变压器增容方案

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1、 1 / 6 变压器运行负荷分析及改善建议 前言：电力变压器是工厂配电系统结构中重要的组成部分，其运行正常与否，直接影响企业的生产 生活秩序。为确保电力变压器的长期稳定运行，防止、减少事故率，我们需要时刻把握变压器的运行及 负荷状况，定期进行电力变压器的预防性测试，并根据生产设备负荷率及负荷增加情况，适时调整或改 变变压器的负荷配置，这是企业供电系统长期稳定运行的重要手段。 1. 目前公司变压器的组成结构 10KV 进线（进线编号：F10） 总进线柜+测量 1#变进线柜 2#变进线柜 减震车间进线柜 1#变压器 2#变压器 胶管车间 素材车间 容量：1600KVA 容量：1250KVA 3#变

2、压器 4#变压器 5#变压器 容量：800KVA 容量：500KVA 容量：1250KVA 下表下表：目前目前公司公司变压器一览表及变压器一览表及基本基本参数参数 变压器 编号 额定容量 额定电流 变压情况 相数 使用部门 使用情况 备注 KVA A 在用/停用 1# 1600 2304 10KV/0.4KV 3 相 胶管 在用 2# 1250 1800 10KV/0.4KV 3 相 素材 在用 3# 800 1152 10KV/0.4KV 3 相 减震 在用 4# 500 1250 10KV/0.4KV 2 相 停用 5# 1250 3280 10KV/0.22KV 3 相 在用 2014

3、年 7 月 22 发生短路 事故， 2 / 6 下图：我司目前变压器位置及供电范围 2目前各变压器运行负荷分析 下图对 2014 年 9 月 9 日各变压器实际运行最大电流进行分析。 一般情况下， 变压器的负率在 85%左 右，最为经济安全。负荷率太低，使用效率低造成容量浪费，变压器的基本电费是固定，大约是 23 元 /KVA,这笔费用是变压器每个月固定支出的费用，无论变压器是否运行使用或负荷率是多少，在这个条 件下，当然是负荷率越高越经济。但负荷率越高，变压器的运行电流就越大，发热就越厉害，容易造成 线圈匝间绝缘性降低，形成短路事故。 下表下表：目前目前公司公司变压器变压器运行负荷情况运行负

4、荷情况 部门 变压器 编号 变压情况 相数 输出 电压 U 额定 容量 S 额定 电流 安全运行 电流 （MAX） 实际运行 最大电流 安全条件下 实际运行 负荷率 V KVA A A A % 胶管 1# 10KV/0.4KV 3 相 400 1600 2309 1962 1800 91.7% 素材 2# 10KV/0.4KV 3 相 400 1250 1804 1533 1400 91.3% 减震 3# 10KV/0.4KV 3 相 400 800 1154 981 800 81.7% 4# 10KV/0.4KV 2 相 400 500 1250 1063 0 0 5# 10KV/0.22K

5、V 3 相 220 1250 3280 2788 1900 68.1% 注：长期稳定运行的安全电流按额定电流的 85%计算，变压器额定电流 A=S*1000/（3*400） 安全条件下变压器实际运行负荷率-% = 实际运行最大电流/安全运行最大电流 实际运行最大电流值取自 2014 年 9 月 9 日各时间段电流的最大值。 素材 胶管 减震 3 / 6 下表下表：变压器变压器运行负荷及额定电流运行负荷及额定电流、安全运行电流对比安全运行电流对比 4 / 6 从以上数据分析，胶管车间 1#变压器和素材车间 2#变压器目前已处在长期安全运行技术条件的最 大条件，如果需要扩大生产增加设备，变压器将无

6、法满足扩产的需求。减震车间变压器容量目前仍有少 许的盈余，但盈余不是很多，视乎未来设备负载的增加情况，是否需要作出调整。 3. 各部门未来三年设备负载增加情况 未来三年除素材车间没有特别的设备导入计划之外，胶管和减震车间都有相应的新设备投入计划， 尤其是减震车间，设备增加的幅度较大，如果未来 3 年内的投资计划得以实施，目前的变压器供电能力 将无法满足需求，势必给生产带来很大的困扰，同时也将影响各变压器的长期稳定运行。 下表下表：未来三年设备增加后的变压器负载率变化情况未来三年设备增加后的变压器负载率变化情况 部门 变压器 编号 相 数 输 出 电 压 U 额定 容量 额定 电流 安全 运行

7、电流 实际 运行 最大 电流 I 当前 运行 负荷 率1 目前 设备 负载 P1 当前 同时 系数 K 未来三 年增加 负载 设备增 加后 总负荷 P2 设备增 加后 负荷率 2 V KVA A A A % KW KW KW % 胶管 1#胶管 3 相 400 1600 2304 1962 1800 91.7% 2948 0.36 651 3599 111.9% 素材 2#素材 3 相 400 1250 1800 1533 1400 91.3% 1351 0.68 0 1351 91.3% 减震 3#减震 3 相 400 800 1152 981 800 81.7% 1219 0.39 393

