变电站站用变压器节能优化设计方案探讨
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对110 kV变电站设计的探讨摘要:本文主要根据地区农电网的具体特点,分析了110 kv变电站优化设计问题,提出了建议性设计方案。
关键词:110kv变电站设计0引言随着经济的快速发展,110kv变电站数量将会不断增加。
农电负荷属于三类负荷,对供电可靠性要求相对一、二类负荷要低,变电站工程造价标准较低,应本着安全、适用、节约、小型化的设计原则。
综合自动化是变电站建设的发展趋势,故新建变电站应按综合自动化站建设,满足调度自动化要求,逐步实现少人或无人值班。
1变电站设计思路1.1 主接线对主接线的要求一般应满足简单可靠、运行灵活、操作安全、经济合理、便于扩建。
方案1:采用线路变压器组接线,该方案特点是需两条110kv线路和两台110/10kv变压器,供电可靠性高,但工程造价高,不能实现35kv系统送出,适用于末端变,接线方式见图1。
图1 线路变压器组接线方案2:采用110kv和35kv线路变压器组联合供电,110kv作为主供电源,35kv系统作为后备电源,供电可靠性高,工程造价相对方案1较低,适用于变电容量较小的变电站。
当35kv系统供电时经济性较差,适用于末端变,接线方式见图2。
对农电而言,由于经过数年的农村电网改造,35/10kv电网结构和设备质量都有很大程度的提高,尤其是35kv网络日趋完善,具有一定的后备能力。
所以,应简化变电站主接线,建议三侧采用单母线接线,为检修断路器和线路方便,可设接地隔离开关。
110kv 侧可按2~3路规划;35kv侧可按3~4路规划;10kv侧可按4~5路规划。
1.2 主变配置变压器配置两台,110/38.5/10kv主变一台,35/10kv备变一台,备变容量的选择条件是满足10kv负荷即可。
其运行方式为:在正常情况下,由主变带全部负荷。
当主变检修、故障或110kv系统停电时,当地10kv负荷由35kv系统其他电源联络线通过备变带。
为简单经济,备变35kv侧采用高压隔离负荷开关控制(若10kv负荷比较重要,可改用断路器、隔离开关组合控制),35kv侧负荷可根据联络线的传输能力,决定由联络线带一部分,或全部转移到其他变电站。
剂的使用方面国内推广还是存在以下问题:(1)对BFS设备技术的消化吸收不足,如对该项技术没有整体的认识,对于对照法规要求,落实到实际技术设计和应用方面并结合全自动化的运行控制,还存在差距。
(2)对系统配套的技术要求理解不够,对设备的全方位的控制与生产合格产品的关联方面,还有认识方面的不足。
(3)国内目前仿制生产的BFS装备体积庞大,特别是自动控制系统部分还有差距,需要提高对先进的控制元件、模块化设计、集成电路等方面的技术的掌握和应用能力。
(4)三合一设备作为自动化程度较高的装备,要求人员既能够熟练操作设备,又能够掌控产品质量,还能够处理运行中的突发问题,所以对人员素质、人员的稳定性等要求都很高。
8结语三合一无菌灌装设备广泛应用在塑料包装的最终灭菌产品、无菌产品等生产领域,其无菌稳定性良好、交叉污染几率小、生产成本和管理成本低等优点,受到无菌制药、医疗器械、生物制剂生产厂家的高度关注,被应用于高端的以及相关特殊领域的药品制造。
三合一无菌灌装设备技术要求高,控制多,与产品质量关联度大,需要设计、制造、应用这三个领域的工程技术人员共同携手,才能更顺利地推广和应用BFS工艺。
[参考文献][1]张洪飞.浅谈吹灌封“三合一”工艺与工程[J].机电信息,2011(29):6-13.[2]张洪飞.吹、灌、封(三合一)设备及其无菌灌装工艺探讨[J].机电信息,2013(14):1-7.[3]药品生产质量管理规范(2010年修订):卫生部令第79号[A].收稿日期:2019-04-04作者简介:潘拥(1969—),男,江苏泰州人,工程师,研究方向:制药工程设备管理。
