電力變壓器的正確使用與節(jié)能措施

　　前言

　　我院原有一臺(tái)630KVA變壓器,向全院供電。隨著實(shí)訓(xùn)中心的數(shù)控,車工、銑和磨工車間的改建及食堂、閱覽室的擴(kuò)建,用電量有了較了較大的增加。由于原有變壓器已不能滿足供電要求,因此,需對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行改造。從變壓器容量的計(jì)算,供電方式及運(yùn)行模式的選擇等方面著手,選擇出了合理,經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方案,達(dá)到預(yù)期目的。

　　1負(fù)荷計(jì)算結(jié)果

　　我院的總裝機(jī)容量為2252KW。采用利用系數(shù)法計(jì)算得出如下數(shù)據(jù):有功功率計(jì)算值PJS=838KW無(wú)功功率計(jì)算值QJS=786KVAR視在功率計(jì)算值SJS=1148KVA總的功率因數(shù)COSф1=0.73

　　2無(wú)功功率的補(bǔ)償數(shù)據(jù)

　　從上面的數(shù)字不難看出,該系統(tǒng)的無(wú)功功率比較,系統(tǒng)的總功率因數(shù)COSф只有0.73,這是不能滿足要求的。根據(jù)上海市電網(wǎng)的管理規(guī)定,功率因數(shù)必須在0.9以上,因此,須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。按功率因數(shù)為0.9計(jì)算,則可方便地確定補(bǔ)償?shù)娜萘�。不妨�?COSф2=0.9則TANф2=0.484即可確定無(wú)功功率的補(bǔ)償量為:QJS- PJSTANф2=786- 838*0.484=398Kvar實(shí)際取無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘繛?00Kvar,則補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷就變?yōu)?如果再取勝同時(shí)系數(shù)為0.8,則實(shí)際計(jì)算負(fù)荷為922*0.8=737kva。這個(gè)數(shù)值可以作為我們選擇變壓器的依據(jù)。

　　3變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量的確定

　　有了上面的計(jì)算,變壓器容量的選擇似科無(wú)須討論了,其實(shí)不然,我們?cè)谶x定方案之前,就要三種意見,有人主張選用1000KVA的變壓器,也有人提出選用容量為800KVA的變壓器。對(duì)此,進(jìn)行了如下的論證和計(jì)算,最后選定了兩臺(tái)630KVA變壓器供電的方案。

　　3.1變壓器的負(fù)荷率與效率的關(guān)系

　　變壓器的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo),就是變壓器的效率。變壓器的效率不僅和制造參數(shù)有關(guān),還和變壓器的負(fù)荷率緊密相關(guān)。根據(jù)效率(η)的定義,應(yīng)有下式成立:η=輸出/(輸出+損失)*100%。

　　從上式可以看出,變壓器的效率是隨著負(fù)荷率的變化而變化的。

　　3.2容量選擇論證

　　由上面的計(jì)算不難知道,我院變壓器的總?cè)萘繎?yīng)在800KVA左右即可滿足要求。但是,并不能做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,那么選多大容量合適呢?假設(shè)我們希望變壓器的負(fù)荷率為60%,根據(jù)負(fù)荷率的公式有:

　　M= *100%=60%則S=1228KVA

　　根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)變壓器的容量應(yīng)選用

　　1250KVA。

　　所以,變壓器的實(shí)際負(fù)荷率為

　　M= *100%=59%

　　剛好滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求,結(jié)論是變壓器的容量應(yīng)選用1250KVA,這樣也兼顧到了今后的發(fā)展。

　　4供電方案選擇

　　變壓器的容量確定后,問(wèn)題就集中在“是安裝一臺(tái)1250KVA變壓器,還是安裝兩臺(tái)630KVA變壓器”上面,根據(jù)學(xué)校白天,夜間負(fù)荷不均,假期長(zhǎng)的特點(diǎn),進(jìn)行了如下計(jì)算,最終確定了方案。

　　4.1變壓器能耗比較

　　選用的產(chǎn)品為S9節(jié)能型全封閉變壓器,以下就以此為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算。變壓器的損耗包括空載損耗WI和負(fù)載損耗WE兩部分。其空載損耗只取決于變壓器的材料和制造工藝,與負(fù)荷無(wú)關(guān);而負(fù)載損耗卻和負(fù)荷率M的平方成正比,基于這一點(diǎn),我們來(lái)看一看上述兩種方案的能耗計(jì)算。

　　4.1.1采用一臺(tái)1250KVA變壓器時(shí)的能耗如果采用一臺(tái)變壓器,只要有一處用電,變壓器就要運(yùn)行,其工作時(shí)間是每年365天,因此,其能耗計(jì)算如下:從設(shè)備手冊(cè)中查得1250KVA變壓器的損失額定值為

　　Wi=2KW

　　We=11.8KW

　　所以,W=W1+We*M2=2+11.8* ( 59%) 2=6.10 KW

　　一年365天中所耗電能為;

　　N=6.10*365*24=53436KW.h

　　4.1.2采用兩臺(tái)630KVA變壓器時(shí)的能耗當(dāng)變壓器滿載時(shí),其損耗主要是負(fù)載損耗,空載損耗可以忽略不計(jì),在輕載或空載時(shí),由于空載損耗是不變的,故其比重就大大上升了。為了減少空載損耗的影響,我們可以采取分時(shí)段交替運(yùn)行方略,即在負(fù)荷輕的時(shí)段( PM21: 00~AM8: 00)或假期,由一臺(tái)變壓器集中供電,而在重負(fù)荷時(shí)段由兩臺(tái)變壓器獨(dú)立供電,以減少空載損耗的比重。姑且不談每天的分時(shí)段運(yùn)行,僅就學(xué)校的三個(gè)月法定假期運(yùn)行計(jì)算。由于采用兩臺(tái)變壓器供電,每年3月的假期總共5315H是單臺(tái)變壓器工作的,因此,可計(jì)算出其損耗如下: