住宅小区变压器经济运行问题的探讨

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1、33论文交流住宅小区变压器经济运行问题的探讨杭州华正建筑设计院有限公司叶光摘要：笔者最近几年完成了几项大型住宅小区的电气设计工作，对住宅小区设计中用电节能以及变压器经济运行的问题进行了一些深入的研究和探讨，结合亲身经历和体会，提出了一些自己的观点，与同行们进行更深入的探讨。关键词：用电负荷变压器损耗经济运行33论文交流一、前言电能是一种重要的二次能源，应用十分广泛，几乎渗入社会生活的各个方面。电能既是发展国民经济的重要物质基础，也是制约和发展国民经济的一个重要因素，我国和世界上绝大多数国家一样

2、面临着能源危机，而在加强能源开发和建设的同时，最大限度地提高能源的利用效率，大力降低能源的消耗也已经越来越得到重视。经济运行是指使电力系统的有功损耗最小、经济效益最佳的运行方式。电力系统的有功损耗不仅与设备的有功损耗有关，而且与设备的无功损耗有关，由于无功的增加，将使电力系统的电流加大，从而使电力系统的有功损耗增加。二．变压器的负载与损耗的关系电力变压器作为电力系统电压变换的主要设备，被广泛应用于输电和配电领域，变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。对供电部门的公用变压器而言，选择容量过大

3、的变压器，会使容量变大造成过多地消耗成本；选择容量过小的变压器会很快满载，甚至过载，将会限制负荷的发展。变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率以及变压器在磁化过程中引起的空载损耗、绕组电抗中的短路损耗等因素决定的。变压器在变换电压及传递功率的过程中，自身将会产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的有功功率和无功功率损耗又与变压器的技术特性有关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化。因此，必须根据变压器的有关技术参数，通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理，充分利用现有的设备

4、条件，以达到节约电能的目的。电力变压器的有功功率损耗包含变压器空载损耗和变压器负载损耗两部分，在一定的负载下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：△P=P0+k2Pk2－1△P有功功率损耗kW；P0空载有功功率损耗kW；Pk变压器短路损耗kW；k变压器负载率%。33论文交流变压器无功功率损耗由两部分组成，一部分由励磁电流即空载电流造成的损耗Q0,它与铁芯有关而与负荷无关,可用下式求取：Q0=I0SNx10-2I0空载电流百分率%；SN变压器额定容量kVA。论文交流34另一部分无功损耗指一、二次绕组

5、的漏磁电抗损耗Qk,可用下式求取：Qk=UkSNx10-2Uk变压器阻抗电压%变压器的无功功率损耗可用下式表示：△Q=Q0+k2Qk2－2△Q无功功率损耗kvar变压器综合功率损耗，指变压器的有功功率、无功功率消耗折算成有功损耗两者之和△Pz=△P+KQ△Q2－3△Pz为综合功率损耗，KQ为无功经济当量，按变压器在电网中的位置取值，△Q为变压器无功功率损耗。空载损耗P0是只与变压器铁芯相关的常数，它不随变压器负载的变化而变化。而负载损耗Pf则为变压器绕组中的铜线圈电流损耗，根据P=I2R故Pf与

6、负载电流的平方成正比。I0%、Ud%为变压器一个固定参数，它们由变压器铭牌或变压器技术参数说明书提供，故变压器损耗主要受负荷变化影响的铜耗决定。由此根据以上公式2－1,2,3可以计算出一台315KVA和一台1000KVA变压器的有功功率损耗如下：通过表2－1表2－2图2-1，单从变压器功率损失来看，利用率在40％－60％间为变压器损失率最低、经济运行最好的情况。同时可以得出：当三台315KVA(合计容量为945KVA)的变压器并列运行，三台变压器的总损耗P1大于一台1000KVA在相同利用率情况

7、下的总损耗P2，P1约为P2的1.5倍，因此两台及以上容量变压器较相应容量的一台的损失大，而且两台及以上的变压器的价格比一台相同容量的更高。我们在选择变压器时，应尽量选择单台容量大的变压器。当然变压器也不一定是越大越经济，单从变压器损耗看是这样的，但负荷越大外端输入和输出电流也越大，外线线路线径和输入输出设备也需要增大，初期造价会相应增加。所以在相同负荷情况下变压器选择需要考虑各种因素。三．住宅小区变压器的选择在确定一个住宅小区变压器容量之前，准确预测小区的用电量是一个关键。目前我国大、中城市

8、的现代住宅小区基本以11~18层的小高层建筑为主，带地下车库，有少量配套公建。一般来讲，房地产开发商不开发公共事业，如学校、大型商场等，基本不设集中空调等大型设备，所以，住宅小区主要就是住宅用电(另有电梯，水泵等少量负荷)，用电负荷预测较为简单。住宅小区住宅用电量的预测方法主要有以下两种：35论文交流　　表2－1：SCB9-315/10干式变压器在不同负荷下的损失率负荷电流（％）铁损（KW）铜损（KW）总损失（KW）损失率（％）负荷电流（％）铁损（KW）铜损（KW）总损失（KW）损失率（％）35