220kV变电站240MVA主变压器阻抗选择的探讨白国卿(佛山电力设计院有限公司,广东佛山528200)摘要:首先介绍限制220kV变电站低压侧10kV短路电流的方法及其优缺点,变电站各电压等级电气设备的短路电流水平以及高阻抗变压器的现状,随后阐述了基于全寿命周期成本理念的变电站LCC计算主要方法,最后通过变电站LCC计算对变电站全寿命周期成本进行分析和研究,得出高阻抗的变压器全寿命周期成本最低。
谈变电站建筑节能设计摘要:现代社会经济的不断发展对我国变电站建设提出了更高的要求,在此过程中,节能设计具有极其重要的现实意义。
本文首先分析节能设计选择,然后以此为基础,进一步研究节能设计策略,最后综合探究如何提升建筑节能设计效果,希望能够为其相关工作人员具体作业提供更为丰富的理论依据。
关键词:变电站;建筑;节能设计引言变电站具体是通过改变输出电压,按照分配进行电力控制,确保有效连接各个电路,在具体建筑设计过程中,节能设计是现代社会经济发展的必然趋势,必须对其加强重视,为了进一步明确如何对变电站进行更为科学有效的节能设计,特此展开本次研究。
一、变电站建筑节能设计原则在具体设计变电站建筑时,节能设计原则,具体包括建筑节能,变压器节能以及电气设备节能等多个方面,需要以无功补偿和降低能源消耗作为具体指导方向,同时,将绿色建筑作为设计思想的核心理念,选择更为科学有效的负载数据和运行方式,确保变电站设备具体运行过程中能够有效降低能源损耗,在确保不会对周边居民生活和环境造成影响的同时进一步提升其节能效应。
在具体建设过程中,维护结构通过科学改善建筑热工效应,能够使变电站内部温度始终适合人为操作,不需要应用空调等辅助设备,有效降低室内温度负荷,进一步实现节约能源[1]。
在具体进行变电站建筑设计时,维护结构技术还可以进一步分为遮阳系统管理,生态绿化技术,屋面节能技术,墙体节能技术,窗体节能技术等多个方面。
在变电站设置电气设备时,节能设计通常包括优化连接线路和布置电气设备两个方面。
在具体布置电气设备,需要基于散热程度进行科学有效的通风处理,尽量利用自然风,进而使变电站内能源消耗有效降低,与此同时,还需要确保科学隔离工作过程中有大量热量产生的房间与存在降温装置的房间,最后在应用调温设备时,需要确保其节能性和环保性。
二、节能设计策略(一)建筑本体设计在进行变电站建筑建设过程中,建筑物,通风和超性能够使其具有更高的节能效果,科学应用季节风向和日照,使建筑可以在冬季接受最大限度的光照,进而使采暖工作负荷大大降低。
变电站负荷计算及变压器选择探讨摘要:本文介绍煤矿供电企业如何通过变电站负荷计算来确定站用变压器容量及站用变压器型式、阻抗选择原则,并通过新建变电站用变容量设计计算进行分析。
对如何选择站用变压器进行有益的探索。
关键词:煤矿企业变电站站用变压器选择容量探讨煤矿供电企业承担着满足充足供电和安全供电的责任,这要求变电站建设和变压器增容等项工作要考虑变电站的供电负荷选择和变压器的容量。
在变电站建设、扩建和变压器增容时,压器的台数和容量的选择,目前尚无明确具体规定,在通常是按相关规程、制度并结合经验进行。
如果选择变压器的容量过大,就会增加变压器本身和相关设备购置和安装、运行维护的投入,造成资金浪费;如果选择变压器的容量过小,就不能满足供电的需求,变压器超铭牌额定使值运行,造成设备损坏,影响变电站对外安全可靠供电;如果选择变压器容量相当,不仅可节约建设的一次性投资,而且有利于变压器的安全经济运行,减少运行、维护的费用。
因此,在实际工作工作中,要提前计算变电站变压器的容量,根据实际情况,为变电站适当选择变压器的台数、容量和型式。
