电力变压器的使用与节能
工厂有一台630KVA变压器供电。随着车间的用电量有了较大的增加。原有变压器已不能满足供电要求, 需对供电系统进行改造。从变压器容量的计算, 供电方式及运行模式的选择等方面着手, 选择出了合理, 经济的运行方案, 达到预期目的。
1 负荷计算结果
总装机容量为2252KW。采用利用系数法计算得出如下数据:有功功率计算值PJS=838KW无功功率计算值QJS=786KVAR视在功率计算值SJS=1148KVA总的功率因数COSф1=0.73
2 无功功率的补偿数据
从上面的数字不难看出, 该系统的无功功率比较, 系统的总功率因数COSф 只有0.73, 这是不能满足要求的。根据电网的管理规定, 功率因数必须在0.9 以上, 须进行无功补偿。按功率因数为0.9 计算, 则可方便地确定补偿的容量。不妨取:COSф2=0.9则TANф2=0.484即可确定无功功率的补偿量为:QJS- PJSTANф2=786- 838*0.484=398Kvar实际取无功补偿的容量为400Kvar, 则补偿后的计算负荷就变为:如果再取胜同时系数为0.8, 则实际计算负荷为922*0.8=737kva。这个数值可以作为我们选择变压器的依据。
3 变压器经济运行容量的确定
在选定方案时有多种意见, 有主张选用1000KVA变压器, 也有提出选用容量为800KVA变压器。对此, 进行了如下的论证和计算, 最后选定了两台630KVA变压器供电的方案。
3.1 变压器的负荷率与效率的关系
变压器的一个重要经济运行指标, 就是变压器的效率。变压器的效率不仅和制造参数有关, 还和变压器的负荷率紧密相关。根据效率( η) 的定义, 应有下式成立: η= 输出/(输出+损失)*100%。
从上式可以看出, 变压器的效率是随着负荷率的变化而变化的。
3.2 容量选择论证
由上面的计算不难知道, 变压器的总容量应在800KVA左右即可满足要求。但是, 并不能做到经济运行, 那么选多大容量合适呢?假设我们希望变压器的负荷率为60%, 根据负荷率的公式有:M= *100%=60%则S=1228KVA
根据国家标准变压器的容量应选用1250KVA。
所以, 变压器的实际负荷率为M= *100%=59%
刚好满足经济运行的要求, 结论是变压器的容量应选用1250KVA, 这样也兼顾到了今后的发展。
4 供电方案选择
变压器的容量确定后, 问题就集中在“是安装一台1250KVA变压器, 还是安装两台630KVA变压器”上面, 根据学校白天, 夜间负荷不均, 假期长的特点, 进行了如下计算, 最终确定了方案。
4.1 变压器能耗比较
选用的产品为S9 节能型全封闭变压器, 以下就以此为依据进行计算。变压器的损耗包括空载损耗WI 和负载损耗WE 两部分。其空载损耗只取决于变压器的材料和制造工艺, 与负荷无关; 而负载损耗却和负荷率M的平方成正比, 基于这一点, 我们来看一看上述两种方案的能耗计算。
4.1.1 采用一台1250KVA变压器时的能耗如果采用一台变压器, 只要有一处用电, 变压器就要运行, 其工作时间是每年365 天, 因此,其能耗计算如下:从设备手册中查得1250KVA变压器的损失额定值为Wi=2KW We=11.8KW 所以,W=W1+We*M2=2+11.8* ( 59%) 2=6.10 KW 一年365 天中所耗电能为;N=6.10*365*24=53436KW.h
4.1.2 采用两台630KVA变压器时的能耗当变压器满载时, 其损耗主要是负载损耗,空载损耗可以忽略不计, 在轻载或空载时, 由于空载损耗是不变的, 故其比重就大大上升了。为了减少空载损耗的影响, 我们可以采取分时段交替运行方略, 即在负荷轻的时段( PM21: 00~AM8: 00)或假期, 由一台变压器集中供电, 而在重负荷时段由两台变压器独立供电, 以减少空载损耗的比重。姑且不谈每天的分时段运行, 仅就学校的三个月法定假期运行计算。由于采用两台变压器供电, 每年3 月的假期总共5315H 是单台变压器工作的, 因此, 可计算出其损耗如下:从设备手册中查得: 630KVA 变压器的损耗额定值为: Wi=1.2KW We=6KW 如果负荷率也近似取59%的话, 那么, 一台630KVA变压器的损耗为;W=Wi+We*M2=1.2+6*( 59%) 2=3.2KW
则两台变压器的损耗为:W=3.2*2=6.4KW
因此, 可以计算出一年中两台变压器的能耗为:
N=6.4*365*240- 3.2*5315=39056KW.H
如下: 关闭滤油机出油管阀门, 启动油泵, 压力表压力指示应升高, 如果压力没有升高, 可能是电机转向错误, 则应调换电机电源进线。
4.2 工作运行
在线滤油装置应每15 天手动投入运行或在分接开关动作后投入运行一定时间。
4.2.1 取抽样进行油分析
在线滤油装置投入运行后, 油务试验人员应根据运行情况及油务监督导则的要求, 每隔一定时间进行油务试验分析。
4.2.2 补油工作
当分接开关油室的油面下降到一定程度时,应进行适当的补油工作。
4.2.3 滤芯更换工作
滤芯是在线滤油装置内主要工作元件, 当滤芯使用一定时间后, 需要更换滤芯以防杂质过多产生堵塞。
5 检修与维护措施
由于变压器有载调压分接开关在线滤油装置是分接开关的附件, 因此, 应对其进行状态性检修。出现下列情况应进行检修和维护。
a.压力指示达到超过规定值时。
b.取油样试验绝缘强度小于30MV/2.5M时。
c.当分接开关气体继电器动作后。
d.出现其他异常情况时。
e.油样化验应按照变压器油务监督项目规定进行。在线滤油装置投入运行24 小时, 7 天, 1 个月取油样进行油务化验, 检查油样是否正常。以后每半年取样化验一次, 以检查在线滤油装置的过滤性能。有载调压分接开关带电滤油装置在正常运行情况下, 分接开关室不需要按周期进行换油。由于在线滤油装置的应用, 切换开关室内游离碳减少, 从而对切换一关影响较小, 也相应延长有载调压分接开关的吊芯检修时间, 提高了变压器安全运地的能力。
