周瑞海
(江蘇省科學技術(shù)情報研究所,江蘇南京 210042)
配電變壓器作為電力系統(tǒng)和用戶廣泛使用的電氣設備,在電力輸送、分配和使用過程中發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)負載情況,一方面要正確選擇配電變壓器的容量,使其經(jīng)濟運行,減少變壓器在運行中的損耗;另一方面又要保證變壓器長期安全可靠的運行。除了選擇變壓器的種類、性能外,變壓器容量的確定是最重要的問題,在用電高峰季節(jié),江蘇省科學技術(shù)情報研究所現(xiàn)有的變壓器已經(jīng)面臨超負荷運行,需要更新、提高運行負載能力。本文就確定變壓器容量的問題進行探討。
江蘇省科學技術(shù)情報研究所在10 多年前建立了配電房,當時用2 臺式在功率為160kVA 10/0.4kV 干式變壓器,使用到現(xiàn)在。2006 年,所辦公大樓進行了加層改造(在原來3 層的基礎上加蓋了2 層,變?yōu)? 層樓),使用面積大幅增加,用電設備增多,負荷緊張狀態(tài)進一步加劇。
由于省網(wǎng)管中心設在所內(nèi),不能停電,有2 路供電,分別接入2 個變壓器,分列運行。遇到一條供電線路停電、配電故障或檢修變壓器時倒閘操作中2 臺變壓器不可并列運行,必須停一回路供電,待倒閘操作結(jié)束后恢復供電。但1 臺變壓器在用電高峰時不能承擔全部用電負荷,必須停止使用部分用電設備;或在用電高峰季節(jié),必須主動停止使用部分用電設備,從而對本所部分場所的工作產(chǎn)生影響。
據(jù)實際統(tǒng)計,目前全所現(xiàn)有用電設備(包括空調(diào)、開水爐、電梯、電腦、照明設施、機器設備等)總功率大約為870kW。根據(jù)多年配電房值班記錄統(tǒng)計,在夏天用電高峰時,全所實際需要使用負荷最高位320~400kW,只占用電設備總功率的37%~46%,但負荷最高時已經(jīng)超過現(xiàn)有2 臺變壓器承受負載的25%。由此可見,本所配電變壓器的更新擴容是必要的。
由于本所特點,必須采用2 臺變壓器分列運行模式,這種模式計算變壓器容量可按平分原則。每臺變壓器的容量S 可按下式估算:
S=pkηcos?
式中:
S—變壓器容量;
p—用電設備總?cè)萘浚?/p>
k—同時投入運行設備的實際容量與用電設備總?cè)萘康谋戎?,結(jié)合本所實際情況,pk 指可用本所歷年配電房值班記錄統(tǒng)計的最高記錄加上可預見到用電設備容量的,取440kW 的一半,即220kW;
η—用電設備的效率,取0.85;
cos?—用電設備的功率因素,針對本所用電設備的特點,辦公設備較多,功率因素可取0.9。
根據(jù)上面討論,每臺變壓器的容量估算為290kW。
經(jīng)查,目前適合江蘇省科學技術(shù)情報研究所使用的國標GB-1094-79 規(guī)定的三相變壓器容量有160kW,200kW,250kW,315kW,400kW 等類型。
通過以上討論,可得出如下結(jié)論:
(1)可以選用2 臺315kVA 10/0.4kV 的變壓器分列運行。如2 路負載均勻,每臺變壓器的負荷率為0.70,由于負荷率小于0.75,可以超負荷40%連續(xù)運行6 個小時,可以負載315×140%=441kVA。這樣,如果遇到停電、配電故障或者檢修變壓器的時候,通過倒閘操作,使得全部負荷由1 臺變壓器負載可以運行6 個小時。
(2)可以選用1 臺400KVA 10/0.4KV 的變壓器和1 臺原來的變壓器分列運行,只要負載分配合理,這樣的選擇,一次性投資比較少。通常情況下可以安全運行,原來的變壓器一路停電、檢修時,通過倒閘操作,新的變壓器一路完全可以負載全部負荷運行6 個小時。一旦新的變壓器一路停電、檢修時,必然回到更新、擴容前的狀況。
本文的最終結(jié)論是,在經(jīng)濟條件允許的情況下,采用第1種選擇,一步到位,否則可以按照第2 種選擇,分步更新。
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