一、变电站变压器负荷计算要选择主变压器和站用变压器的容量,确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。
首先必须要计算各侧的负荷,包括站用电负荷(动力负荷和照明负荷)、10kVφ负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。
由公式式中——某电压等级的计算负荷——同时系数(35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85)а% ——该电压等级电网的线损率,一般取5%P、cos ——各用户的负荷和功率因数站用负荷计算如下:S站=0.85×(91.5/0.85)×(1+5%)=96.075KV A≈0.096MV A;10kV负荷计算如下:S10KV=0.85[(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+7.8)×0.85+3/9×4]×(1+5%)=38.675WV A;35kV负荷计算如下:S35KV=0.9×[(6+6+5+3)/0.9+(2.6+3.2)/0.85]×(1+5%)=27.448MV A110kV负荷计算如下:S110KV=0.9×(20/0.9+5.8/0.85+25.5/0.85+12/0.9) ×(1+5%)+ S站=68.398+0.096=68.494MV A。
110KV变电站设计方案优化剖析现阶段,110kv变电站设计需求量不断增加,如何在这样的情况下,实现设计方案的不断优化,是目前变电站设计工作者不断思考的问题。
文章从这个角度出发,积极探析110kv变电站设计方案优化之道。
标签:110kv变电站设计方案方案优化随着社会经济的不断发展,110kv电压等级网架不断完善,建设规模也越来越大,以传统设计方式和观念去进行,显然难以满足现阶段的需求。
因此,有必要积极以创新思维,创新方法,去实现110kv变电站设计方案的优化升级,以保证其发挥出最大的功效。
一,110kv变电站设计方案优化的必要性其一,110kv变电站设计方案的优化,有利于更好的实现电力转换和运输,是实现供电质量和效益提高的关键所在;其二,110kv变电站设计方案的优化,有利于实现电力生产效益的提高,是促进电力行业可持续发展的不竭动力;其三,110kv变电站设计方案的优化,有利于保证供电的稳定性和安全性,是提高居民生活质量和水平的重要举措;其三,110kv变电站设计方案的优化,有利于改善和调整传统设计思路和方式,是促进变电站设计事业发展的有效途径。
二,现阶段110kv变电站设计方案优化的切入点110kv变电站设计方案优化,牵涉内容众多,影响因素多样化,因此,在110kv 变电站设计方案优化的过程中,我们可以从多个角度出发。
具体来讲,其主要涉及到以下几个环节:2.1 110kv变电站设计方案优化原则在110kv变电站设计方案优化的过程中,做到实事求是,就是在依照国家变电站设计规范的基础上,总结和归纳区域实际情况,有针对性的做好方案优化设计。
一般情况下,对于农村地区,应该积极扩大桥接线,采用GIS极速,实现总平面的布置和安排;对于偏远地区来讲,应该积极简化出线和走廊方向,为后期架空出线做准备,并且将开关空间布置成为L型;对于小型城市来讲,应该积极此采用全户内布置,考虑噪音和外观因素的同时,使用GIS技术。
35kV变电站设计方案优化探讨文摘:在用电大户和经济发达的城市,35kV变电所虽然不再遍地可见,但它具有投入资金较小、建立时间短、检验技术问题容易处理等优点,这种供电方式在很多农村地区一直在持续使用中。
