GB 20052-2024 に基づく 2000kVA 石油の損失制限-浸漬変圧器

背景: 配電変圧器に損失制限が存在する理由

配電変圧器は 24 時間稼働しているため、その損失は数十年にわたって継続的に発生します。 2000kVA の油浸ユニットは、工業団地、公益事業ネットワーク、商業施設の一般的なノードであり、効率の差が 1% のほんの一部であっても、20 年の耐用年数にわたって測定可能なエネルギーと炭素コストに変わります。-これに対処するために、必須のエネルギー効率規格では、無負荷損失（鉄心損失）と負荷損失（巻線損失）の上限を設定しています。-最も注目すべき参考文献は中国の GB 20052-2024 です。これは、IEC 60076-20 や米国エネルギー省の効率規制などの世界的な枠組みと方向性を合わせています。 GB 20052-2024 では、新しい配電変圧器を 3 つの効率グレードに分類しています。グレード 1 (最高効率)、グレード 2 (中高効率)、グレード 3 (新規設置に許容される最低効率)。いくつかの市場ではグレード 3 を段階的に廃止しており、新しい系統接続資産には少なくともグレード 2 が必要です。

エネルギー効率グレードごとの負荷損失制限なし-

-鉄損または鉄損とも呼ばれる負荷損失は、負荷に関係なく、変圧器に通電すると常に発生しません。それは主にケイ素鋼のグレード、設計磁束密度、接合部の構成、および積層品質に依存します。三相、50 Hz、10 kV 一次、2000 kVA 油入変圧器の場合、-一般的な無負荷損失の上限は次のとおりです。-

グレード 1 (最高効率): 負荷損失なし。-1,250 W 以下。通常は M2/M3 ドメインの洗練された CRGO で達成されます。-

グレード 2 (高効率): 負荷損失なし。- 1,550 W 以下。通常は M3 CRGO で達成されます。

グレード 3 (標準効率): 負荷損失なし。- 1,950 W 以下。通常は M5/M6 CRGO で達成されます。

前世代の規格と比較して、グレード 2 の無負荷制限は約 10～15% 削減されました。つまり、今日のグレード 2 のパフォーマンスは、ほんの数年前にグレード 1 が要求したものに近づいています。-値は実際の電圧および周波数の仕様によってわずかに異なる場合があるため、正確な数値は常に、目的の市場の管理標準エディションと照らし合わせて確認する必要があります。

負荷損失制限と総損失

負荷損失（銅損）は主に巻線の材質、断面、温度によって決まりますが、インピーダンスと磁束密度の選択を通じてコアの設計と相互作用します。- 75 度基準の定格電流における 2000kVA 油入変圧器の一般的な負荷損失上限は次のとおりです。{4}}

グレード 1: 負荷損失 13,500 W 以下。

グレード 2: 負荷損失 15,000 W 以下。

グレード 3: 負荷損失 17,500 W 以下。

合計の損失により、定格負荷における効率が決まります。 2000kVA ユニットの場合、グレード 1 の効率は通常 99.2% を超えますが、グレード 3 は 98.7% をわずかに上回る程度です。絶対的な割合の差は小さいように見えますが、20 年間の連続通電を超えると、累積エネルギーと炭素の差はかなり大きくなります。そのため、多くの購入者はグレードを選択する前にライフサイクル コストの計算を実行します。

適切な CRGO グレードを選択してください

多くの場合、中程度の設計磁束密度で M5/M6 CRGO を使用すると、グレード 3 に到達できます。グレード 2 では、ほとんどの場合 M3 以上が必要で、グレード 1 では、レーザー スクライビングなどの確認されたドメイン微細化を伴う M3 または M2 が必要です。保証された W/kg 値を確認できるように、材料には工場試験証明書が付属している必要があります。

コア形状の最適化

設計磁束密度を低くすると、比コア損失は減少しますが、コアの質量とコストが増加します。実際の最適化には、コーナー損失を最小限に抑えるために 5- ステップまたは 7- ステップ-の重ね接合を使用すること、損失目標に対して断面積のバランスを取ること、少なくとも 97% の積層係数を維持すること、せん断によって損傷した磁気特性を回復するために切断後に応力除去焼鈍を適用することが含まれます。

