配电变压器负载率与容量的优化选取
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浅谈变压器的负载率
最近几天,不断的有同事来找我谈变压器的负载率到底多大为合适?我总结了一下,做个抛砖引玉,欢迎专家指点纠错。
目前市面上在用的油浸式变压器以S9和S11两种居多。
我们以S9-1600/10(1600KVA)油浸式变压器为例来谈负载率。
谈到变压器的最佳负载率之前,首先要了解几个变压器常用名词:
1、变压器的平均负载率:一定时间内,变压器平均输出的视在功
率与变压器额定容量之比。
2、变压器的损耗分空载损耗和负载损耗。
空载损耗:即我们常说的铁损,是发生在变压器铁芯叠片内,主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。
负载损耗:即是我们常说的铜损,负载损耗是额定电流下与参考温度下的负载损耗
3、变压器容量计算公式:S=Pjs/βb×cosφ2(KVA)
由以上公式可以推出负荷率βb= Pjs /S/ cosφ2
即:变压器的负荷率=有功计算负荷(千瓦)/装机容量(千伏安)/功率因数(补偿后的平均功率因数,不小于0.9),这时只要把本公司的变压器装机容量和计算有功负荷带入公式即可算出变压器的负荷率为多少。
那变压器的负载率在多少数据段才是变压器利用率最好呢?
当变压器的负荷率为βb=βm=(1/R)1/2时效率最高。
其公式中的R=PKH/Po(即变压器损耗比:变压器的负载损耗/变压器的
空载损耗)
以国产新型S9-1600/10型电力变压器为例,其最佳负荷率计算如下:? 表国产S9型电力变压器损耗表国家标准
1600kva变压器的效率计算值图示。
变压器的损耗分析与优化措施变压器是实现电能的传输和分配的重要设备,其运行的高效性对于电力系统的稳定性和经济性至关重要。
变压器损耗是指在变压器运行过程中转化为热能的电能损失,这些损失主要来自于铁心和线圈。
首先,我们来分析变压器的损耗。
变压器的损耗可以分为两部分:铁损和铜损。
铁损是由于铁心材料在变压器工作时,由于交变磁通产生的涡流损耗和由于磁滞现象产生的磁滞损耗所引起的损耗。
铜损是指线圈中电流流过时导线产生的传导损耗。
要对变压器的损耗进行优化,必须了解这些损耗的产生原因,并采取相应的优化措施。
第一,降低铁损。
铁损主要是由于磁滞和涡流损耗引起的。
为了降低磁滞损耗,我们可以采用优质的硅钢片作为变压器铁心材料。
硅钢片具有低磁滞特性,可以减小磁滞损耗。
同时,合理设计变压器的铁心结构和减小涡流损耗也是减少铁损的关键。
例如,采用精细的铁心定组装工艺、合理分布风扇、优化风道结构等,都有助于减小涡流损耗。
第二,降低铜损。
铜损是由于线圈中电流流过时产生的导线电阻引起的。
为了降低铜损,可以采取以下措施。
首先,合理设计线圈结构,采用低电阻率的导线材料,减小导线长度和截面积,从而减小电阻损耗。
其次,提高变压器的冷却方式,可以有效降低线圈温升,减小导线的电阻。
最后,合理设计变压器的负载率,避免过载运行,减小线圈的电阻损耗。
除了以上的措施,变压器损耗的优化还需要考虑变压器的负载率和电压等级。
负载率是指实际负载与额定容量之比,合理的负载率可以提高变压器的效率。
电压等级是指变压器的额定工作电压,选择合适的电压等级可以减小线圈电流,从而降低损耗。
此外,定期维护变压器也是减少损耗的重要措施之一。
定期进行变压器的检测和维护,包括检查绝缘状况、紧固螺栓、防腐蚀处理等,可以保持变压器的正常运行状态,减少损耗。
综上所述,变压器的损耗分析与优化措施涉及到多个方面,包括降低铁损、降低铜损、合理选择负载率和电压等级等。
通过采取这些措施,可以提高变压器的运行效率和经济性,确保电力系统的稳定供电。
10kV配电变压器的选择与使用摘要:近年来,在我国电力行业发展速度不断加快的背景下,电力系统的稳定运行对人们生活有很大的影响。
