Кран-смесители на заказ
• Индивидуальные размеры и расположение клемм

В случае проектов в США перед началом производства необходимо подтвердить требования к сертификации, эффективности, корпусу и монтажу.

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется трансформатор мощностью 75 кВА, 480 В на 208Y/120 В?

Он в основном используется для преобразования трехфазного напряжения 480 В в трехфазное напряжение 208 В и однофазное напряжение 120 В для коммерческого и промышленного электроснабжения.

Какую силу тока в амперах обеспечивает трансформатор мощностью 75 кВА?

При напряжении 480 В в трёхфазной сети приблизительный ток в первичной обмотке составляет 90,2 А. При напряжении 208 В в трёхфазной сети приблизительный ток на вторичной обмотке составляет 208.2A.

208Y/120V — это то же самое, что 208V?

Не совсем так. В системе 208Y/120V напряжение между фазами составляет примерно 208 В, а между каждой фазой и нейтралью — 120 В.

Достаточно ли трансформатора мощностью 75 кВА для моего объекта?

Это зависит от расчетной нагрузки. Трансформатор следует подбирать с учетом фактической электрической нагрузки, перспектив расширения, пусковых токов, гармоник, условий окружающей среды и действующих электротехнических норм.

Можно ли использовать медные обмотки в трансформаторе мощностью 75 кВА?

Да. В продаже имеются как версии с медной, так и с алюминиевой обмоткой. Медь часто выбирают в тех случаях, когда технические требования проекта или ограничения по занимаемому пространству диктуют необходимость использования конструкции с медной обмоткой.

Можно ли установить этот трансформатор на улице?

Да, если устройство поставляется с подходящим корпусом для установки на открытом воздухе и рассчитано на соответствующие условия окружающей среды. Для соответствующих применений на открытом воздухе обычно доступны версии, соответствующие стандарту NEMA 3R.

Заключение

A Трехфазный трансформатор мощностью 75 кВА, 480–208Y/120 В представляет собой практичное решение для объектов, на которых требуется распределение как трёхфазного напряжения 208 В, так и однофазного напряжения 120 В из электрической сети 480 В.

Наиболее важные технические характеристики, которые необходимо уточнить, — это первичное и вторичное напряжение, конфигурация фаз, частота, материал обмотки, нагрев, КПД, отводы, тип корпуса, сертификаты и условия эксплуатации.

В случае проекта в США окончательные технические характеристики трансформатора необходимо проверить на соответствие действующим электротехническим нормам, требованиям Министерства энергетики США (DOE) по энергоэффективности, а также сертификационным требованиям, специфичным для данного проекта, до начала производства и монтажа.