Mga Pamantayan sa Kahusayan ng Transformer Doe: Isang komprehensibong pangkalahatang -ideya

Ang mga pamantayan ng kahusayan ng DOE para sa mga transformer ay isang hanay ng mga regulasyon na tumutukoy sa minimum na katanggap -tanggap na mga antas ng kahusayan ng enerhiya para sa iba't ibang uri ng mga transformer na ibinebenta sa Estados Unidos. Ang mga pamantayang ito ay idinisenyo upang matiyak na ang mga transformer sa merkado ay nakakatugon sa isang tiyak na antas ng pagganap ng enerhiya, sa gayon binabawasan ang pangkalahatang pagkonsumo ng enerhiya ng elektrikal na grid.

Ang mga pamantayan ay sumasakop sa isang malawak na hanay ng mga transformer, kabilang ang solong - phase at tatlong - na mga transformer ng pamamahagi ng phase, pati na rin ang ilang mga transformer ng kuryente. Tinukoy nila ang maximum na pinapayagan na mga halaga para sa mga pagkalugi ng pangunahing at pagkalugi ng pag -load, depende sa klase ng boltahe ng transpormer, kapasidad, at uri (tulad ng langis - na nalubog o tuyo - na uri). Halimbawa, ang isang tatlong - phase 10 - KV pamamahagi ng transpormer ng isang tiyak na kapasidad ay tinukoy ang maximum na mga limitasyon para sa mga core at pagkalugi sa ilalim ng mga pamantayan ng DOE. Ang pagsunod sa mga pamantayang ito ay sapilitan para sa mga tagagawa na nais magbenta ng mga transformer sa merkado ng US.

 

Ⅴ. Ang pinagmulan ng mga pamantayan sa kahusayan ng DOE

Ang pag -unlad ng mga pamantayan sa kahusayan ng DOE para sa mga transformer ay maaaring masubaybayan pabalik sa lumalaking kamalayan ng pangangailangan para sa pag -iingat ng enerhiya at ang epekto ng mga de -koryenteng kagamitan sa kapaligiran. Ang krisis ng enerhiya noong 1970s ay isang makabuluhang katalista, na itinampok ang kahinaan ng Estados Unidos sa mga kakulangan sa enerhiya at ang pangangailangan na gumamit ng enerhiya nang mas mahusay. Sa paglipas ng panahon, habang lumalaki ang mga alalahanin tungkol sa pagbabago ng klima, mayroong isang pagtaas ng diin sa pagbabawas ng mga emisyon ng gas ng greenhouse na nauugnay sa paggawa ng enerhiya at pagkonsumo.

Ang DOE, bilang ahensya ng pederal na responsable para sa patakaran ng enerhiya at pananaliksik sa Estados Unidos, ay nagsagawa ng inisyatibo upang makabuo ng mga pamantayan ng kahusayan para sa iba't ibang mga produktong elektrikal, kabilang ang mga transformer. Ang mga pamantayang ito ay nabuo sa pamamagitan ng isang komprehensibong proseso na kasangkot sa pag -input mula sa mga eksperto sa industriya, mga mananaliksik ng enerhiya, at mga pangkat sa kapaligiran. Ang layunin ay upang hampasin ang isang balanse sa pagitan ng pagtaguyod ng kahusayan ng enerhiya at pagtiyak ng patuloy na pagkakaroon ng maaasahan at gastos - epektibong kagamitan sa kuryente. Ang mga pamantayan ay pana -panahong na -update upang makasabay sa mga pagsulong sa teknolohikal sa disenyo at pagmamanupaktura ng transpormer, pati na rin upang higit na mapahusay ang pagtitipid ng enerhiya.

 

Mga Pamantayan sa Kahusayan ng VI.Doe para sa mga Transformer

Mababang - Boltahe Dry - Uri ng pamamahagi ng mga transformer.