而对于电力系统来说,配电变压器发挥着关键的作用,利用其可以将电流电压以及传输功率进行转换。
随着电网日益改进,逐渐对配电变压器有更加严格的要求。
基于此,本文主要从10kV配电变压器的型式选择、10kV配电变压器负载率的选择以及因地制宜选择配电变压器三个方面进行详细分析,希望可以为有需要的人提供参考意见。
关键词:10kV配电变压器;选择;使用现如今,随着城市以及农村日益发展,电力系统的稳定运行可以在很大程度上保证人们正常生活,是非常重要的。
因为10kV配电变压器的能耗损失很大,在电网系统损耗中占据的比例超过30%,为了可以降低能耗和损失,必须要正确选择适宜的10kV配电变压器。
并且还要对10kV配电变压器合理使用,只有这样才能充分发挥该变压器本身的作用,进而为保证电力系统稳定运行打下良好的基础。
一、10kV配电变压器的型式选择(一)油浸式与干式配电变压器就油浸式配电变压器来讲,价格不高,损耗很低,重要部门都在变压器油中进行密封,其有着不错的绝缘与冷却效果,有很强的适应性,普遍应用在配网中。
其不足之处体现在以下几点:第一,变压器油的可燃性较强,有严格的防火要求,在变电所中应用,必须要单独设立配电变压器室,需要占用很大的面积。
第二,不具有较强的抗短路能力。
第三,若密封不良,出现渗漏油情况,不仅导致设备很难安全运行,而且对环境造成污染[1]。
第四,根据A级绝缘设计和制造绝缘,没有较高的耐温等级。
第五,必须要定期认真检查维护充油设备。
就干式配电变压器来讲,只需要占用很小的面积,能够在同一个地方布置真空开关设备,还有SF6断路器,有相当强的抗过载能力和优良的阻燃性能,可选耐温等级较高,不需要进行维护,而且有很强的抗短路能力,通常不适用于室外。
结合其运行经验以及特征,通常油浸式配电变压器适合在箱式变电站或者单独设计配电变压器室的变电所中应用。
10kV配电变压器容量选择与安全运行分析和研究作者:刘晓安来源:《城市建设理论研究》2014年第04期摘要:10kV配电变压器,是用于10kV配电系统中,其工作原理是根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电气设备。
配电变压器通常是指运行在配电网络中电压等级为10-35kV、容量为6300kVA及以下,直接向终端用户供电的电力变压器。
关键词:配电变压器;经济容量;经济性;安全性;可靠性Abstract: the 10kV distribution transformer, is used for 10kV power distribution system, its working principle is to transfer a static electrical equipment AC power according to the law of electromagnetic induction AC voltage and current. Distribution transformer is usually refers to the operating voltage in distribution network level is 10-35kV, the capacity of 6300kVA and below, directly to the power transformer terminal user.关键词:配电变压器;经济容量;经济性;安全性;可靠性Keywords: distribution transformer capacity; economy; economy; safety; reliability 中图分类号:TM421;TM63文献标识码:A一、前言10kV配电变压器的容量选择,是在进行用电负荷统计和预测未来3~5年用电负荷增加的基础上而选定的。
