理论教育 如何选择合适的配电变压器容量?

如何选择合适的配电变压器容量?

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:从统计资料分析得知,近几年来,全国农用配电变压器的年均负载率仅为25%~30%。为了降低线损,节约能源,必须把好正确、合理选择农用配电变压器的容量这一重要环节,从规划和装设源头上解决问题。要控制配电变压器的备用容量不能过大。要使配电变压器的容量和低压电网的供电范围相适应。

如何选择合适的配电变压器容量?

从统计资料分析得知,近几年来,全国农用配电变压器的年均负载率仅为25%~30%。河南省农用配电变压器的年均负载率也仅有30%~35%,这主要是由于作电网规划时考虑负荷发展的需要,预留裕度较大,所选用的配电变压器容量(即农电配变浮装容量)过大,投运后“大马拉小车”现象严重造成的。农用配电变压器容量过大,年均负载率较低,又造成了变压器的损耗在配电网总损耗中,占有过大比重(平均高达70%~80%)对节能不利的局面。为了降低线损,节约能源,必须把好正确、合理选择农用配电变压器的容量这一重要环节,从规划和装设源头上解决问题。

1.选择配电变压器容量的基本原则

(1)要使配电变压器本身电能损耗最小。比如在同样的用电负荷下,选用一台100kVA的配电变压器,要比选用同型号的两台50kVA的配电变压器的损耗相应要小;而且,前者的价格也比后者的价格低廉。

(2)要使配电变压器有较高的利用率。即要使配电变压器尽可能地多一些性能各不相同、用电时间也各不相同的负荷,以通过利用这些负荷的参差交替的同时系数,来提高配电变压器的利用率。

(3)要控制配电变压器的备用容量不能过大。如果不这样做,将增加设备投资和窝压设备的容量;而且,将使配电变压器的负载率更低,它的无功励磁损耗所占的比重增大,电网负荷功率因数降低,直至影响整个配电网络的经济合理运行,使损耗长期居高不下。

(4)要使配电变压器的容量和低压电网的供电范围相适应。众所周知,低压线路的合理供电半径一般不超过0.5km,合理输送功率一般不超过100kW;因此,当配电变压器的容量选择过大时,有可能增加变压器供电的负荷点,扩大供电范围,从而引起低压配电线路的扩展和延长,配电台区网络布局过于庞大混乱,供电半径超过合理长度,此时将使低压电网电能损耗增大,电压质量得不到保证。

(5)为了限制短路时低压侧的短路电流,配电变压器选用的单台容量不宜超过500kVA;配电台区几台配变的总容量亦应适当控制。

2.选择配电变压器容量的方法

(1)按用电负荷选择确定配电变压器的容量。用电负荷的性质、大小及其发展状况,是确定变压器容量的重要因素。变压器容量选择是否合理,对变压器的安全经济运行至关重要。如果容量选择过大,则变压器经常运行在轻载状态,将增加变压器的铁损(或配电网的固定损耗)比重和无功损耗;如果容量选择过小,则变压器将经常运行在超载状况下,使变压器的负载损耗(或配电网的可变损耗)增加很多,并且对变压器等设备的安全有很大威胁。

因此,对于负荷变化不大,负载率较高的农村综合用电的配电变压器,以满足农村农副产品加工用电和居民生活用电的综合性负荷为需要,并且要充分考虑各种用电设备的同时利用率。为此,可按实际高峰负荷总千瓦数的1.2倍选择确定配电变压器的额定容量,其表示式如下(www.daowen.com)

对于农村季节性用电的配电变压器,如农业排灌专用变压器或主要供给农村副业产品加工用电的变压器,务必考虑所供电动机启动的同时利用率,以满足瞬间较大负荷电流为需要。因此,可按农村季节性用电负荷的平均值的2倍选择确定配电变压器的额定容量,其表示式为

对于专供农村居民生活用电的配电变压器,可按其用电器具总千瓦数的接近值,选择确定变压器的额定容量,其表示式如下

(2)按年电能损耗率最小选择确定配电变压器容量配电变压器全年的电能损耗量最小或其年能耗率最低,说明该台和此类的变压器,全年运行最经济合理。显然,按此方法选择确定配电变压的额定容量,是最理想最合理的。这种方法特别适用于不频繁停用或所供负荷起伏变化较大而停用又不太方便的变压器。其表示式为

式中 Afi——配变所供各负荷点在相应时间内的用电量,kW·h;

Tf——配电变压器在相应时间内带负荷运行的时间,h;

T0——配电变压器在相应时间内空载运行的时间,h;

Pk、P0——配电变压器的短路损耗、空载损耗,W;

cosφ——配电变压器的负荷功率因数。

选择确定配电变压器容量的方法,除了上述几种方法之外,还有:主变与配变容量比值法、配变综合费用分析法、配变最佳负载系数法等,由于篇幅所限,不再赘述。

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