Single - phase				Tatlong - phase
KVA	2007 Kahusayan (%)	2016 Kahusayan (%)	Pagkakaiba -iba %	KVA	2007 Kahusayan (%)	2016 Kahusayan (%)	Pagkakaiba -iba %
15	97.7	97.70	0.00%	15	97.0	97.89	0.92%
25	98.0	98.00	0.00%	30	97.5	98.23	0.75%
37.5	98.2	98.20	0.00%	45	97.7	98.40	0.72%
50	98.3	98.30	0.00%	75	98.0	98.60	0.61%
75	98.5	98.50	0.00%	112.5	98.2	98.74	0.55%
100	98.6	98.60	0.00%	150	98.3	98.83	0.54%
167	98.7	98.70	0.00%	225	98.5	98.94	0.45%
250	98.8	98.80	0.00%	300	98.6	99.02	0.43%
333	98.9	98.90	0.00%	500	98.7	99.14	0.45%
				750	98.8	99.23	0.44%
				1000	98.9	99.28	0.38%

 

Liquid - Ang Immersed Distribution Transformers

Single - phase				Tatlong - phase
KVA	2010 Kahusayan (%)	2016 Kahusayan (%)	Pagkakaiba -iba %	KVA	2010 Kahusayan (%)	2016 Kahusayan (%)	Pagkakaiba -iba %
10	98.62	98.7	0.08%	15	98.36	98.65	0.29%
15	98.76	98.82	0.06%	30	98.62	98.83	0.21%
25	98.91	98.95	0.04%	45	98.76	98.92	0.16%
37.5	99.01	99.05	0.04%	75	98.91	99.03	0.12%
50	99.08	99.11	0.03%	112.5	99.01	99.11	0.10%
75	99.17	99.19	0.02%	150	99.08	99.16	0.08%
100	99.23	99.25	0.02%	225	99.17	99.23	0.06%
167	99.25	99.33	0.08%	300	99.23	99.27	0.04%
250	99.32	99.39	0.07%	500	99.25	99.35	0.10%
333	99.36	99.43	0.07%	750	99.32	99.40	0.08%
500	99.42	99.49	0.07%	1000	99.36	99.43	0.07%
667	99.46	99.52	0.06%	1500	99.42	99.48	0.06%
833	99.49	99.55	0.06%	2000	99.46	99.51	0.05%
				2500	99.49	99.53	0.04%

 

Katamtaman - Boltahe ng Boltahe - Uri ng pamamahagi ng mga transformer

2010 Kahusayan (%)
Single - phase				Tatlong - phase
KVA	Bil			KVA	Bil
	20-45kv	46-95kv	Mas malaki kaysa o katumbas ng 96kv		20-45kv	46-95kv	Mas malaki kaysa o katumbas ng 96kv
	Kahusayan (%)	Kahusayan (%)	Kahusayan (%)		Kahusayan (%)	Kahusayan (%)	Kahusayan (%)
15	98.1	97.86		15	97.50	97.18
25	98.33	98.12		30	97.90	97.63
37.5	98.49	98.3		45	98.10	97.86
50	98.6	98.42		75	98.33	98.12
75	98.73	98.57	98.53	112.5	98.49	98.30
100	98.82	98.67	98.63	150	98.60	98.42
167	98.96	98.83	98.80	225	98.73	98.57	98.53
250	99.07	98.95	98.91	300	98.82	98.67	98.63
333	99.14	99.03	98.99	500	98.86	98.83	98.80
500	99.22	99.12	99.09	750	99.07	98.95	98.91
667	99.27	99.18	99.15	1000	99.14	99.03	98.99
833	99.31	99.23	99.20	1500	99.22	99.12	99.09
				2000	99.27	99.18	99.15
				2500	99.31	99.23	99.20

 

Kahusayan sa 2016 (%)
Single - phase				Tatlong - phase
KVA	Bil			KVA	Bil
	20-45kv	46-95kv	Mas malaki kaysa o katumbas ng 96kv		20-45kv	46-95kv	Mas malaki kaysa o katumbas ng 96kv
	Kahusayan (%)	Kahusayan (%)	Kahusayan (%)		Kahusayan (%)	Kahusayan (%)	Kahusayan (%)
15	98.10	97.86		15	97.50	97.18
25	98.33	98.12		30	97.90	97.63
37.5	98.49	98.30		45	98.10	97.86
50	98.60	98.42		75	98.33	98.13
75	98.73	98.57	98.53	112.5	98.52	98.36
100	98.82	98.67	98.63	150	98.65	98.51
167	98.96	98.83	98.80	225	98.82	98.69	98.57
250	99.07	98.95	98.91	300	98.93	98.81	98.69
333	99.14	99.03	98.99	500	99.09	98.99	98.89
500	99.22	99.12	99.09	750	99.21	99.12	99.02
667	99.27	99.18	99.15	1000	99.28	99.20	99.11
833	99.31	99.23	99.20	1500	99.37	99.30	99.21
				2000	99.43	99.36	99.28
				2500	99.47	99.41	99.33

