智慧医院建筑电气设计手册
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2.2.3 变压器选择

1.变压器容量和台数选择

1)根据负荷计算、负荷等级确定变压器的负荷率,并根据当地供电局对单台变压器容量上限的限制来确定变压器安装容量,且一般不宜超过2000kVA。

2)变压器一般成对设置,两台为一组,同一组变压器电源应分别取自高压配电室不同母线段(如采用一主半备的系统,可以将纯三级负荷的变压器组接入同一段高压母线段)。当建筑物仅有三级负荷且容量不大于800kVA时,可采用单台变压器供电;当建筑内有少量二级及以上负荷且总安装容量不大于800kVA时,若外电源能提供满足负荷使用的另一路低压400V电源,也可以采用单台变压器。成组设置的变压器应考虑一台检修或故障时,另一台能负担该组变压器中的全部一、二级负荷。

3)单台变压器的容量应考虑满足大型电动机及其他冲击性负荷的起动造成的电压降对其他负荷的影响,带有此类负荷的变压器,其容量应满足电压降的要求。

表2-2-1 部分医院建筑变压器设计数据汇总表

表2-2-2 实际运营的医院建筑用电情况调研

4)大型医疗设备对电源内阻要求较高,为大型医疗设备供电的变压器应尽量选择容量大、阻抗电压低的变压器,大型医疗设备不必单独设置变压器。

5)因负荷容量大而选择多台变压器时,在负荷分配合理的情况下,尽量减少变压器的台数,选择相对较大容量的变压器。

6)对于大型医院建筑内季节性负荷(如制冷设备),应单独设置变压器。

2.变压器选择的一般要求

1)设计中应优选高效、低能耗、低噪声、短路阻抗小的变压器。

2)设在建筑室内变电所的变压器应选不爆、难燃或不燃的干式变压器或气体绝缘的变压器。

3)变压器低压侧电压为400V,频率为50Hz,一般采用Dyn11联结组别的三相变压器。

4)短路阻抗电压应满足限制低压系统断路电流的要求,同时还应满足《电力变压器能效限定值及能效等级》(GB 20052—2020)的能效等级要求。

5)干式变压器采用强迫风冷式,绝缘等级不低于H级、温升100K。

6)变压器设置防止电磁干扰措施,使变压器不对该环境中任何事物构成不能承受的干扰。

3.变压器能效等级

医院建筑的运行时间与其他建筑类型有较大差异,基本全天24h处于运转状态。作为长期运行变压器,选用不同能效等级的变压器,在长期运行的情况下,比较其他建筑类型,收回成本的时间更短,节能效果更为明显。根据《电力变压器能效限定值及能效等级》(GB 20052—2020)的要求,建议选用能效等级一级的变压器,节能效果明显。

医院建筑中的干式变压器建议采用满足二级能效值及以上的节能环保型、低损耗、低噪声的变压器,变压器应自带强迫通风装置。10kV/0.4kV绕组联结组别为Dyn11,从而降低空载损耗,节约电能。

4.数字化变压器

1)Smart Trihal数字化变压器配置自主研发的温度监测系统,采用无线无源测温方案,并采用自取能方式,不可有内置电池。实时监测变压器高压连接部位,低压铜排连接部位,分接片部位电气接点处的温度。数据通过Modbus RTU协议上传至后台控制中心或者就地显示。

2)低压线圈内部配置PT100温度传感器,实时监测低压线圈内部的温度,数据通过Modbus RTU协议上传至后台控制中心或者就地显示。

3)变压器本体上配置变压器在线监测装置Observer,实时监测变压器温度发展趋势,实现就地预警和告警,并提供变压器资产信息。

主要变压器损耗指标见表2-2-3。

表2-2-3 主要变压器损耗指标