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浅谈变压器的容量选择与节能分析

2015-09-06 13:20:31来源:论文网浏览:评论:0

  本文从电力变压器的一次性投资和运行损耗方面,介绍了一个住宅小区正确选用变压器的实例及其运行结果,阐明了合理选择变压器的容量对节能的重要性。

  变压器容量的选择是变配电系统设计中一个关键问题,选取变压器容量应考虑负荷的大小与性质,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右;对昼夜或季节性波动较大的负荷供电的变压器,应考虑其发展的可能性和运行的合理性;选取与变压器配套的开关元件的可能性以及整体经济效益。整体经济效益中主要是考虑一次性投资费用和年运行费用。而一次性投资费用包括:变压器的购置费、变压器的增容费、与变压器配套的高低压开关柜及供电线路的投资费、施工费;年运行费用包括固定资产折旧费、维护费、修理费、变压器固定电费和变压器的电能损耗费等。

  选取变压器容量时,除考虑上述因素外,还应考虑变压器的负载率β,对变压器负载率β的选择,不同性质的电力负荷允许不完全一样。根据总结归纳,变压器负载率β一般是0.7-0.85。实际上,各有关技术资料对于β的选取,是既考虑了综合因素,同时又考虑了节能要求。

  2000年物业开发某一住宅楼,变配电系统由设计院负责设计。设计方案为5台1250KVA型号为S7电力变压器作为供电电源。该方案出来以后,我经过多方面的负荷计算和分析,认为该方案不合理(容量预留太大),会造成较大的经济浪费。经计算后,我提出采用5台800KVA的变压器供电方案,把供电外网分成三段,中间加低压母联柜,冬季用电高峰时,可各自供电,到夏季用电低峰时,可切掉2台变压器,合上母联柜,可形成一个整体的电网供电。最后领导和设计院都接受了此方案。我认为,在满足用电的情况下,应尽量减少变压器的容量,既选取负载率β较大的方案,两种方案可作如下分析。

  1、两种方案的分析比较

  (1)经计算,该小区电力设计负荷SJ=3400KVA,负载功率因数Cosψ=0.9,年负荷用电时间t=3600h。查S7型号1250KVA和800KVA变压器的有关参数及购买价列于表1。

  表中:Se—变压器额定容量;

  Po—变压器的空载损耗;

  Pke—变压器的额定短路损耗;

  Βo—变压器最高效率时的负载率;

  (2)两个方案中:按5×1250kVA选取变压器时,β=0.544;按5×800kVA选取变压器时,β=0.85。

  (3)变压器电能损耗ΔA的计算。

  单台变压器一年的电能损耗计算公式为:

  ΔA=(Po×t+βo×Pke×τ)KWh

  式中:ΔA—变压器的电能损耗;

  t—全年用电持续时间;

  τ—年最大负荷损耗时间;

  两种方案一年的电能损耗ΔA列于表2

  由此表可看出,β值越大,电能损耗越小。

  (4)综合经济比较。为了便于比较,计算说明如下:1)变压器折旧年限为25年,年平均折旧率为4%,年修理费为2%,年维护管理费为2.9%,合计年折旧费为8.9%;变压器配套的高、低压开关柜及供电线路折旧、维护、修理等不计;2)每台变压器固定电价按每月7.7元/kVA计;3)增容费按1000元/kVA计;4)用电量电价按该开发区当时的价格为0.52元/kWh计。

  按各项经济指标列表3:

  从此表可以看出:费用是随着变压器容量的增加而明显增加。

  2、运行效果分析

  该住宅小区供电系统采用5×800KVA变压器供电后,运行效果一直良好,其主要表现为:

  (1)设计时5台变压器并联运行供电,在使用中可根据冬、夏负荷灵活决定用多少台供电,减少变压器空载损耗;

  (2)负载率β多数时间在0.85左右,没有发生过负荷和低负荷而浪费能源的现象;

  (3)从经济比较中可以看到,一次性投资节省了232.25万元,每年节约运行费用27.07万元。而变压器配套的高、低压开关柜及供电线路等费用都没计算在内。

  3、结语

  综上所述,设计供电变压器的容量既要满足技术参数要求,也要符合实际情况,既保证供电的可靠性、安全性,又要尽量节省一次性的费用投资。因此在各个小区综合整治工程中,科学、合理设计小区供电变压器容量,一定能给矿区事业部带来良好的、持久的经济效益,也能实现节能的效果。

 

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