本文介绍了35kV变电站的一些设计案例,分析了几种常见的35kV变电站的设计案例,并对35kV变电站设计案例的优化进行了讨论,为今后的符合此类型设计提供一些建议。
关键词:设计方案;35 kV变电站;输电线路;传输容量在中国农村地区,35kV变电站仍被广泛使用。
一般来说,中国农村地区的经济供电半径约为15公里,负荷密度为15千瓦左右。
现今,一般由县级相关部门规划建立35kV变电站。
完善35kV变电站的设计构思,有利于电价下降,节约运行成本,提高运转稳定性。
现阶段绝大多数配电站是由县镇配电单位设计方案的。
该设计对降低工程预算、节省项目投资、运行后可以信赖、降低运行成本费、降低电费具有关键实际意义。
引言:融合35kV配电站的运行管理方法、勘察设计方案,对35kV变电站设计计划方案的提升开展了讨论。
目前,绝大多数配电站是由县镇配电单位设计方案的。
设计既要符合《中华人民共和国电力法》及国家有关规定,还要对设计案例进行对比和改进。
这对工程造价地节省、投资成本的降低、运行资金的下降、电价的调整具有重要意义。
结合35kV变电站的运转管制、测量设计,对改善35kV变电站的设计方案进行了深入研究。
1常见的常规35kV变电站设计1.1变电站站址选择变电站在选择场地时,应尽可能靠拢主要用户和负载中心;按照技术经济适用的原则,总体布局要合理,尽量不占用农田,尽量提高土地适用效率;查明供电所位置的土地构造和水源附近的地理环境,以固定供电所的基础;还要为电缆的出入提供足够的走线区域;供电站场所的部署要以安全可靠、经济实用、依法合规为前提,保证电网相关设施能顺利运行。
1.2常规设计方案按一般设计案例来说,主要适用室外装备和高压配电装备,室外多油断路器采用标准为20瓦左右。
变电站设计中环保与节能措施探索摘要:随着我国经济的发展,国家能源消耗巨大,发展低能耗、低污染、低排放的低碳经济已成为全世界的共识,建设节能环保型的绿色电网,既是建设资源节约型、环境友好型社会的客观要求,也是现代电网本身发展的必然趋势。
本文在分析当前变电站设计对于环保与节能实际需求的基础上,详细阐述了相应的环保与节能措施,旨在提供一定的参考与借鉴。
关键词:变电站;设计;环保;节能1问题的提出我国城市电网发展速度非常迅猛,能源紧缺的问题日益突出,因此建设耗能低、污染低、排放低的绿色环保变电站是我国城市电网发展的首要目标,这样才可以解决能源紧缺、污染严重的问题,也更有利于使我国的经济发展得到满足。
要做好绿色变电站的设计,才有利于建设高效、节能、环保、经济、可持续发展的变电站,在绿色环保变电站设计的时候,要不断地引入新的工艺、新的技术、新的材料、新的设备,并在建设中全面地落实到位,在进行变电站建设的时候,还要进行科学的规划,在施工的时候要注意环保,采用更加规范的管理方式,使变电站建设中对于周边环境产生的影响最小,尤其是要注意环保的问题,要使水土流失和破坏植被的情况尽可能的减少,还要使损耗的能源最少。
在绿色环保变电站设计、建设的全过程要融入更多先进的理念,包括最大的效率、对环境的保护、节约资源、科学的管理等。
2变电站设计中环保与节能措施探索2.1变电站设计中的环保措施(1)降噪措施变电站的噪声源主要有断路器、变压器和轴流风机。
断路器有电冲击或电击噪声,变压器有持续交流噪声,轴流风机有机械振动噪声,为减弱噪声,应选用低噪声设备,主变压器采用室内布置方式,底部加装弹性防振支架或刚性弹簧消振,在变压器的进风、出风口配置消音设施,同时在变压器室内墙面应加装吸音板、吸引砖,增加吸声系数。
轴流风机布置于室内,采用低噪声轴流风机,外加消音防护弯头后,轴流风机产生的噪声比主变压器低,在轴流风机上应安装消声器和吸声管道,使排风口的噪声降到最低程度,再经隔声和距离衰减后,对厂区的影响很小。
电力变压器的节能改造与优化设计一、引言电力变压器作为电力系统中不可或缺的设备之一,承担着将高压电能转换成低压电能的重要任务。
