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中級會(huì)員 | 第12年

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淺談變壓器的容量選擇與節(jié)能分析

時(shí)間:2019/5/9閱讀:1770
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本文從電力變壓器的一次性投資和運(yùn)行損耗方面,介紹了一個(gè)住宅小區(qū)正確選用變壓器的實(shí)例及其運(yùn)行結(jié)果,闡明了合理選擇變壓器的容量對節(jié)能的重要性。

變壓器容量的選擇是變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)關(guān)鍵問題,選取變壓器容量應(yīng)考慮負(fù)荷的大小與性質(zhì),對平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺(tái)變壓器,負(fù)荷率一般取85%左右;對晝夜或季節(jié)性波動(dòng)較大的負(fù)荷供電的變壓器,應(yīng)考慮其發(fā)展的可能性和運(yùn)行的合理性;選取與變壓器配套的開關(guān)元件的可能性以及整體經(jīng)濟(jì)效益。整體經(jīng)濟(jì)效益中主要是考慮一次性投資費(fèi)用和年運(yùn)行費(fèi)用。而一次性投資費(fèi)用包括:變壓器的購置費(fèi)、變壓器的增容費(fèi)、與變壓器配套的高低壓開關(guān)柜及供電線路的投資費(fèi)、施工費(fèi);年運(yùn)行費(fèi)用包括固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、修理費(fèi)、變壓器固定電費(fèi)和變壓器的電能損耗費(fèi)等。

選取變壓器容量時(shí),除考慮上述因素外,還應(yīng)考慮變壓器的負(fù)載率β,對變壓器負(fù)載率β的選擇,不同性質(zhì)的電力負(fù)荷允許不*一樣。根據(jù)總結(jié)歸納,變壓器負(fù)載率β一般是0.7-0.85。實(shí)際上,各有關(guān)技術(shù)資料對于β的選取,是既考慮了綜合因素,同時(shí)又考慮了節(jié)能要求。

2000年物業(yè)開發(fā)某一住宅樓,變配電系統(tǒng)由設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案為5臺(tái)1250KVA型號為S7電力變壓器作為供電電源。該方案出來以后,我經(jīng)過多方面的負(fù)荷計(jì)算和分析,認(rèn)為該方案不合理(容量預(yù)留太大),會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。經(jīng)計(jì)算后,我提出采用5臺(tái)800KVA的變壓器供電方案,把供電外網(wǎng)分成三段,中間加低壓母聯(lián)柜,冬季用電高峰時(shí),可各自供電,到夏季用電低峰時(shí),可切掉2臺(tái)變壓器,合上母聯(lián)柜,可形成一個(gè)整體的電網(wǎng)供電。后領(lǐng)導(dǎo)和設(shè)計(jì)院都接受了此方案。我認(rèn)為,在滿足用電的情況下,應(yīng)盡量減少變壓器的容量,既選取負(fù)載率β較大的方案,兩種方案可作如下分析。

1、兩種方案的分析比較

(1)經(jīng)計(jì)算,該小區(qū)電力設(shè)計(jì)負(fù)荷SJ=3400KVA,負(fù)載功率因數(shù)Cosψ=0.9,年負(fù)荷用電時(shí)間t=3600h。查S7型號1250KVA和800KVA變壓器的有關(guān)參數(shù)及購買價(jià)列于表1。

表中:Se—變壓器額定容量;

Po—變壓器的空載損耗;

Pke—變壓器的額定短路損耗;

Βo—變壓器率時(shí)的負(fù)載率;

(2)兩個(gè)方案中:按5×1250kVA選取變壓器時(shí),β=0.544;按5×800kVA選取變壓器時(shí),β=0.85。

(3)變壓器電能損耗ΔA的計(jì)算。

單臺(tái)變壓器一年的電能損耗計(jì)算公式為:

ΔA=(Po×t+βo×Pke×τ)KWh

式中:ΔA—變壓器的電能損耗;

t—全年用電持續(xù)時(shí)間;

τ—年zui大負(fù)荷損耗時(shí)間;

兩種方案一年的電能損耗ΔA列于表2

由此表可看出,β值越大,電能損耗越小。

(4)綜合經(jīng)濟(jì)比較。為了便于比較,計(jì)算說明如下:1)變壓器折舊年限為25年,年平均折舊率為4%,年修理費(fèi)為2%,年維護(hù)管理費(fèi)為2.9%,合計(jì)年折舊費(fèi)為8.9%;變壓器配套的高、低壓開關(guān)柜及供電線路折舊、維護(hù)、修理等不計(jì);2)每臺(tái)變壓器固定電價(jià)按每月7.7元/kVA計(jì);3)增容費(fèi)按1000元/kVA計(jì);4)用電量電價(jià)按該開發(fā)區(qū)當(dāng)時(shí)的價(jià)格為0.52元/kWh計(jì)。

按各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)列表3:

從此表可以看出:費(fèi)用是隨著變壓器容量的增加而明顯增加。

2、運(yùn)行效果分析

該住宅小區(qū)供電系統(tǒng)采用5×800KVA變壓器供電后,運(yùn)行效果一直良好,其主要表現(xiàn)為:

(1)設(shè)計(jì)時(shí)5臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行供電,在使用中可根據(jù)冬、夏負(fù)荷靈活決定用多少臺(tái)供電,減少變壓器空載損耗;

(2)負(fù)載率β多數(shù)時(shí)間在0.85左右,沒有發(fā)生過負(fù)荷和低負(fù)荷而浪費(fèi)能源的現(xiàn)象;

(3)從經(jīng)濟(jì)比較中可以看到,一次性投資節(jié)省了232.25萬元,每年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用27.07萬元。而變壓器配套的高、低壓開關(guān)柜及供電線路等費(fèi)用都沒計(jì)算在內(nèi)。

3、結(jié)語

綜上所述,設(shè)計(jì)供電變壓器的容量既要滿足技術(shù)參數(shù)要求,也要符合實(shí)際情況,既保證供電的可靠性、安全性,又要盡量節(jié)省一次性的費(fèi)用投資。因此在各個(gè)小區(qū)綜合整治工程中,科學(xué)、合理設(shè)計(jì)小區(qū)供電變壓器容量,一定能給礦區(qū)事業(yè)部帶來良好的、持久的經(jīng)濟(jì)效益,也能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。

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