電力變壓器的正確使用與節(jié)能措施

電力變壓器的正確使用與節(jié)能措施

我院原有一臺630KVA 變壓器, 向全院供電。隨著實(shí)訓(xùn)中心的數(shù)控, 車工、銑和磨工車間的改建及食堂、閱覽室的擴(kuò)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(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

　　我院的總裝機(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?COSф2=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)?如果再取勝同時(shí)系數(shù)為0.8, 則實(shí)際計(jì)算負(fù)荷為922*0.8=737kva。這個(gè)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(gè)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, 基于這一點(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(gè)月法定假期運(yùn)行計(jì)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(jì)算出其損耗如下:從設(shè)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(fù)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(jì)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(guān)閉濾油機(jī)出油管閥門, 啟動(dòng)油泵, 壓力表壓力指示應(yīng)升高, 如果壓力沒有升高, 可能是電機(jī)轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤, 則應(yīng)調(diào)換電機(jī)電源進(jìn)線。

　　4.2 工作運(yùn)行

　　在線濾油裝置應(yīng)每15 天手動(dòng)投入運(yùn)行或在分接開關(guān)動(dòng)作后投入運(yùn)行一定時(shí)間。

　　4.2.1 取抽樣進(jìn)行油分析

　　在線濾油裝置投入運(yùn)行后, 油務(wù)試驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)運(yùn)行情況及油務(wù)監(jiān)督導(dǎo)則的要求, 每隔一定時(shí)間進(jìn)行油務(wù)試驗(yàn)分析。

　　4.2.2 補(bǔ)油工作

　　當(dāng)分接開關(guān)油室的油面下降到一定程度時(shí),應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)油工作。

　　4.2.3 濾芯更換工作

　　濾芯是在線濾油裝置內(nèi)主要工作元件, 當(dāng)濾芯使用一定時(shí)間后, 需要更換濾芯以防雜質(zhì)過多產(chǎn)生堵塞。

　　5 檢修與維護(hù)措施

　　由于變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)在線濾油裝置是分接開關(guān)的附件, 因此, 應(yīng)對其進(jìn)行狀態(tài)性檢修。出現(xiàn)下列情況應(yīng)進(jìn)行檢修和維護(hù)。

　　a.壓力指示達(dá)到超過規(guī)定值時(shí)。

　　b.取油樣試驗(yàn)絕緣強(qiáng)度小于30MV/2.5M時(shí)。

　　c.當(dāng)分接開關(guān)氣體繼電器動(dòng)作后。

　　d.出現(xiàn)其他異常情況時(shí)。

　　e.油樣化驗(yàn)應(yīng)按照變壓器油務(wù)監(jiān)督項(xiàng)目規(guī)定進(jìn)行。在線濾油裝置投入運(yùn)行24 小時(shí), 7 天, 1 個(gè)月取油樣進(jìn)行油務(wù)化驗(yàn), 檢查油樣是否正常。以后每半年取樣化驗(yàn)一次, 以檢查在線濾油裝置的過濾性能。有載調(diào)壓分接開關(guān)帶電濾油裝置在正常運(yùn)行情況下, 分接開關(guān)室不需要按周期進(jìn)行換油。由于在線濾油裝置的應(yīng)用, 切換開關(guān)室內(nèi)游離碳減少, 從而對切換一關(guān)影響較小, 也相應(yīng)延長有載調(diào)壓分接開關(guān)的吊芯檢修時(shí)間, 提高了變壓器安全運(yùn)地的能力。