然而,在长期的使用过程中,电力变压器由于存在能量损耗、热量散失等问题,其能效逐渐降低。
为了提高电力系统的能源利用效率,节省电能资源以及减少环境污染,对电力变压器进行节能改造与优化设计显得尤为重要。
二、节能改造方法1. 使用高效铁芯电力变压器的铁芯材料直接影响其能效。
传统的铁芯材料存在铁损耗、涡流损耗等问题,通过使用高效铁芯材料可以降低这些损耗,提高变压器的能效。
例如,采用高性能冷轧硅钢片替代普通冷轧硅钢片,能够有效减小铁损耗,从而提升整个系统的能效。
2. 优化绕组设计电力变压器中的绕组是电能传输的关键部分,合理的绕组设计能够降低电流密度,减少电阻损耗,提高能效。
在绕组设计过程中,采用合适的导线材料、导线截面积以及绕组方式等措施,可以有效降低电能损耗,提高电能转化效率。
3. 控制负载变化电力变压器在运行过程中会受到负载的影响,负载变化较大时,电能转化效率会下降。
因此,在节能改造过程中,需要合理控制负载变化,避免过大的负载冲击,保证变压器的正常运行,提高能效。
4. 应用智能监控技术随着智能技术的不断发展,智能监控技术被广泛应用于电力系统中,也可以应用于电力变压器的节能改造与优化设计中。
通过传感器监测变压器的工作状态、温度、电流等参数,结合智能算法进行数据分析和处理,可以实时监测并及时发现变压器存在的问题,提供相应的解决方案,从而提高能效。
三、电力变压器的节能优化设计案例以某电力公司的变压器为例,该公司在传统变压器上进行了节能改造与优化设计,取得了显著的节能效果。
1. 使用高效铁芯材料原先的变压器采用普通冷轧硅钢片作为铁芯材料,而节能改造后,采用高性能冷轧硅钢片替代。
经过测试与比较,新铁芯材料的铁损耗较小,变压器的能效得到显著提升。
2. 优化绕组设计在绕组设计中,通过采用导线截面积更大的导线材料,减小绕组过程中的电阻损耗。
电力变压器的节能改造与优化设计电力变压器是电力系统中不可或缺的设备,它负责将高压电能转换成适合分配和使用的低压电能。
然而,传统的电力变压器存在着一定的能源浪费和效率低下的问题。
为了提高能源利用效率,减少环境污染,节能改造和优化设计是必要的。
本文将探讨电力变压器的节能改造与优化设计的相关问题。
一、电力变压器的节能改造1. 环保材料的应用:在电力变压器的节能改造中,环保材料的应用是一项重要的措施。
传统的变压器绝缘材料多为油,油污染和电介质老化导致能效下降。
而采用环保的新型绝缘材料,如干式绝缘材料或酚醛纸板,可以降低能源损耗,提高效率。
2. 温度控制技术:电力变压器在工作过程中会产生热量,导致能源的浪费。
采用先进的温度控制技术可以有效降低能量损耗。
例如,安装温度传感器和控制回路,实时监测和调节变压器的温度,保持在最优工作状态。
3. 高效换热系统:电力变压器的换热系统也是一个重要的节能改造方向。
传统的冷却系统往往效率低下,造成能量的浪费。
采用高效的换热器和冷却系统,可以提高能源利用效率,减少能量损耗。
二、电力变压器的优化设计1. 合理选择变压器容量:在电力系统设计中,合理选择变压器的容量是至关重要的。
如果变压器的容量过大,会造成能源的浪费。
而容量过小则会引起电能不足的问题。
因此,在优化设计中,需要综合考虑电力需求、负载预测等因素,选择合适的变压器容量。
2. 优化变压器设计参数:变压器的设计参数对其工作效率和能源利用率有着重要影响。
通过优化设计参数,可以提高变压器的效率,减少能量损耗。
例如,合理设计变压器的磁路结构和线圈,优化铁芯材料的选择和处理工艺等。
3. 智能监测与维护:采用智能监测技术,可以实时监测变压器的工作状态和能效情况,及时发现问题并采取措施。
此外,定期进行维护和保养,例如清洗冷却系统、检查绝缘材料等,也是确保变压器能效的关键。
