Выбор сухого силового трансформатора для высотных зданий: полное руководство по пожарной безопасности и подбору мощности

Многоэтажные здания из-за сложной конструкции, высокой плотности населения, большого потребления электроэнергии и высоких требований к надёжности электроснабжения предъявляют строгие требования к выбору основного оборудования для распределения электроэнергии. Сухие трансформаторы благодаря таким ключевым преимуществам, как отсутствие масла, огнестойкость и компактные габариты, стали предпочтительным оборудованием для систем распределения электроэнергии в многоэтажных зданиях. В данной статье представлен профессиональный руководящий документ по выбору оборудования для инженерного проектирования и закупок проектов по двум ключевым аспектам: пожарной безопасности и выбора мощности.

---

i. Пожарная безопасность: почему многоэтажные здания обязаны использовать Трансформаторы сухого типа

Высотные здания предъявляют самые высокие требования к пожарной безопасности среди всех сценариев применения. Согласно статье 4.3.5 «Правил электрического проектирования гражданских зданий» (GB51348-2019), это **обязательное требование**: трансформаторы, устанавливаемые в гражданских зданиях, должны быть выбраны из числа сухих трансформаторов, газоизолированных трансформаторов или трансформаторов с негорючей жидкостной изоляцией.

Основная логика данного обязательного регулирования очевидна и связана с соображениями безопасности: маслонаполненные трансформаторы содержат значительное количество легковоспламеняющегося изоляционного масла. При межвитковых коротких замыканиях или перегрузках возможно выделение газа, что может привести к возгоранию или даже взрыву. В отличие от них, сухие трансформаторы используют воздух или заливку эпоксидной смолой в качестве изоляционной среды; их конструкция без масла принципиально исключает риски утечек масла и пожаров, связанных с маслом. В высотных зданиях с большим скоплением людей и затруднённой эвакуацией выбор сухих трансформаторов является базовой гарантией безопасности жизни и имущества.

Ключевые аспекты выбора и внедрения:

— При установке в критически важных зонах, таких как помещения распределительных щитов систем противопожарной защиты и основные серверные комнаты, следует отдавать предпочтение огнестойким сухим трансформаторам. Их обмотки, магнитопроводы и другие компоненты подвергнуты специальной огнестойкой модернизации.

— Для мест с высокими требованиями пожарной безопасности класс огнестойкости трансформатора должен составлять F1.

— Изоляционные материалы должны обладать огнестойкими или негорючими свойствами. Обычно применяются изоляционные материалы классов F (максимальная рабочая температура 155 °C) и H (180 °C). При этом материалы класса H обеспечивают больший запас термостойкости и особенно подходят для закрытых распределительных помещений с плохой вентиляцией.

---

iI. Выбор мощности Сухой тип силового трансформатора : Как точно подобрать мощность под нагрузочные требования высотных зданий

Выбор мощности трансформаторов сухого типа напрямую влияет на надёжность электроснабжения и экономическую эффективность эксплуатации. Для этого требуется комплексный анализ как с точки зрения расчёта нагрузки, так и стратегии компоновки.

1. Расчёт нагрузки и определение мощности

Первым шагом при выборе мощности трансформатора является расчёт общей расчётной нагрузки здания. Электрическая нагрузка высотных зданий сложна и включает освещение, кондиционирование воздуха, лифты, водоснабжение и водоотведение, системы пожаротушения, интеллектуальные системы безопасности и т. д. Мощность должна определяться на основе расчётной нагрузки, то есть номинальная мощность трансформатора должна быть не менее расчётной нагрузки.

Распределительные трансформаторы для высотных зданий, как правило, выбираются с группой соединения Dyn11. Это связано с тем, что такая группа соединения эффективно подавляет третью гармонику и снижает сопротивление нулевой последовательности, что даёт существенные преимущества при повышении чувствительности защиты от однофазных коротких замыканий.

Ключевые аспекты выбора оборудования:

- Рекомендуется предусмотреть запас нагрузки 15–20 % при выборе оборудования, чтобы избежать длительной работы в перегруженном режиме в часы пик.

— Долгосрочная рабочая нагрузка трансформатора не должна превышать 85 % для обеспечения экономичной эксплуатации.

— При наличии первичных и вторичных нагрузок (например, систем пожаротушения, лифтов, аварийного освещения) нормативные документы требуют установки как минимум двух трансформаторов. В случае выхода из строя одного из них оставшиеся трансформаторы должны быть способны удовлетворить потребности в электроэнергии всех первичных и вторичных нагрузок.

2. Верхний предел мощности одного агрегата и резервная конфигурация

Мощность трансформатора не обязательно должна быть максимально возможной. Нормативные документы устанавливают чёткие ограничения на мощность одного агрегата.

При напряжении на стороне низкого напряжения 0,4 кВ мощность одного трансформатора не должна превышать 1250 кВА; при этом при наличии только одного трансформатора его мощность также не должна превышать 1250 кВА.

Для сверхвысоких зданий или проектов с особенно концентрированными нагрузками рекомендуется применять отдельный режим работы нескольких трансформаторов, например двух трансформаторов по 800 кВА или трёх трансформаторов по 500 кВА. Это позволяет не только удовлетворить общую потребность в нагрузке, но и обеспечить распределение нагрузки и резервирование электроснабжения.

3. Рациональное использование перегрузочной способности

Сухие трансформаторы обладают определённой кратковременной перегрузочной способностью, однако их следует использовать научно обоснованно. При естественном воздушном охлаждении (AN) трансформатор может длительное время работать непрерывно при номинальной мощности; при наличии дополнительной системы принудительного воздушного охлаждения (AF) выходная мощность может быть временно увеличена на 50 %, однако это чрезвычайная мера и не должна применяться в качестве долгосрочного режима эксплуатации.

Ключевые аспекты выбора и внедрения:

- Для мест с существенными различиями в нагрузке днём и ночью (например, кондиционирование воздуха и освещение) при выборе трансформаторов сухого типа можно учитывать их способность к кратковременной перегрузке. Однако обязательно должна быть установлена полноценная система контроля температуры.

- При работе трансформатора в режиме перегрузки температура обмоток должна контролироваться в реальном времени. Температура срабатывания сигнализации для трансформаторов с изоляцией класса F составляет 130 °C, а температура отключения — 150 °C.

---

iII. Таблица быстрого подбора моделей

---

ⅳ. Заключение

Выбор сухих трансформаторов для высотных зданий ориентирован на достижение трёх целей: **безопасность от пожаров, надёжность электроснабжения и энергосбережение с экономической эффективностью**. Обязательное требование «сухой тип» в нормативных документах обеспечивает базовый уровень безопасности, а выбор мощности — ключевой фактор для гарантии долгосрочной экономичной эксплуатации. На практике рекомендуется комплексно определить окончательное решение с учётом конкретных характеристик нагрузки здания, условий размещения распределительного помещения и требований местного энергоснабжающего предприятия.

Jiangsu Unita Electric Equipment Co., Ltd. (JSZONMA) может поставить вам подходящие изделия для вашего проекта в соответствии с вашими требованиями. При необходимости дополнительной информации обращайтесь к нам без колебаний.