 

Habang ang mga pamantayan sa kahusayan ng DOE ay nalalapat sa karamihan ng mga transformer ng pamamahagi, ang ilang mga transformer - na idinisenyo para sa mga dalubhasang pag -andar o mga senaryo - ay walang bayad. Nasa ibaba ang isang ikinategorya na pagkasira ng mga transformer na hindi napapailalim sa mga kinakailangan sa kahusayan ng DOE, na naayos ng mga senaryo ng pag -andar:

1. Mga Espesyal na Koneksyon at Proteksyon Transformers

• Autotransformer: Gumagamit ng isang solong paikot -ikot para sa pag -convert ng boltahe; Ang disenyo ng istruktura ay gumagawa ng mga pamantayang panuntunan sa kahusayan na hindi magagawang.
• Grounding transpormer: Itinayo para sa proteksyon ng grounding ng system, pag -prioritize ng kaligtasan sa pangkalahatang kahusayan ng enerhiya.
• Regulate Transformer: Nangangailangan ng madalas na pagsasaayos ng boltahe (tapunan ang saklaw na mas malaki kaysa o katumbas ng 20%); Dinisenyo para sa regulasyon ng boltahe, hindi ang pagtitipid ng enerhiya.

2. Pang -industriya - Mga Tukoy na Transformer

• Machine - tool (control) transpormer: Na -customize para sa Precision Machine - control tool, prioritizing ang pagiging tugma ng kagamitan sa kahusayan ng enerhiya.
• Welding Transformer: Pinasadya para sa mga proseso ng hinang (nangangailangan ng instant mataas na - kasalukuyang output); Ang lohika ng disenyo ay naiiba sa mga karaniwang layunin ng kahusayan.
• Drive (paghihiwalay) Transformer: Naghahain ng variable - Frequency Drive Systems, na nakatuon sa elektrikal na paghihiwalay at harmonic suppression - exempt mula sa pangkalahatang mga patakaran sa kahusayan.

3. Espesyal na - istraktura at mga transformer ng layunin

• Non - ventilated transpormer: Umaasa sa selyadong/pasibo na paglamig; Pinahahalagahan ng disenyo ang pagbagay sa puwang, hindi karaniwang kahusayan.
• Selyadong transpormer: Buong - Ang istraktura ng istraktura ay naglilimita sa pamamahala ng thermal at pag -optimize ng kahusayan - exempt.
• Espesyal na - impedance transpormer: Itinayo para sa tiyak na impedance - pagtutugma ng mga senaryo (halimbawa, kagamitan sa pagsubok); Ang pag -andar ay tumatagal ng prayoridad sa kahusayan ng enerhiya.

4. Power - conversion - Mga Tukoy na Transformer

• Rectifier Transformer: Bridges ac - sa - DC conversion, na nangangailangan ng pagiging tugma sa mga rectifier circuit - sa labas ng karaniwang saklaw ng kahusayan.
• Hindi kapani -paniwalang Transformer ng Power Supply (UPS): Tinitiyak ang pagiging maaasahan ng emergency na kapangyarihan; Pinahahalagahan ang pagiging matatag sa ipinag -uutos na kahusayan.
• Pagsubok ng Transformer: Ginamit para sa pagsubok sa elektrikal na kagamitan (nababaluktot na boltahe/kasalukuyang pagsasaayos); Dinisenyo para sa mga pag -andar ng pagsubok, hindi pag -iimpok ng enerhiya.

 

Viii. Ang ugnayan sa pagitan ng mga gastos sa produksyon at kahusayan

Mayroong isang kumplikadong ugnayan sa pagitan ng mga gastos sa paggawa ng mga transformer at ang kanilang kahusayan sa enerhiya. Kadalasan, ang mas mataas na - na mga transformer ng kahusayan ay nangangailangan ng mas advanced na mga materyales at mga diskarte sa pagmamanupaktura, na maaaring dagdagan ang mga gastos sa produksyon. Halimbawa, upang mabawasan ang mga pagkalugi ng core, ang mga tagagawa ay maaaring gumamit ng mataas na - kalidad ng mga magnetic na materyales tulad ng mga amorphous metal o mas mahusay na - grade silikon na bakal. Ang mga materyales na ito ay madalas na mas mahal kaysa sa mga karaniwang materyales na ginamit sa mas mababang - na mga transformer ng kahusayan.

