電力變壓器的正確使用與節能措施
我司客戶原有一臺630KVA 變壓器, 向全院供電。隨著實訓中心的數控, 車工、銑和磨工車間的改建及食堂、閱覽室的擴建, 用電量有了較了較大的增加。由于原有變壓器已不能滿足供電要求, 因此, 需對供電系統進行改造。從變壓器容量的計算, 供電方式及運行模式的選擇等方面著手, 選擇出了合理, 經濟的運行方案, 達到預期目的。
1 負荷計算結果
我院的總裝機容量為2252KW。采用利用系數法計算得出如下數據:有功功率計算值PJS=838KW無功功率計算值QJS=786KVAR視在功率計算值SJS=1148KVA總的功率因數COSф1=0.73
2 無功功率的補償數據
從上面的數字不難看出, 該系統的無功功率比較, 系統的總功率因數COSф 只有0.73, 這是不能滿足要求的。根據上海市電網的管理規定, 功率因數必須在0.9 以上, 因此, 須進行無功補償。按功率因數為0.9 計算, 則可方便地確定補償的容量。不妨取:COSф2=0.9則TANф2=0.484即可確定無功功率的補償量為:QJS- PJSTANф2=786- 838*0.484=398Kvar實際取無功補償的容量為400Kvar, 則補償后的計算負荷就變為:如果再取勝同時系數為0.8, 則實際計算負荷為922*0.8=737kva。這個數值可以作為我們選擇變壓器的依據。
3 變壓器經濟運行容量的確定
有了上面的計算, 變壓器容量的選擇似科無須討論了, 其實不然, 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, 進行了如下的論證和計算, z后選定了兩臺630KVA變壓器供電的方案。
3.1 變壓器的負荷率與效率的關系
變壓器的一個重要經濟運行指標, 就是變壓器的效率。變壓器的效率不僅和制造參數有關, 還和變壓器的負荷率緊密相關。根據效率( η) 的定義, 應有下式成立: 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荷率的變化而變化的。
3.2 容量選擇論證
由上面的計算不難知道, 我院變壓器的總容量應在800KVA左右即可滿足要求。但是, 并不能做到經濟運行, 那么選多大容量合適呢?假設我們希望變壓器的負荷率為60%, 根據負荷率的公式有：
M= *100%=60%則S=1228KVA
根據國jia標準變壓器的容量應選用1250KVA。
所以, 變壓器的實際負荷率為
M= *100%=59%
剛好滿足經濟運行的要求, 結論是變壓器的容量應選用1250KVA, 這樣也兼顧到了今后的發展。
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, 根據學校白天, 夜間負荷不均, 假期長的特點, 進行了如下計算, z終確定了方案。
4.1 變壓器能耗比較
選用的產品為S9 節能型全封閉變壓器, 以下就以此為依據進行計算。變壓器的損耗包括空載損耗WI 和負載損耗WE 兩部分。其空載損耗只取決于變壓器的材料和制造工藝, 與負荷無關; 而負載損耗卻和負荷率M的平方成正比, 基于這一點, 我們來看一看上述兩種方案的能耗計算。
4.1.1 采用一臺1250KVA變壓器時的能耗如果采用一臺變壓器, 只要有一處用電, 變壓器就要運行, 其工作時間是每年365 天, 因此,其能耗計算如下:從設備手冊中查得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變壓器時的能耗當變壓器滿載時, 其損耗主要是負載損耗,空載損耗可以忽略不計, 在輕載或空載時, 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, 我們可以采取分時段交替運行方略, 即在負荷輕的時段( PM21: 00~AM8: 00)或假期, 由一臺變壓器集中供電, 而在重負荷時段由兩臺變壓器立供電, 以減少空載損耗的比重。姑且不談每天的分時段運行, 僅就學校的三個月法定假期運行計算。由于采用兩臺變壓器供電, 每年3 月的假期總共5315H 是單臺變壓器工作的, 因此, 可計算出其損耗如下:從設備手冊中查得: 630KVA 變壓器的損耗額定值為：
Wi=1.2KW
We=6KW
如果負荷率也近似取59%的話, 那么, 一臺630KVA變壓器的損耗為;
W=Wi+We*M2=1.2+6*( 59%) 2=3.2KW
則兩臺變壓器的損耗為:W=3.2*2=6.4KW
因此, 可以計算出一年中兩臺變壓器的能耗為:
N=6.4*365*240- 3.2*5315=39056KW.H
如下: 關閉濾油機出油管閥門, 啟動油泵, 壓力表壓力指示應升高, 如果壓力沒有升高, 可能是電機轉向錯誤, 則應調換電機電源進線。
4.2 工作運行
在線濾油裝置應每15 天手動投入運行或在分接開關動作后投入運行一定時間。
4.2.1 取抽樣進行油分析
在線濾油裝置投入運行后, 油務試驗人員應根據運行情況及油務監督導則的要求, 每隔一定時間進行油務試驗分析。
4.2.2 補油工作
當分接開關油室的油面下降到一定程度時,應進行適當的補油工作。
4.2.3 濾芯更換工作
濾芯是在線濾油裝置內主要工作元件, 當濾芯使用一定時間后, 需要更換濾芯以防雜質過多產生堵塞。
5 檢修與維護措施
由于變壓器有載調壓分接開關在線濾油裝置是分接開關的附件, 因此, 應對其進行狀態性檢修。出現下列情況應進行檢修和維護。
a.壓力指示達到超過規定值時。
b.取油樣試驗絕緣強度小于30MV/2.5M時。
c.當分接開關氣體繼電器動作后。
d.出現其他異常情況時。
e.油樣化驗應按照變壓器油務監督項目規定進行。在線濾油裝置投入運行24 小時, 7 天, 1 個月取油樣進行油務化驗, 檢查油樣是否正常。以后每半年取樣化驗一次, 以檢查在線濾油裝置的過濾性能。有載調壓分接開關帶電濾油裝置在正常運行情況下, 分接開關室不需要按周期進行換油。由于在線濾油裝置的應用, 切換開關室內游離碳減少, 從而對切換一關影響較小, 也相應延長有載調壓分接開關的吊芯檢修時間, 提高了變壓器安全運地的能力。