テストで検証する

設計だけではコンプライアンスを保証するものではありません。完成したコアは、定格磁束密度と周波数で校正された条件下でテストし、無負荷損失と磁化電流を記録する必要があります。-巻線を取り付けると、負荷損失を同じテストシーケンスに組み込むことができます。試験報告書は、材料工場の証明書とともに、変圧器が必要な損失制限を満たしていることを示す監査可能な証拠を提供します。

概要表: 2000kVA 油中変圧器の損失限度-

パラメータ	グレード 1 (トップ)	グレード2（上級）	グレード3（標準）
負荷損失（コア損失）がない-	1,250W以下	1,550W以下	1,950W以下
負荷損失（75度時）	13,500W以下	15,000W以下	17,500W以下
定格負荷における標準効率	99.2%以上	99.1%以上	98.7%以上
推奨CRGOグレード	M2/M3 ドメイン-が洗練されました	M3	M5/M6
積層厚さ	0.23mm	0.23/0.27mm	0.27/0.30mm
ジョイントタイプ	7-ステップのステップラップ	5-ステップのステップラップ	5-ステップのステップラップ
スタッキングファクター	97%以上	97%以上	96.5%以上
適用される標準規格	GB 20052-2024、IEC 60076-20	GB 20052-2024、IEC 60076-20	GB 20052-2024、IEC 60076-20

調達チームのコンプライアンス戦略

ヨーロッパ、東南アジア、中東、アフリカの規制当局や電力会社は、入札資格として最低グレード 2、さらにはグレード 1 を指定するケースが増えています。 -準拠していない在庫は清算が難しくなり、サイトの受け入れテストで拒否される可能性があります。規制を超えて、商業バイヤーは現在、企業の ESG 目標を達成し、スコープ 2 排出量を削減するために効率的な変圧器を要求しています。したがって、調達チームは、問い合わせの開始時から損失制限を設計入力として扱う必要があります。つまり、対象グレード、電圧比、周波数を明記し、注文前に対応する無負荷損失、負荷損失、およびテスト証拠を確認するようメーカーに依頼してください。-

よくある質問

2000kVA変圧器の耐用年数はどれくらいですか?

適切な動作条件と定期的なメンテナンスの下では、高品質の 2000kVA 油入変圧器は 25 ～ 40 年間安定して動作します。{0}実際の寿命を決定する主な要素は、定期検査、オイル検査、温度監視、予防保守です。

2000kVA 変圧器には通常どのような保護装置が取り付けられていますか?

一般的な付属品には、ブッフホルツ リレー、オイル レベル インジケーター、圧力リリーフ バルブ、巻線温度インジケーター、油温計、シリカゲル ブリーザー、過電流保護などが含まれます。これらのデバイスは内部障害、過圧、異常な温度を検出するため、損傷が発生する前にユニットの使用を停止できます。

2000kVA 変圧器を一般的に使用しているのはどの業界ですか?

2000kVA ユニットは、安定した中電圧配電が必要な工業製造工場、鉱山事業、再生可能エネルギー プロジェクト、商業施設、病院、空港、データ センター、石油化学施設、インフラ プロジェクトで広く使用されています。-

2000kVA 変圧器はカスタマイズできますか?

はい。一般的なカスタマイズ オプションには、特定の電圧定格、ベクトル グループ、インピーダンス値、タップ チェンジャー、銅またはアルミニウムの巻線、低損失設計、モニタリング システム、特別なエンクロージャ、IEC 60076 または ANSI/IEEE 要件への準拠などが含まれます。-

2000kVAの変圧器の製造にはどれくらい時間がかかりますか?

通常の生産リードタイムは、原材料の入手可能性、カスタマイズ要件、技術仕様、注文数量に応じて約 15 ～ 45 営業日です。通常、コア-のみの注文は、完全に組み立てられテストされた変圧器よりも高速です。

新しい規格で無負荷損失制限がこれほど積極的に厳しくなったのはなぜですか?{0}

無負荷損失は耐用年数全体にわたって 1 日 24 時間稼働するため、軽負荷の配電変圧器の生涯エネルギー消費量の大半を占めます。無負荷制限の厳格化により、メーカーはより優れた CRGO グレードとコア設計を採用するようになり、規制努力単位あたり最大のエネルギー節約が実現されます。-