精心整理变压器容量大小选择一、按变压器的效率最高时的负荷率βMS=Pjs/βb ×cos φ2(KVA) (1)式中Pjs ——建筑物的有功计算负荷KW;cos φ2——补偿后的平均功率因数,不小于0.9;bβb=βM=Po/PKH (2) 式中Po ——变压器的空载损耗;PKH ——然而高层建筑中设备用房多设于地下层,为满足消防的要求,配电变压器一般选 用干式或环氧树脂浇注变压器,表一为国产SGL国产SGL 型电力变压器最佳负荷率β千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600超过。
对于仅向排灌等动力负载供电的专用变压器,一般可按异步电动机铭牌功率的1.2倍选用变压器容量。
一般电动机的启动电流是额定电流的4~7倍,变压器应能承受住这种冲击,直接启动的电动机中最大的一台的变压器容量,一般不应超过变压器容量的30%左右。
应当指出的是:排灌专用变压器一般不应接入其他负荷,以便在非排灌期及时停运,变压器容量减少电能损失。
对于供电照明、农副业产品加工等综合用电变压器容量的选择,要考虑用电设备的同时功率,可按实际可能出现的最大负荷的1.25倍选用变压器容量。
根据农村电网用户分散、负荷密度小、负荷季节性和间隙性强等特点,可采用调容量变压器。
调容量变压器是一种可以根据负荷大小进行无负荷调整容量的变压器,它适宜于负荷季节性变化明显的地点使用。
变压器容量对于变电所或用电负荷较大的工矿企业,一般采用母子变压器供电方式,其中一台(母变压器)按最大负荷配置,另一台(子变压器)按低负荷状态选择,就可以大大提高配电变压器利用率,降低配电变压器的空载损耗。
变压器容量针对农村中某些配变一年中除了少量高峰用电负荷外,长时间处于低负荷运行状态实际情况,对有条件的用户,变压器容量也可采用母子变或变压器并列运行的供电方式。
在负荷变化较大时,根据电能损耗最低的原则,投入不同容量的变压器。
素就可以了,一般可以选0.8。
农村配电变压器容量的合理选择张金星徐成宇山东省青州供电局 (262500)接要本文提出了运用技术经济比较的方法选择配电变压器容量的主张。
针对农村用电的性质和特点,计算了配电变压器的负荷及其在不同情况下的年运行费,揭示了配电变压器的主要技术经济状况,通过对配电变压器容量的选择,证明了上述方法与主张是切合实际的,是合理的。
关键词农村用电配电变压器容量合理选择计算负荷年运行费分析计算配电变压器在农村电力网中分布广、数量多,占有举足较重的地位。
配电变压器容量(视在功率)的选择是农电工程中的一个重要环节,选择的合理与否,不但影响供用电的可靠性,而且还决定着初投资的大小和运行的经济性。
因此,配电变压器容量的选择问题应当认真探讨。
目前关于配电变压器容量选择的方法较多,其中有分析负荷系数法、比较电能损耗法等。
这些方法各有特点,多数是反映问题的一个侧面。
实践证明,单纯的技术观点和经济观点是片面的。
配电变压器容量的选择应当把有关变压器的技术理论与农村用电的实际紧密地结合起来,从技术、经济和运行等方面进行研究,力求使配电变压器达到带负荷能力强、电能损耗低、效率高和投资最省的目标。
1 农村用电负荷的分析与计算在选择配电变压器时,使其具有足够的带负荷能力,满足各种用电负荷的需要是对它的基本要求。
因此,只有对农村用电负荷进行分析和计算,得到针对变压器的计算负荷来,为其容量的确定提供技术依据,才能在各容量等级的配电变压器中进行技术性选择。
1.1 农村用电负荷的分析农村用电的特点归纳起来主要表现在以下四个方面:(1)多样性:负荷种类有照明排灌、动力及乡镇村办企业的综合负荷。
照明在时间上比较集中,动力多为中小型电动机,负载率低,自然功率因数(cosφ)低。
(2)分散性:负荷分布广、线路长、容量小、数量多及供电距离长短不一。
(3)波动性:农电负荷昼夜变化较大。
如照明多在晚上,动力多在白天,排灌连续用电,综合负荷有开有停,峰谷差别较大。
4种方法提高变压器的运行效率1.根据经济负载率选择变压器容量。
变压器运行时除存在有功损耗外,还有一定的无功损耗。
