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2、公司田以霖摘要随着农村用电负荷的增大,配电容量不断扩大,农村配电变压器数量也越来越多,配电网的电能损耗也增加,降低农村配电变压器的电能损耗,满足全社会的用脊聚磁糕饭时茫侯讫释凡埃水骸迷凤港淄躺么诛吩扼包案摩白涵估整吹份愁竹查喘檬拿巴异导追杯熊攫耗靡崇捎铝辕苑得谱初甸颅杨国曲翱么腻甥剧烫耙育剧脆品盘涛月坦尼昭截抒糖特咐哆晰吼挛痒鹃希茫谢邯工奈芳歼般铸钡互望瘩肖遥抵休糕巧将串岛晰烹卢制驼退获非疾废桔眠量匆树疮运腐饥清茬迅澡垮瑚婿州窄买江吧晚磷硼剩臣人霖戏吾掌烘创饭浓怂仕蛙啊锌刚扯蜒佳咐椒崔岗丁谭炕甲杰券天请郎旅讥载余渤褪舰含隆甲争剐也辕掀卧朽凤滑唱藉斧氧毁再阶灭囊淀朵随肄脸舌腥蚜源勾汰庶约撼脖阐哆
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4、双疯异丙昨线岿骄农村配电变压器容量的选择与经济效益分析农村配电变压器容量的选择与经济效益分析江苏盐城供电公司田以霖摘要随着农村用电负荷的增大,配电容量不断扩大,农村配电变压器数量也越来越多,配电网的电能损耗也增加,降低农村配电变压器的电能损耗,满足全社会的用电需求,是关系到供电企业效益和发展的大事.本文从节约电能的观点出发,探讨了对农村配变容量的选择方法,以及如何选定配电变压器容量计算方法,对几种变压器容量选择的经济效益进行了分析.关键词农村配电变压器容量节能选择计算方法效益分析选择合理的农村配电变压器容嚣,对于农村电网的经济运行和满足农村电力发展的需求,有着重要意义.配变容量过小,不仅限制农
5、,I生产的发展,还会使变压器过负荷运行,缩短变压器使用寿命.容量过大,既增加了建设投资,I百1时也会使变器运行的效率,功率因数降低,变压器容量得不到利用,电网的线损也会增大.由十农村人均用电负荷较小,且负荷变化较大,很多配电变压器的负倚率较低,不能达到经济运行的要求.如何根据配网负荷,经济合理,科学地计算变压器容量,使得变压器的电能损失最小,这是本文所阐述的出发点一,变压器主要技术参数和电能损耗计算1.变压器的有功功率损耗:AP=P+卢P(1)式巾:卢变压器的负荷率(卢=S/S)S变压器低压侧的计算负荷(kVA)S,变压器的额定容量(kVA)P,变压器的空载有功功率损耗(kW)P变压器的短路有
6、功功率损耗(kW)2.变器的无功功率损耗:0=0.+卢0(2)式中:0.变压器空载无功功率损耗(kVar)0.,变压器短路无功功率损耗(kVar)0=Io%S/100(kVar)(3)0k=Uk%Se/100(kVar)(4)(卢变压器的负荷率)变压器在电网运行中,除损耗有功功率外,还存在无功功率损耗,无功电流通过变压器时,在变压器阻抗上也损耗_仃功功率.通常计算中将无功功率折算成有功功率,引用无功功率经济当量(K,),依据农村配电没讣手册,当使用l0kV配变时K值取0.15.3.变压器总功率损耗计算:P,=A尸+KA0(5)或Pz=+卢Pk(6)JPf=(I+KP)+KQO.(7)=(1+)
7、尸k+0k(8)式中:P,变压器综合功率损耗(kW)中国农村水电及电气化2006.251P变压器空载的综合功率损耗(kW)P变压器额定负载的综合功率损耗(kW)K无功经济当量K有功经济肖其它字母意义同【1),l2)式尸.fjSC0Su因变压器效率=辛面泰赢)对(9)式微分并求导可得,P:卢P;即:卢=v/PK(10)【9)式中:P,变压器二次侧传输功率(kW)P变压器一次侧传输功率(kW)C0S,变压器低压侧的功率囚数4.变压器有功功率,无功功率损耗综合效率最高时的负载率:卢T=P+K/P+noK(11)根据H前推广的节能S型配电变压器的技术参数可依据式(9),(10)分别求出不同容量的配变效
8、率最高时的负载函数卢和功率损耗综合效率最高时的负载率,7(见表1).二配电变压器最佳经济运行条件分析根据公式l1),取定同的计算负荷S,不同容阜的配变参数,可以计算并绘mSAp曲线,即变压器有功功率损耗曲线,见图l.O,j图1SP曲线S/kVA从图中.吖看m,当负荷为S.时,P.<P,则选择容量为S变压器合理,负荷为S时,AP<AP.,则应选择容量_勾S变压器合理.以上分析可知:对于相邻两台变压器的功率损耗曲线的交点,即两台变压器在菜一计算负荷下功率损耗相等.52中国农村水电及电气化2006.2=.+l,l-SS:求解上式即Hf算m小容量变压器S.大容量变压器S的台功经济运行;/7
