300 kW Su Pompa İstasyonu: 132 kW Pompa VFD Kalkışı + N+1 Transformatörler
2×S13-M-315/10 N+1 · 132 kW pompa VFD · 75 kvar PFC · VFD yılda ≈$29.203 tasarruf sağlar
1 · TL;DR Conclusion
Sonuç: bu 300 kW'lık pompa istasyonu 10 kV besleme + 2×S13-M-315/10 yağlı transformatör (N+1) kullanır. 132 kW'lık ana pompa VFD ile başlatılmalıdır — DOL, bara gerilimini %12,6 düşürür (%10 sınırının üzerinde) ancak VFD bunu %2,8'de tutar; VFD hız kontrolü, kısma ile karşılaştırıldığında yılda ≈243.360 kWh (≈29.203 $) tasarruf sağlar — yapılandırıcı toplamı ≈62.257 $ (fizibilite düzeyi).
- •2×315 kVA S13 trafo N+1; bir ünite kaybından sonra %80 yüklenme, sürekli su temini
- •132 kW pompa VFD kalkışı: %2,8 bara düşüşü, DOL'de %12,6 ( %10 limitini geçemiyor)
- •VFD hız kontrolü yılda ≈243.360 kWh (≈$29.203) tasarruf sağlar, %60 tasarruf
- •THDi ~%20, %15 limitinin üzerinde — APF aktif filtreleme önerilir
- •Kısa devre 28,9 kA (MV) / 11,2 kA (LV); 150 mm² kablo termal olarak geçer (min 28 mm²)
2 · Solution Overview
Pompa istasyonu sürekli çalışan büyük motorlu bir tesistir: 270 kW pompa yükü (biri 132 kW VFD ana pompa dahil) + 30 kW aydınlatma/yardımcı yükler. Şema 10 kV besleme, N+1 çift yağlı transformatör, GGD alçak gerilim şalt panosu ve 75 kvar PFC kullanır — temel sorunlar büyük motor kalkışında gerilim düşmesi ve pompa VFD'sinin enerji tasarrufudur.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 240 kW | 100% |
Su Pompalama Güç Sistemi Hesaplayıcısı
Su arıtma ve pompa istasyonunuz için güç dağıtım sistemini boyutlandırın ve yapılandırın - pompa yükleri, yumuşak yol verici ve VFD seçimi, BOM ve tek hat şeması.
3 · Design Process & Rationale
1. Gereksinim belirleme
Sürekli çalışma, 2. derece yük (kısa kesinti ≤15 sn izin verilir), sık başlatmalı 132 kW ana pompa. Tasarım şunlara bağlıdır: başlatma yöntemi (bara çökmesi) ve VFD hız kontrolü (uzun vadeli enerji maliyeti).
2. Yük ve çeşitlilik faktörü
kd=0,8 ile talep 240 kW; görünür Sd=240/0,95≈253 kVA. Aşırı boyutlandırmayı önlemek için kurulu yüke değil talebe göre boyutlandırın.
3. Kaynak ve karışım
Tek bir 10 kV şebeke beslemesi yeterlidir (acil/yedek gereksinimi yok); %100 şebeke.
4. Transformatör boyutlandırma
Sd 253 kVA → 315 kVA kademesi; besleme sürekliliği için N+1 seçin → 2×S13-M-315/10 yağ daldırmalı, %80 yükleme.
5. Motor başlatma yöntemi
132 kW pompa üzerinde DOL (6,5× başlatma akımı) barayı %12,6 düşürür — %10 sınırının üzerinde (başarısız); VFD (1,3×) bunu %2,8'de tutar ve hız kontrolü ekler — iki kuş bir taşla.
6. VFD enerji tasarrufu
Pompalar zamanın ~%70'inde kısmi debide çalışır; kısma enerjiyi boşa harcar. VFD hız kontrolü yılda ≈243.360 kWh (≈29.203 $) tasarruf sağlar, sabit hızlı kısmaya kıyasla %60 tasarruf.
7. Reaktif ve harmonikler
75 kvar (4×19 kvar) PF'yi 0,95'e yükseltir; VFD, THDi'yi ~%20 sınırın üzerine çıkarır — detuned reaktörler amplifikasyonu önler, APF önerilir.
Pain Points → Solution → Evidence
Büyük pompanın kalkışı barada gerilim düşmesine yol açıyor ve diğer ekipmanları açtırıyor
132 kW pompayı VFD ile çalıştır, kalkış akımı oranını 6,5'ten 1,3'e düşür
V5: VFD ile düşme %3,2 (DOL %12,6 başarısız, Y-Δ %4,7, yumuşak yol verici %6,3)
Pompalar düşük yükte kısılmış olarak çalışıyor, elektrik faturasını şişiriyor
VFD hız kontrolü kısma yerine geçer, enerjiyi debiye uydurur
V16: VFD kısmaya kıyasla ≈243.360 kWh/yıl (≈29.203 $) tasarruf sağlar, %60 tasarruf
VFD'ler her yerde ve harmonikler kondansatör bankını yakıyor
75 kvar detuned PFC amplifikasyonu önler; sınır aşılırsa APF ekle
V6: THDi ~%20 > %15 sınırı — APF önerilir
Bir trafo arızası su teminini durduruyor
N+1 çift trafo; hayatta kalan istasyonu besler
N-1: bir ünite kaybından sonra %80 yükleme (geçti), 2 s transfer ≤ 15 s
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Trafo kapasitesi | 315 kVA ×2 (N+1) | Sd=240/0,95≈253 kVA → 315 kVA kademesi; N+1 → 2 ünite | %80 yükleme, sürekli su temini Talep >270 kW ise 400 kVA'ya yükseltin |
| Motor başlatma yöntemi | 132 kW · VFD | DOL %12,6 düşüş (sınırın üzerinde); VFD %2,8 en düşük | %3,2 bara düşüşü (V5 geçti), DOL titremesi yok VFD yumuşak başlatmadan daha pahalı; küçük pompalar yumuşak/Y-Δ kullanabilir |
| VFD enerji tasarrufu | 243.360 kWh/yıl | Yapılandırıcı pompa-enerji modeli (2×60 kW pompa · %70 ort. debi) | ≈$29.203/yıl tasarruf, %60 tasarruf Gerçek pompa sayısı/basınç/debi eğrileri ile doğrulayın |
| THDi | %20 | VFD yoğun sahnede harmonik süperpozisyonu | %15 sınırının üzerinde; APF önerilir Detuned reaktörler yalnızca amplifikasyonu önler |
| N-1 yükleme | %80 | Bir ünite kaybından sonra Sd 253/315 | 2 sn transfer ≤ 15 sn, sonuç geçti Yük arttıkça tek ünite aşırı yüklenebilir |
| Kısa devre | MV 28,9 / LV 11,2 kA | 500 MVA arıza seviyesi + uk=%4 | HV 31,5 / LV 25 kA kesme (1,1×/2,2× marj) Gerçek arıza seviyesini şebeke ile doğrulayın |
| PFC | 75 kvar (4×19) | ort. pf 0,85 → hedef pf 0,95 farkı | PF uyumlu, daha az trafo yüklemesi VFD yoğun — 5./7. amplifikasyonu önlemek için detuned |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Enerji akışı
Şebeke 240 kW talebi → OG şalt cihazı → iki S13 transformatörü → AG barası → pompa/yardımcı besleyiciler. İkili üniteler yükü paylaşır; bir ünite kaybında kalan %80'i taşır.
Motor yol verme
132 kW pompa barasındaki gerilim düşümünü dört yöntemle karşılaştırın: DOL %12,6 (başarısız), Y-Δ %4,7, soft starter %6,3, VFD %2,8 (en iyi) — ana pompanın neden VFD kullanması gerektiğini gösterir.
VFD enerji tasarrufu
Ortalama %70 debide, VFD hız kontrolü kısma yöntemine kıyasla yılda ≈243.360 kWh (≈$29.203) tasarruf sağlar — VFD geri ödemesini niceliksel olarak ortaya koyan %60 tasarruf.
Kayıplar ve elektrik maliyeti
Yağlı tip kayıplar p0=0,28 / pk=3,65 kW, yılda ≈71.912 kWh (≈$8.629); SH15 amorf yılda 1.752 kWh (≈$210) tasarruf sağlar, 3,3 yıl geri ödeme.
Other views (shown): 24 saat çalışma · Gerilim profili · Şema özellikleri · Çevresel düşürme
7 · Economics & Payback
Konfigüratör ekipman toplamı ≈ $62,257 (fizibilite düzeyi, 2 adet S13-M-315/10 trafo, OG/AG şalt ekipmanı, 75 kvar PFC ve kablolar dahil). Ekonomik öne çıkan nokta VFD: kısıtlamaya kıyasla ≈243,360 kWh/yıl tasarruf (≈$29,203) — paket maliyetinin neredeyse yarısı; ayrıca SH15 amorf, 3,3 yıl geri ödeme ile yılda $210 tasarruf sağlar. Yüksek yük faktörü + sürekli çalışma, enerji verimliliği harcamalarının en hızlı geri döndüğü anlamına gelir.
8 · FAQ
300 kW'lık bir pompa istasyonu için hangi trafo boyutu?
132 kW'lık pompa neden VFD ile başlatılmalı?
VFD'li pompa ne kadar tasarruf sağlar?
Neden N+1 çift trafo?
VFD harmonikleri nasıl ele alınır?
Kalkış düşüşü sınırı aşarsa ne olur?
Pompa istasyonu ne kadara mal olur?
Yağlı mı kuru tip trafo mu?
Special Considerations
- Sistem arıza seviyesi varsayılan olarak 500 MVA'dır — şebeke şirketiyle doğrulayın (toConfirm: ssc).
- THDi ~20% sınırın üzerinde; detuned reaktörler yalnızca amplifikasyonu önler — gidermek için bir APF ekleyin.
- VFD tasarrufu, yapılandırıcının pompa enerji tahminidir (tipik 2×60 kW pompalar, %70 ortalama akış); resmi bir çalışma gerçek pompa sayısı, basma yüksekliği ve akış eğrilerini kullanmalıdır.
- Fizibilite düzeyinde tahmin; çizimler lisanslı bir tasarım enstitüsünü bekliyor, inşaat belgeleri değil.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Konvansiyonel ve Güneş Enerjisi Ekipmanlarının Tek Noktadan Temini
Güç dağıtım sistemi tasarımından güneş enerjisine kadar - transformatörler, şalt cihazları, trafo merkezleri ve güneş enerjisi ekipmanlarının boyutları ve fiyatları tek bir yerde. Tam bir malzeme listesi ve FOB fiyatı almak için hesap makinelerimizi kullanın.