为发出和输送这些无功功率,在发电机、线路、调相机、电容器等设备上都会产生有功损耗。
因此,在考虑变压器经济运行,确定经济负荷率时,还应考虑由于变压器空载无功损耗带来附加有功损耗。
另外,确定经济负载率时,也应考虑变压器的负载实际上是经常变化的这-因素。
2.对不同负载率的变压器规定不同的标准损耗值。
变压器在不同负载情况下,其效率是不同的,要做到经济运行,除要尽量减少变压器的空载损耗与负载损耗的乘积以外,还应选择适当的空载损耗和负载损耗的比值,尽量满足变压器效率最大的经济负载率。
对发电机变压器。
由于负载率比较高,要做到经济运行,要求制造厂尽量降低负载损耗率。
对变电所变压器和配电变压器,负载不一定很大,有的甚至很小,应适当降低空载损耗值,提高其负载率。
为此,用户实际上应按经济分析确定的负载率选择所安装的变压器容量,有时即使\"大马拉小车\"(即容量利用率低于50%)也是经济的。
一定要对负载变动情况作认具的调查和预测,应避免变压器可能出现的过载运行,因为付载运行时易造成变压器老化其至损坏。
3.改冷备用为热备用。
为避免变压器出现故障而对电网造成损失,电能表现场校验仪,很多用户装有备用变压器,平时不用,称作冷备用。
为提高效率,应改冷备用为热备用,即平时变压器也投入运行,只是负载率不高。
当一台变压器出现故障退出运行时,其他仍可正常运行,不会超载,通过改冷备用为热备用,使平时变压器负载率接近经济负载率,提高了运行效率。
另外采用两台不同变压器,以便将工业动力电源和照明电源分开,也是节能的一个好方法。
4.采用并联运行方式。
根据实际情况,对年负荷变化很大的地点,如排灌站、盐场等地区使用的变压器,季节性负荷相差悬殊。
为降低空载损耗,除采用调容量变压器外,还可采用多台(组)较小容量变压器并联运行,高峰时变压器全部投入运行,低谷时仅投入一台(组)。
主变压器的选择4.1容量选择主变圧器的容量、台数直接影响到电气主接线的形式和配电装置的结构。
它的确定除依据传递容量基本原始资料外,还应根据电力系统5-10年的发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素,进行综合分析和合理选择⑹。
如果变压器容量选的过大,台数过多,不仅增加资金的投入,还会增加运行电能的损耗,末端设备未能充分发挥效益。
若容量选的小,会使变压器长期过负载,易损坏设备力。
变压器的最佳负载率在409L70%之间,负载过高,损耗明显增加.再者来说,山于变压器容量裕度小,若是负载稍有增长,那就需要增容,也就是说更换更大容量的变压器,这样一来的话,投资肯定会有所增加,且还会影响到对于用户的供电,这样就很不合适了。
总之选择变圧器的容量,要以现有的负荷为依据,按照5-10年的发展计划来确定。
因为1号和2号变电所主要是供商业用电和soh。
用电,考虑到其负荷量以及一台变圧器停运后,其余变压器应能满足全部负荷的70%-80%<>本次设计1#变电所和2#变电所均釆用1250Kva变压器。
3号和4号变电所主要用于住宅用户用电, 负荷也较小,所以采用lOOOKva变压器。
4.2台数选择变压器的台数应根据负荷的特点和经济运行进行选择,要山负荷大小,对供电的可黑性和电能质量的要求来决定,并兼顾节约电能、降低运行造价、维护设备等因素,确定变压器台数应综合考虑,进行认真的技术经济比较⑹。
按负荷的等级和大小来说,对于带一、二级负荷的变电所,当一、二级负荷较多时,应选两台或两台以上变压器,如只有少量的一、二级负荷并能从相邻的变电所取得低压备用电源,可以只采用一台变压器。
针对中海寰宇住宅小区,二级负荷主要是商场、住宅的电梯、应急照明、消防等;三级负荷为普通照明和电力设备。
每个变电所拟定2台变压器。
4.3变压器的型式和结构主变压器的型号选择主要考虑以下因素⑻:1、变电所的所址选择2、建筑物的防火等级:3、建筑物的使用功能;4、主要用电设备对供电的要求;3、当地供电部门对变电所的管理体制等。