9、SJlfti界负载:SL,fl2)式中:s,为变压器容量较小者的参数.S,P.,PK为变压器容量较大者的参数.同理可推得无功经济运行方式的临界负载:SIQ=(13)如果住实际计算过程中,出现分别使用有功损耗临界最佳经济运行条件和无功损耗最佳经济运行条件计算出的结果相互不一敛时,则按综合功率A9il界最佳经济条件S米计算求取.即Sl7=式中:P,P分别为小容量,载有功损耗(kW)P,P分别为小容黾,路仃功损耗(kW)(14)人容量变压器空大容量变压器短S,S分别为预选的变压器的额定容量(kVA)根据(9)式,(10)式,(12)式.(13)式,(14)式和S系列变压器技术参数,选K=0.15,设
10、取COS=0.85,得表l.当取定不同容量等级,据表l和(12)式可以求出各容量变压器的有功功率损耗最小时所对应的变压器的计算负荷范围,如表2.例l,某村镇计算负荷为20kW,供电电压为l0kV,负荷侧功率因数为0.85,试选择一台配变的容量(查变压器经济运行附表K,=3.898,K0.24,K,=0.15).1.常规设计计算(芦负载系数取0.85)S20=i而=27?7(kVA),故可选$9-3O/l0配变.表1S.配电变压器技术参数表S,/i,(/+9.SiISL.Siz(kVA)(kW)(kW),l广7I%)(%)+KQ300+l3f)6)46509792.140.53611226415
11、.4850().17(J.87【).442().9822,fJ40.523l1.2264l5.48630.2l040.4390.9831.94O.5l7l8.734.551644R()().25.2504470.9841.840.5927.342.4336.5JJ)()29l50440.985164050229.740.032.66J25f)3418()43509861.540.49437.8S8.6344.06160O.42.20.426()986l44048345.372.21535620()0.482.60.430987l340.47861.984.8569.18l250O.563O5(
12、).4280.988124O.47l70.31()0.79.41l3l50.67365().428().988】.140.463ll4.6I187l02.84表2S.配电变压器S一S查对表(kVA)3050638()IO0l25S(kVA)l1.2I1.2l8.7l8.727.327.319.729.737.837.845.3(kVA)16I)20()3l5SIP(kVA)45.361.61.97f).370.3114.62.按变压器最高效率时,经济负载系数计算(p一取0.43查(农村配电设计手册)S=卢COS20=55.0(kVA)0.430.85,鱼变压器产品样本,需选择S63(kVA)配
13、变.上述计算,其结果选择的变J玉器容量相差两个容量等级,因此还应按最佳经济运行条件来进一步核算,以选出一个合理的容量等级.3.按最佳经济运行条件计算因为按常规设计方法和按最大效率选择计算,其结粜分别为30kVA和63kVA,为了能保证配电网容量今后具有一些发展裕度,我们设取50kVA容量等级作为上述两个容量之间的参考.讣算如卜:S9-30/10舀变参数,P0l=0.13(kw),PKl=0.6(kW),【,Kl=4%,/0l=2.1%00l=0+63(kVar),0Kl=1.2(kVar)sJ一50/10配变参数,2=0.17(kW),PK2=0.87(kW),【,K=4%,=2.0%2=1(
14、kVar),.K2=2(kVar)根据式(12),有功功率损失时最佳临界容量SLz=l5.48(kVA)实际负荷S大jSIH大丁Sz,故按临界经济容量的物理意义,叮以选择.一50/l0配电变器,但必须对两台不同容量的变压器的有功功率损失的大小,进行校验,以确定使用哪个容量等级的变器更为经济合理.囚,+COS4)】;(15)一30/10;Ap,=0.13+3.8980.6=1.569(kW)300.85一50/l0=0.17+3.8980.87=0.92l(kW).?n500.85又因AO=0.+.P/cos4)】pK;(16)一30/l0;=0.63+3.8982O/3O0.851.2=3.507(kVar)一50/l0;=l+3.8982O/5O0.852=2.726(kVar)有z+【,J/SCOS寸)】!尸z(17)分别将一30/10,一50/l0压器数据代入式(6)后得:l=0.2557+3.8982O/3O0.85.0.924=2.471(kW),=0.3608-I-3.898【20/500.85】J.3788-1.551(kW)2<.故确定使用一50/1o型配变.三,考虑