三、电力变压器的节能改造与优化设计的意义1. 节约能源资源:通过电力变压器的节能改造和优化设计,可以减少能源的浪费,实现能源资源的有效利用。
变电站节能降耗的相关措施探讨作者:黄宇来源:《广东科技》 2015年第16期黄宇(广州供电局有限公司,广东广州 510620)摘要:变电站在工作和运行的过程中会消耗大量的电能,早期投产的变电站如果按照资源节约型、绿色环保型变电站的要求进行改造,需投入大量的成本。
为实现成本精细化管理,促进变电站自身的资源节约,降低变电站站用电成本,提出了几点改进措施。
关键词:变电;绿色;节能;降耗1 变电站站用电主要损耗来源1.1 通风设备室内变电站内使用了大量的风机,除了一部分风机作为事故排烟用外,在主变室、站用变室、电容器室等较大的设备室内,通常会使用风机进行换气降温。
而其中主变室的风机功率最大,发热量大的且通风较差的主变室,风机的耗电可占整个站用电的50%或以上。
以南方某省某110kV室内变电站为例,该站有三台63MVA容量主变,主变室采用大门百叶和电缆层嵌墙式70℃防火阀自然进风,每个主变室上方还需安装两台低噪音柜式离心风机。
每台风机的功耗高达9kW,6台风机在南方炎热的夏季每天按照运行12小时计算,每个月耗电达2万度。
1.2 空调设备按照南方某省级电网设计规范,主控室(含继保室)的夏季设计温度为26℃~28℃,蓄电池室夏季设计温度应小于或等于30℃,高压配电室如果继保装置下放的情况,温度也应控制在26℃~28℃。
那么,以上的设备室均需配置空调设备,才能满足温度控制要求。
同样按照该省电网设计规范,110kV变电站主控室需配置3台5匹柜式空调,高压配电室需配置4台10匹空调,每个蓄电池室需配置1台2匹空调。
若选用1级能耗产品,且按照最低耗电量30%计算,在炎热的夏季,每月耗电量达1.34万度电。
1.3 照明设备因变电站占地面积较大,且室内通常没有通风井用以透光,无论白天黑夜,在室内工作都需要用照明灯具。
按照南方某省级电网设计规范,110kV室内变电站如采用普通光源照明设备,照明设备总功率达24kW,如采用LED光源,则设备功率可降到8kW。
变电站站用变压器节能优化设计方案探讨作者:孙长文赵永来源:《中国科技纵横》2018年第16期摘要:国家电网公司500kV变电站典型设计方案中配置三台站用变压器(#1、#2、#0),变压器容量普遍较高,常年在低负载率下运行,运行效率不高;所采用的站用变压器多为S11系列配电变压器,能效水平与国家对通用设备节能水平要求尚存差距;#0站用变压器作为备用变压器,长期热备用运行,不带负载,增加不必要的损耗。
本文针对上述问题,探讨并提出优化设计的方案,供读者参考。
关键词:变电站站用变压器;节能;优化设计;方案探讨中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)16-0165-031 工程概况某500kV变电站本期建设500kV主变2×1000MVA,远景主变4×1000MVA;本期500kV 出线4回,远景出线8回;220kV本期10回,远景16回。
本工程新建3台额定容量为800kVA的35kV站用变压器,满足变电站本期、远景站用电需要。
2 站用变压器设计方案该500kV变电站站用变压器为3台三相油浸式变压器,额定电压为35/0.4kV,其中#1、#2为工作变压器,采用有载调压变,电源分别取自#2、#3主变低压侧;#0备用变采用无载调压变,电源取自专用的35kV站外电源线路上。
(1)站用变压器额定容量为800kVA。
(2)站用变压器选用S11系列低损耗变压器,型号为SZ11-M-800/35,设备招标技术规范书要求空载损耗不大于980W,额定负载损耗不大于8880W。