Bukod dito, ang proseso ng pagmamanupaktura para sa mataas na - na mga transformer ng kahusayan ay maaaring maging mas tumpak at oras - pag -ubos. Ang mas magaan na pagpapahintulot sa paikot -ikot na konstruksyon at mas mahusay na mga materyales sa pagkakabukod ay madalas na kinakailangan upang mabawasan ang mga pagkalugi sa pag -load. Ang mga salik na ito ay nag -aambag sa mas mataas na gastos sa produksyon. Gayunpaman, mula sa isang mahabang pananaw ng term na -, ang pagtaas ng kahusayan ng mga transformer na ito ay maaaring humantong sa makabuluhang pagtitipid ng enerhiya para sa mga gumagamit ng -. Sa paglipas ng habang -buhay ng isang transpormer, na maaaring 20 - 30 taon o higit pa, ang nabawasan na pagkonsumo ng enerhiya ay maaaring masira ang mas mataas na paunang gastos sa pagbili.

Ang mga tagagawa ay nahaharap sa hamon ng paghahanap ng tamang balanse sa pagitan ng mga gastos sa produksyon at kahusayan. Kailangan nilang makagawa ng mga transformer na nakakatugon sa mga pamantayan sa kahusayan ng DOE habang nananatiling mapagkumpitensya sa merkado. Maaaring kasangkot ito sa patuloy na pananaliksik at pag -unlad upang makahanap ng gastos - mabisang paraan upang mapagbuti ang kahusayan, tulad ng sa pamamagitan ng mga makabagong pamamaraan ng disenyo o ang paggamit ng bago, mas abot -kayang mga materyales na nag -aalok pa rin ng mahusay na enerhiya - pag -save ng mga katangian.

 

IX. Ang mga hamon na nakuha ng mga pamantayang pagbabago ng 2010 - 2016

Ang panahon mula sa 2010 - 2016 ay nakasaksi ng mga makabuluhang pagbabago sa mga pamantayan ng kahusayan ng DOE para sa mga transformer. Ang mga pagbabagong ito ay naglalayong karagdagang pagbabawas ng pagkonsumo ng enerhiya at pagtaguyod ng mas napapanatiling paggamit ng enerhiya. Gayunpaman, nagdala din sila ng maraming mga hamon para sa mga tagagawa at industriya sa kabuuan.

Ang isa sa mga pangunahing hamon ay ang pangangailangan para sa mga tagagawa na mabilis na iakma ang kanilang mga proseso ng paggawa at mga disenyo ng produkto upang matugunan ang bago, mas mahigpit na pamantayan. Nangangailangan ito ng makabuluhang pamumuhunan sa pananaliksik at pag -unlad upang makabuo ng mga bagong disenyo ng transpormer na maaaring matugunan ang nabawasan na mga limitasyon sa pagkawala. Ang mga umiiral na linya ng produksiyon ay madalas na kailangang mabago o muling - engineered, na humantong sa pagtaas ng mga gastos sa maikling termino ng -.

Nagkaroon din ng isang hamon sa mga tuntunin ng pamamahala ng supply chain. Habang lumipat ang mga tagagawa sa paggamit ng iba't ibang mga materyales upang mapabuti ang kahusayan, kailangan nilang matiyak ang isang matatag na supply ng mga bagong materyales. Halimbawa, kung nagsimula ang isang tagagawa gamit ang isang bagong uri ng magnetic core material, kailangan nilang maghanap ng maaasahang mga supplier at makipag -ayos ng mahabang - term na mga kontrata. Ang anumang mga pagkagambala sa supply chain ay maaaring humantong sa mga pagkaantala ng produksyon at pagtaas ng mga gastos.

Ang isa pang hamon ay nauugnay sa gastos - pagiging epektibo ng mga bagong transformer. Habang ang mahabang - term na pagtitipid ng enerhiya ay malinaw, ang mas mataas na paunang gastos ng mas mahusay na mga transformer ay naging mahirap para sa ilang mga customer, lalo na ang mga may limitadong badyet, upang bigyang -katwiran ang pagbili. Ito ay humantong sa isang potensyal na pagbagal sa pag -ampon ng bago, mas mahusay na mga transformer sa merkado, sa kabila ng kapaligiran at enerhiya - na mga benepisyo sa pag -save na kanilang inaalok.