從運(yùn)行模式著手變壓器的正確使用與節(jié)能措施

由于原有變壓器已不能滿足供電要求，因此，需對供電系統(tǒng)進(jìn)行改造。從變壓器容量的計(jì)算，供電方式及運(yùn)行模式的選擇等方面著手， 選擇出了合理，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方案，達(dá)到預(yù)期目的。

1 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果

變壓器的總裝機(jī)容量為2252KW。采用利用系數(shù)法計(jì)算得出如下數(shù)據(jù)：有功功率計(jì)算值PJS=838KW無功功率計(jì)算值QJS=786KVAR視在功率計(jì)算值SJS=1148KVA總的功率因數(shù)COSф1=0.73。

2 無功功率的補(bǔ)償數(shù)據(jù)

從上面的數(shù)字不難看出, 該系統(tǒng)的無功功率比較, 系統(tǒng)的總功率因數(shù)COSф 只有0.73, 這是不能滿足要求的。根據(jù)上海市電網(wǎng)的管理規(guī)定, 功率因數(shù)必須在0.9 以上, 因此, 須進(jìn)行無功補(bǔ)償。按功率因數(shù)為0.9 計(jì)算, 則可方便地確定補(bǔ)償?shù)娜萘俊２环寥。篊OSф2=0.9則TANф2=0.484即可確定無功功率的補(bǔ)償量為:QJS- PJSTANф2=786- 838*0.484=398Kvar實(shí)際取無功補(bǔ)償?shù)娜萘繛?00Kvar, 則補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷就變?yōu)椋喝绻偃偻瑫r(shí)系數(shù)為0.8, 則實(shí)際計(jì)算負(fù)荷為922*0.8=737kva。這個數(shù)值可以作為我們選擇變壓器的依據(jù)。

3 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量的確定

有了上面的計(jì)算,變壓器容量的選擇似科無須討論了, 其實(shí)不然, 我們在選定方案之前, 就要三種意見, 有人主張選用1000KVA的變壓器, 也有人提出選用容量為800KVA的變壓器。對此, 進(jìn)行了如下的論證和計(jì)算, 最后選定了兩臺630KVA變壓器供電的方案。

3.1 變壓器的負(fù)荷率與效率的關(guān)系

變壓器的一個重要經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo), 就是變壓器的效率。變壓器的效率不僅和制造參數(shù)有關(guān), 還和變壓器的負(fù)荷率緊密相關(guān)。根據(jù)效率( η) 的定義，應(yīng)有下式成立: η= 輸出/(輸出+損失)*100%。

從上式可以看出, 變壓器的效率是隨著負(fù)荷率的變化而變化的。

3.2 容量選擇論證

由上面的計(jì)算不難知道, 我院變壓器的總?cè)萘繎?yīng)在800KVA左右即可滿足要求。但是, 并不能做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行, 那么選多大容量合適呢?假設(shè)我們希望變壓器的負(fù)荷率為60%, 根據(jù)負(fù)荷率的公式有：M= *100%=60%則S=1228KVA

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)變壓器的容量應(yīng)選用1250KVA。

所以，變壓器的實(shí)際負(fù)荷率為M= *100%=59%

剛好滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求, 結(jié)論是變壓器的容量應(yīng)選用1250KVA，這樣也兼顧到了今后的發(fā)展。4 供電方案選擇

變壓器的容量確定后，問題就集中在“是安裝一臺1250KVA變壓器, 還是安裝兩臺630KVA變壓器”上面，根據(jù)學(xué)校白天，夜間負(fù)荷不均， 假期長的特點(diǎn)，進(jìn)行了如下計(jì)算，最終確定了方案。

4.1 變壓器能耗比較

選用的產(chǎn)品為S9節(jié)能型全封閉變壓器, 以下就以此為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算。變壓器的損耗包括空載損耗WI 和負(fù)載損耗WE 兩部分。其空載損耗只取決于變壓器的材料和制造工藝, 與負(fù)荷無關(guān); 而負(fù)載損耗卻和負(fù)荷率M的平方成正比?；谶@一點(diǎn)， 我們來看一看上述兩種方案的能耗計(jì)算。

4.1.1 采用一臺1250KVA變壓器時(shí)的能耗如果采用一臺變壓器，只要有一處用電，變壓器就要運(yùn)行，其工作時(shí)間是每年365 天， 因此，其能耗計(jì)算如下：從設(shè)備手冊中查得1250KVA變壓器的損失額定值為Wi=2KW；We=11.8KW；

所以，W=W1+We*M2=2+11.8* ( 59%) 2=6.10 KW

一年365 天中所耗電能為：N=6.10*365*24=53436KW.h

4.1.2 采用兩臺630KVA變壓器時(shí)的能耗當(dāng)變壓器滿載時(shí), 其損耗主要是負(fù)載損耗,空載損耗可以忽略不計(jì), 在輕載或空載時(shí), 由于空載損耗是不變的, 故其比重就大大上升了。為了減少空載損耗的影響, 我們可以采取分時(shí)段交替運(yùn)行方略, 即在負(fù)荷輕的時(shí)段( PM21: 00~AM8: 00)或假期, 由一臺變壓器集中供電, 而在重負(fù)荷時(shí)段由兩臺變壓器獨(dú)立供電, 以減少空載損耗的比重。姑且不談每天的分時(shí)段運(yùn)行, 僅就學(xué)校的三個月法定假期運(yùn)行計(jì)算。由于采用兩臺