(3)正常方式下#1、#2工作变压器同时运行,各带一半站用电负荷,并互为备用;#0备用变处于热备用状态。
站用变压器详细技术参数见表1。
3 节能优化设计方案3.1 优化选择变压器额定容量选择本工程设计方案直接采用国家电网公司典型设计方案和典型设备方案,站用变压器3台,每台额定容量为800kVA。
《220kV-500kV变电所所用电设计技术规程》(DL/T 5155),站用变压器容量应按远景站内用电负荷考虑,每台站用变压器应能满足全站站用电设备的用电需要。
本文按每台站用变压器能满足全站远景站用电负荷供电要求的原则,统计计算全站远景站用电负荷,根据站用电负荷供电需求优化确定站用变压器额定容量。
全站远景站用电负荷统计计算。
该500kV变电站全站远景站用电负荷统计计算结果见表2。
表2中远景站用电设备动力负荷P1为446.5kVA,电热负荷P2为152.14kVA,照明负荷P3为52.5kVA。
根据《220kV-500kV变电所所用电设计技术规程》(DL/T 5155),动力负荷需要系数K1取0.85,电热负荷需要系数K2取1,照明负荷需要系数K3取1,则远景站用电负荷为:S=K1×P1+K2×P2+K3×P3=0.85×446.5+1×152.14+ 1×52.5=583.86(kVA)。
站用变压器正常运行时负载率均较低,其损耗主要为空载损耗,从节约能源和经济运行的角度看,在满足《220kV-500kV变电所所用电设计技术规程》(DL/T 5155)对站用变压器额定容量的要求下,宜尽可能选用额定容量较低的站用变压器以降低空载损耗。
采用额定容量为800kVA的站用变压器,正常运行方式下两台站用变各带一半站用电负荷,负荷率仅为36.44%,负荷率较低,而且S11-M-800/35型站用变压器空载损耗为980W,空载损耗较大,长期处于低负荷水平下运行,经济性较差。
采用额定容量为630kVA的站用变压器,正常运行方式下两台站用變各带一半站用电负荷,负荷率为46.27%,负荷率有所提高;极端情况下,一台站用变向全站负荷供电时,最大负载率为92.54%,能满足全站供电要求,而且S11-M-630/35空载损耗为820W,对比额定容量为800kV的站用变压器,空载损耗降低16.33%。
若采用额定容量为500kVA的站用变压器,检修或故障时当一台站用变向全站负荷供电时,最大负载率为116.7%,供电可靠性和安全性将受到影响。
因此本文综合考虑节能和供电安全可靠性,建议采用额定容量为630kVA的站用变压器。
安徽合肥肥北500kV变电站采用了该优化方案,目前运行状况良好。
3.2 选择更为节能的低损耗站用变压器站用变压器由于负载率普遍偏低,空载损耗在总损耗中占比很大。
空载损耗又称为铁损,主要是由于变压器铁芯的磁滞引起的。
该站站用变压器采用S11系列变压器,其铁芯由硅钢片制成,空载损耗较大。
目前S11系列变压器尚能满足国家节能要求,但随着国家节能降耗要求越来越高、技术政策越来越严以及高效低耗变压器产品的不断推广应用,不远的将来,S11系列变压器将成为落后淘汰产品,国家将控制、甚至会禁止使用。
因此尽早采用更为节能的低损耗变压器,是节能降耗、满足国家技术政策的需要。
近年来非晶合金材料在变压器铁芯制造中应用越来越广泛和成熟,由非晶合金材料制造变压器铁芯,变压器空载损耗大为降低,负载损耗也有所降低。
目前主要厂家生产的SCH15-M-630/35型干式非晶合金变压器空载损耗已低至380W,负载损耗已低至5960W;油浸式非晶合金变压器空载损耗已低至320W,负载损耗已为6200W。
此外目前S13系列变压器生产厂家众多,产品已逐步推广使用,技术成熟。
其中S13-M-630/35三相油浸式配电变压器空载损耗约为580W,负载损耗约为6200W,较S11系列变压器损耗显著降低,能效较S11系列变压器显著提高。
