电力变压器的容量计算.doc

电力变压器的容量计算?? 2008-07-19 11:16:42|??分类： HYPERLINK /blog/ \l m=0t=1c=fks_080071081094085068084085074070084083088075080084081 \o 默认分类 默认分类 |??标签： |字号大中小?订阅 有关变压器容量计算问题 在高层建筑电气设计中，如何合理确定配电变压器的容量，是十分重要的。对于 用户来说，既希望变压器的容量不要选得过大，以免增加初投资；又希望变压器的运 行效率高，电能损耗小，以节约运行费用。这是一对矛盾的两个对立面。本文通过对 变压器相对年有功电能损耗率随相对节能负荷率变化的函数关系从中找出主要矛盾及 矛盾的主要方面，从而得出一种电能损耗既不高且又节省初投资的配电变压器容量的 计算方法。 ? ? 一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算容量 ? ? 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为： S＝Pjs/βb×cosφ2(KVA)? ?? ?? ?? ?(1) 式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW； ? ? cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9； ? ? βb——变压器的负荷率。 ? ? 因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率为： βb＝βM＝Po/PKH? ?? ?? ? (2)? ? 时效率最高 式中Po——变压器的空载损耗； PKH——变压器的短路损耗。 ? ? 然而高层建筑中设备用房多设于地下层，为满足消防的要求，配电变压器一般选 用干式或环氧树脂浇注变压器，表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。 表??国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600?? 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950?? 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300?? 损失比α2 2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率βm% 61.8 61.0 56.6 55.2 55.2 54.5 ? ???由表可见，如果以βm来计算变压器容量，必将造成容量过大，使用户初投资大量 增加，另外Pjs是30分钟平均最大负荷P30的统计值，而民用建筑的用电一般在深夜至次 日清晨是处于轻载的，且一天运行过程中负荷也时有变化，大部分时间实际负荷均小 于计算负荷Pjs，如果按βm计算变压器容量则不可能使变压器运行在最高效率βm 上，这样不仅不能节约电能且运行在低β值上，则消耗更多的电能，因此按变压器的 最佳负荷率βm来计算变压器的容量是不合理的。 ? ? 二、按变压器的年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算容量由于实际负 荷总在变化，无法精确计算出变压器的电能损耗。然而对于某类电力用户，它的最大 负荷利用小时数，最大负荷损耗小时数可依据同类用户统计数据来近似计算。 ? ? 变压器的年有功电能损耗可按下式估算 △Wb＝PoTb+PKH(Sjs/S2e)2 τ＝PoTb+PKHβ2 τ? ?? ?? ?? ? (3) 式中 β——计算负荷率，等于变压器的计算视在容量Sjs与额定容量Seb之比 ? ? Tb——变压器年投运时间 ? ? τ——年最大负荷损耗时间，可由年最大负荷利用时数T m查出如图一。   图一? ?Tm-τ关系曲线 ? ?用户电力负荷消耗的年有功能为： ? ? W＝βSebcosφTm? ?? ?? ? (4) ? ???则变压器的年有功电能消耗率为： ? ? △W%＝ △Wb/W＝（PoTb+PKHβ2 τ）/βS2ecosφTＭ? ?? ???(5) ? ? 令 d△W%dβ ＝0 求出变压器年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj； βj＝PoTo/PKHτ＝βMToτ? ?? ???(6) ? ? 即配电变压器按照节能负荷率βj计算容量时，其年有功电能损耗率最小。 由式(6)可见，变压器的节能负荷率与年最大负荷损耗时间有关，τ越低βj越高。然 而由于Tm值及Tm值所对应的τ值，对于高层民用建筑还没有这方面的统计资料，只能 参考工业企业的类似资料。Tb按7500h，而根据高层民用建筑的不同功能，τ值在2300 -4500范围内选取，因此T0/τ大于1，则βj必大于βM，且βj=(1.3-1.8)βM。从表(1) 干式变压器的最佳负荷率βM值，可求出节能负荷率βj。对于高层写字楼，由于五天 工作制，且晚上下班后的其余时间均处于轻载，其电力负荷的运行特点，相当于工业 企业的单班制生产，变压器的节能负