8、 1612 108% 4#减震 2 相 400 500 1250 1063 0 0 5#减震 3 相 220 1250 3280 2788 1900 68.1% 2066 0.35 1361 3427 113% 说明： 关于同时系数，由于使用方的运行方式直接影响其大小，规范上并无强制要求同时系数的大小。一般广州市的 电力设计院按不低于 0.7 取值。通过计算发现，我司设备同时系数比较低，这是由我司设备运行方式决定的， 比如胶管车间， 用电量大的挤出机 50HZ的功率 90KW， 一般的情况才用到 20HZ （螺杆转速） ， 实际用电最多 36KW。 挤出机温调加热阶段的功率达到额定功率，但达到

9、设定温度后，在保温阶段用电很少。 同时系数的计算公式 K=3 实际运行最大电流 I*380V/1000/目前设备负载 P1 设备增加后的负载率计算公式2=P2/P1*1 以上设备总功率包含了各车间生产设备、空压机、空调、锅炉、排气、污水处理等原动设备的功率。 如上表分析，鉴于一般变压器的负载率不超过 85%，胶管 1#变压器，在设备增加后，负载率达到 111.9%。而减震车间 5#变压器，设备增加后变压器的负载率将达到 113%，已经超出变压器所能承载的 能力，很有可能会烧毁变压器。 4. 改善建议 5 / 6 基于以上分析， 为满足公司中远期发展计划， 并确保供电系统的长期稳定运行， 非常有

10、必要对当前的 变压器配置作出调整。基于经济、安全的原则，初步给出如下建议。 (1)(1) 将将 3#3#变压器变压器（800KVA800KVA）迁至胶管车间迁至胶管车间，以以降低降低 1#1#变压器的变压器的负载率负载率，搬迁后新编号为搬迁后新编号为 6#6#变变。 为确保运行安全为确保运行安全，增加增加 1#1#变压器和变压器和 3 3# #变压器的联络柜变压器的联络柜，达到相互供电的目的达到相互供电的目的。其中任何一个变其中任何一个变 压器出现故障压器出现故障，都可以向对方供电都可以向对方供电，这是很多企业保证用电安全的普遍做法这是很多企业保证用电安全的普遍做法。 将原将原 3#3#变压器

11、增容至变压器增容至 12501250KVA,KVA,以满足设备增加的需求以满足设备增加的需求。编号仍为编号仍为 3#3#变变。 将废弃原将废弃原 4#4#变压器变压器，改为三相改为三相 220v220v，容量为容量为 1600KVA1600KVA 左右左右，编号仍为编号仍为 4#4#变变。并与并与 5#5#变压器变压器形成形成 联络联络，以确保安全以确保安全。 下表下表：变压器调整后负载率变化情况变压器调整后负载率变化情况 部门 变压器 编号 相 数 输 出 电 压 U 额定 容量 额定 电流 安全 运行 电流 实际 运行 最大 电流 I 当前 运行 负荷 率1 目前 设备 负载 P1 当前

12、同时 系数 K 未来三 年增加 负载 设备增 加后 总负荷 P2 设备增 加后 负荷率 2 变压器 增加后 负荷率 3 V KVA A A A % KW KW KW % % 胶管 1#胶管 3 相 400 1600 2304 1962 1800 91.7% 2948 0.36 651 3599 111.9% 74% 6#胶管 3 相 400 800 1152 981 74% 素材 2#素材 3 相 400 1250 1800 1533 1400 91.3% 1351 0.68 0 1351 91.3% 减震 3#减震 3 相 400 1250 1800 1533 800 81.7% 1219

13、0.39 393 1612 108% 69% 4#减震 3 相 220 1600 4199 3569 61% 5#减震 3 相 220 1250 3280 2788 1900 68.1% 2066 0.35 1361 3427 113% 61% 说明： 变压器调整前总容量为 5400KVA,调整后总容量为 7750KVA，增容率为 40%。可满足公司未来 35 年的发展需求。 变压器调整后，负荷率降低到一个较安全的水平，可以保证变压器安全平稳地运行。 变压器调整后的负荷率 3=设备增加后总负荷 P2*1000/3/电压 U/功率因素 COS/安全运行电流 功率因素 COS取 0.9 。 下图下图：新增新增胶管胶管 6#6#变压器位置及低压配电柜位置变压器位置及低压配电柜位置 增加一道 隔墙 新增 6# 800KVA 变 压器用低压 柜 新增 6# 800KVA 变 压器 6 / 6 下图下图：新增新增减震减震 3 3# #及及 4#4#变压器位置及低压配电柜位置变压器位置及低压配电柜位置 新增 1250KVA 3#变压器 新增 1600KVA 4#变压器 新增 1600KVA 4#变压器用低压 配电室 3#变压器的低压 配电柜，需整体 改造