S15型非晶合金变压器与S11、S13型硅钢片变压器的能耗指标比较结果见表3。
由表3可见,SCH15系列非晶合金变压器空载损耗不到同容量S11系列硅钢片变压器空载损耗的50%,而负载损耗也仅为同容量S11硅钢片变压器的80%;S13系列硅钢片变压器空载损耗比同容量S11系列硅钢片变压器降低约30%,负载损耗降低约16.5%。
SCH15系列非晶合金变压器、S13系列硅钢片变压器比S11硅钢片变压器能效水平显著提高。
本文建议该站站用变压器试用S15系列非晶合金变压器,也可以选择S13系列硅钢片变压器。
3.3 优化备用站用变压器运行方式按设计,该站#0站用变正常处于热备用状态,不带负荷,但由于常年带电,将产生空载损耗,本文认为这种运行方式不合理。
建议#0备用站用变压器正常运行方式由热备用改为冷备用,调整站用电源备自投装置逻辑,必要时可自动投入或手动投入#0备用变压器,满足电力规程规范对500kV变电站站用电源可靠性的要求。
4 节能优化设计效果分析4.1 优化选择站用变压器容量的效果分析本站改用630MVA站用变压器,即使仍采用S11系列硅钢片变压器,三台站用变压器每年可节电4200kWh,可见减小站用变压器容量具有一定的节能效果。
站用变压器寿命按40年考虑,整个寿命周期可节电16.8万kWh,而且站用变压器容量减小,一定程度上还减少了设备费用。
4.2 采用更为节能的低损耗站用变压器的节能效果分析以S15系列非晶合金变压器为例,其空载损耗不到同容量S11系列硅钢片变压器空载损耗的50%,而负载损耗也仅为同容量S11硅钢片变压器的80%,500kV变电站的站用电负荷水平较低的运行条件下,采用S15系列非晶合金变压器比同容量S11硅钢片变压器约减少40%的电能损耗。
该站若采用额定容量为630MVA的S11系列硅钢片站用变压器,投运初期两台工作站用变压器每年耗能约1.4万kWh。
若采用S15系列非晶合金站用变压器投运初期每年可节能6000kWh,远景年每年可节约电能损耗10000kWh以上,可见采用S15系列非晶合金站用变压器节能效果显著。
经查近期价格信息资料,并向变压器厂家询价目前S11-M-630/35系列三相油浸式变压器价格约为15.5万元/台,而S15-M-630/35系列非晶合金三相油浸式变压器价格约为19万元/台,每台比S11系列多投资3.5万元。
该500kV变电站两台工作站用变若采用S15系列变压器,将增加投资7万元,每年减少电能损耗6000-10000kWh,平均按减少电能损耗8000kWh 计算,所在地35kV大工业用户电价为0.618元/kWh,估算投资回收期为14年,可以在站用变压器使用寿命内通过节省电能损耗收回增加的投资。
4.3 优化备用站用变压器运行方式的节能效果分析原设计方案中考虑#0备用站用变压器常年处于热备用状态,现考虑修改备自投逻辑,改其运行方式为冷备用方式,必要时投入运行。
优化方案不需要增加投资,备用站用变压器仍采用S11系列变压器;由于正常运行采用冷备用方式,年节约空载损耗电量约7000kWh。
5 结语本文建议,按实际供电需求,在满足设计规程要求的前提下,优化选择变压器额定容量选择,该500kV变电站两台工作站用变压器额定容量由800kWh减小为630kWh,并采用S15系列非晶合金变压器;#0备用变压器正常运行方式由热备用改为冷备用。
采取上述优化方案后,每年可节约电能损耗1.7-2.1万kWh,有较好的节能效果。
其他電压等级的变电站,也可采用这种思路配置容量合理的低损耗变压器,并加强站用变压器运行方式的管理,节约电能损耗。
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