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配电变压器的容量选择及对系统的影响分析 　　摘要: 随着国内外变压器制造技术水平不断提高和新型材料的应用，传统的容量选择计算方法显然已不能完全适应经济容量选择的要求。本文通过对配电变压器经济容量常用选择方法及主要影响因素的分析，试图从中找到和建立起一种更加合理有效的经济容量选择方法。 　　关键词:配电变压器; 经济容量; 经济性; 节能性 　　中图分类号： TM4 文献标识码： A 　　前言 配电变压器容量选择与经济运行问题密切相关，因此进行容量选择就应当是对经济容量的选择。分析研究表明，若按照配电变压器容量选择条件，在一定的容量级差范围内，选择电能损耗量最小的容量方案，所确定的容量，即为配电变压器在经济使用期内可获得经济效益最佳的设计容量。 　　1 经济容量选择常用方法及影响因素分析 　　( 1) 变配电所的负荷计算可采用需用系数法，变压器容量应根据计算负荷选择，其计算表达式为: 　　 　　式中: Pjs— 配电变压器的计算负荷，kW; 　　 Se — 配电变压器基准容量，kVA; 　　 β — 配电变压器的实际负载系数( 一般不宜大于0．85) ; 　　 cosφ — 负荷侧平均功率因素。 　　其中: Pjs = KpΣ( KxPe) 　　式中: Pe— 用电设备组的功率，kW; 　　 Kx— 用电设备的需用系数; 　　 Kp— 变配电所有功功率同时系数。 　　以上计算式表明，计算负荷不仅与用电设备组功率大小有关，还主要与负载需用系数有关，因此应根据负载特征及工艺使用要求，合理选取用电设备的需用系数。计算负荷偏大或偏小，都会对所选容量经济技术的合理性产生重要影响。 　　( 2) 按功率损失率最小的原则进行容量选择，可使配电变压器效率达到最高; 不同类型的变压器，其综合功率经济负载系数也不同。经济负载系数是变压器功率损失率最低时的负载系数，其计算表达式为: 　　 　　 　　式中: βjz— 综合功率经济负载系数; 　　Poz— 综合功率空载损耗，kW; 　　Pkz— 综合功率负载损耗，kW。 　　通过分析计算，SC( B) 9 系列干式变压器、S11 系列油浸变压器、SH15 系列非晶合金油浸变压器( 容量在250 ～ 2 000 kVA范围内) 的综合功率经济负载系数βjz均值分别为0．508、0．367、0．231。 　　分析计算结果表明: 虽然按经济负载系数选择容量，可使变压器的功率损失率最小，然而新型节能变压器空载损耗已大幅降低，按其进行容量选择，直接会导致容量选择过大等突出问题。同时若按经济负载系数选择容量，不同类型的变压器，容量选择结果也不会相同。 　　( 3) 按变压器年运行效率最高原则进行容量选择，可使所选定的变压器年电能损失率达到最小。节能经济负载系数计算式表达为: 　　 　　式中: τ — 年最大负载损耗小时数，h; 　　βAZ— 节能经济负载系数; 　　T — 年带电小时数，h。 　　对用电负载曲线变化较大的用户，按节能负载系数进行容量选择，经济性与节能性可得到相对的统一。对于用电负载曲线变化比较平稳的用户，若按节能负载系数进行经济容量选择，同样会产生容量选择偏大的问题。 　　2 建立经济容量新型评价选择方法的基本思路 　　通过上述分析不难发现，若要合理确定配电变压器的经济容量，首先应建立一种能对同类型、不同容量变压器能效指标进行综合评价的方法。行业标准提供的配电变压器能效及技术经济评价方法，适用于同容量、不同类型变压器间的经济性评价，借助于该方法，可以有效地建立起一种新型经济容量选择的评价体系和方法步骤: 即根据容量选择条件和经济使用期电能损耗最小、综合能效费用最少的原则，先进行方案初选，然后再对初选方案的综合效益作进一步分析比较; 按此方法可从中筛选出技术可行、综合效益最佳的经济容量来。 　　2．1 综合能效费用法 　　( 1) 对配电变压器经济技术评价，可采用综合能效费用法。综合能效费用法，是一种选择总费用最少的方案为最佳方案的分析方法。借用该方法，有助于客观准确地了解待选容量方案的经济性。 　　( 2) 综合能效费用的计算方法 　　综合能效费用( TOCEFC) 计算表达式为: 　　 　　其中: CI 为配电变压器初始费用，POEFC空载损耗等效初始费用，PKEFC负载损耗等效初始费用。 　　 　　式中: A—配电变压器单位空载损耗等效初始费用，元/ kW; 　　 B—配电变压器单位负载损耗等效初始费用，元/ kW。 　　单位空载损耗等效初始费用A 系数的计算表达式为: 　　 　　式中: Kpv— 期望回报率i、经济使用期为n 年的现值系数; 　　 Ee— 电度电费，元/ kWh; 　　 Ec— 按最大需