农村配电变压器容量的选择与经济效益分析

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1、农村配电变压器容量的选择与经济效益分析农村配电变压器容量的选择与经济效益分析江苏盐城供电公司田以霖摘要随着农村用电负荷的增大,配电容量不断扩大,农村配电变压器数量也越来越多,配电网的电能损耗也增加,降低农村配电变压器的电能损耗,满足全社会的用电需求,是关系到供电企业效益和发展的大事.本文从节约电能的观点出发,探讨了对农村配变容量的选择方法,以及如何选定配电变压器容量计算方法,对几种变压器容量选择的经济效益进行了分析.关键词农村配电变压器容量节能选择计算方法效益分析选择合理的农村配电变压器容嚣,对于农村电网的经济运行和满足农村电力发展的需求

2、,有着重要意义.配变容量过小,不仅限制农,I生产的发展,还会使变压器过负荷运行,缩短变压器使用寿命.容量过大,既增加了建设投资,I百1时也会使变器运行的效率,功率因数降低,变压器容量得不到利用,电网的线损也会增大.由十农村人均用电负荷较小,且负荷变化较大,很多配电变压器的负倚率较低,不能达到经济运行的要求.如何根据配网负荷,经济合理,科学地计算变压器容量,使得变压器的电能损失最小,这是本文所阐述的出发点一,变压器主要技术参数和电能损耗计算1.变压器的有功功率损耗:AP=P+卢P(1)式巾:卢——变压器的负荷率(卢=S/S)S——变压器低压

3、侧的计算负荷(kVA)S,,——变压器的额定容量(kVA)P,,——变压器的空载有功功率损耗(kW)P——变压器的短路有功功率损耗(kW)2.变器的无功功率损耗:△0=0..+卢0(2)式中:0..——变压器空载无功功率损耗(kVar)0.,——变压器短路无功功率损耗(kVar)0=Io%S/100(kVar)(3)0k=Uk%Se/100(kVar)(4)(卢——变压器的负荷率)变压器在电网运行中,除损耗有功功率外,还存在无功功率损耗,无功电流通过变压器时,在变压器阻抗上也损耗_仃功功率.通常计算中将无功功率折算成有功功率,引用无功功率

4、经济当量(K,),依据农村配电没讣手册,当使用l0kV配变时K值取0.15.3.变压器总功率损耗计算:△P,=A尸+KA0(5)或△Pz=+卢Pk(6)JPf=(I+KP)+KQO.(7)=(1+)尸k+0k(8)式中:△P,——变压器综合功率损耗(kW)《中国农村水电及电气化》2006.251P——变压器空载的综合功率损耗(kW)P——变压器额定负载的综合功率损耗(kW)K——无功经济当量K——有功经济肖其它字母意义同【1),l2)式尸.fjSC0Su因变压器效率=辛面泰赢)对(9)式微分并求导可得,P:卢P;即:卢=v//PK(10)

5、【9)式中:P,——变压器二次侧传输功率(kW)P——变压器一次侧传输功率(kW)C0S,——变压器低压侧的功率囚数4.变压器有功功率,无功功率损耗综合效率最高时的负载率:卢T=√P+K/P~+noK(11)根据H前推广的节能S型配电变压器的技术参数可依据式(9),(10)分别求出不同容量的配变效率最高时的负载函数卢和功率损耗综合效率最高时的负载率,7(见表1).二配电变压器最佳经济运行条件分析根据公式l1),取定同的计算负荷S,不同容阜的配变参数,可以计算并绘mS—Ap曲线,即变压器有功功率损耗曲线,见图l.'O,{j图1S—△P曲线S

6、/kVA从图中.吖看m,当负荷为S.时,△P.<△P,则选择容量为S变压器合理,负荷为S时,AP<AP.,则应选择容量_勾S变压器合理.以上分析可知:对于相邻两台变压器的功率损耗曲线的交点,即两台变压器在菜一计算负荷下功率损耗相等.52《中国农村水电及电气化》2006.2△=△=.+l~,l-SS:求解上式即Hf算m小容量变压器S.大容量变压器S的台功经济运行;/7~SJ'lfti界负载:SL,fl2)式中:s,,为变压器容量较小者的参数.S,P.,PK为变压器容量较大者的参数.同理可推得无功经济运行方式的临界负载:SIQ=(

7、13)如果住实际计算过程中,出现分别使用有功损耗临界最佳经济运行条件和无功损耗最佳经济运行条件计算出的结果相互不一敛时,则按综合功率A9il~界最佳经济条件S米计算求取.即Sl7=式中:P,P——分别为小容量,载有功损耗(kW)P,P——分别为小容黾,路仃功损耗(kW)(14)人容量变压器空大容量变压器短S,S——分别为预选的变压器的额定容量(kVA)根据(9)式,(10)式,(12)式.(13)式,(14)式和S系列变压器技术参数,选K=0.15,设取COS=0.85,得表l.当取定不同容量等级,据表l和(12)式可以求出各容量变压器的

8、有功功率损耗最小时所对应的变压器的计算负荷范围,如表2.例l,某村镇计算负荷为20kW,供电电压为l0kV,负荷侧功率因数为0.85,试选择一台配变的容量(查"变压器经济运行"附表K,=3.8