變壓器容量的選擇

變壓器容量的選擇電力變壓器是供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其主要功能是升壓或降壓以利于電能的合理輸送、分配和使用，對(duì)變電所主接線的形式及其可靠與經(jīng)濟(jì)有著重要影響。所以，正確合理地選擇變壓器的類型、臺(tái)數(shù)和容量，是主接線設(shè)計(jì)中一個(gè)主要問(wèn)題。一、 臺(tái)數(shù)選擇變壓器的臺(tái)數(shù)一般根據(jù)負(fù)荷等級(jí)、用電容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等條件綜合考慮確定。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器：有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷在變壓器出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，多臺(tái)變壓器可保證一、二級(jí)負(fù)荷的供電可靠性。當(dāng)僅有少量二級(jí)負(fù)荷時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)變壓器，但變電所低壓側(cè)必須有足夠容量的聯(lián)絡(luò)電源作為備用。季節(jié)性負(fù)荷變化較大根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小，相應(yīng)投入變壓器的臺(tái)數(shù)，可做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)約電能。集中負(fù)荷容量較大雖為三級(jí)負(fù)荷，但一臺(tái)變壓器供電容量不夠，這時(shí)也應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器。當(dāng)備用電源容量受到限制時(shí)，宜將重要負(fù)荷集中并且與非重要負(fù)荷分別由不同的變壓器供電，以方便備用電源的切換。二、 容量選擇變壓器容量的選擇，要根據(jù)它所帶設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，還有所帶負(fù)荷的種類和特點(diǎn)來(lái)確定。首先要準(zhǔn)確求計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。確定計(jì)算負(fù)荷目前最常用的一種方法是需要系數(shù)法，按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的基本公式為：例如：某380V線路上，接有水泵電動(dòng)機(jī)5臺(tái)，共200kW，另有通風(fēng)機(jī)5臺(tái)共55kW，確定線路上總的計(jì)算負(fù)荷的步驟為：條件①是考慮到兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器各承受總計(jì)算負(fù)荷的50%，負(fù)載率約為0.7，此時(shí)變壓器效率較高。而在事故情況下，一臺(tái)變壓器承受總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，只過(guò)載 40%，可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。在此時(shí)間內(nèi)，完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，可切除三級(jí)負(fù)荷。條件②是考慮在事故情況下，一臺(tái)變壓器仍能保證一、二級(jí)負(fù)荷的供電。當(dāng)選用不同容量的兩臺(tái)變壓器時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量可按下列條件選擇：另外，變壓器的容量應(yīng)滿足大型電動(dòng)機(jī)及其他沖擊負(fù)荷的起動(dòng)要求，并滿足今后5-10年負(fù)荷增長(zhǎng)的需要。再回到上例中，綜合計(jì)算結(jié)果為：組別額定功率需要irn系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)正切有功功率無(wú)功功率視在功率有功功率同期系數(shù)(0.8~0.95)無(wú)功功率同期系數(shù)(0.93~0.97)用電設(shè)備Pe(kW)KdcosetgePjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq水泵電動(dòng)機(jī)2000.80.80.75160120200通風(fēng)機(jī)550.80.80.75443355合計(jì)255204153255同時(shí)系數(shù)0.7940.766193.8148.4244.10.950.97按照變壓器的負(fù)荷率一般取70%~85%(這里取70%)進(jìn)行計(jì)算所選變壓器的容量為：244/0.7=348.6kvA故可選400kvA的變壓器。若有無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，可使供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗降低，從而可選較小容量的電力變壓器。如上例情況，在沒(méi)有功率補(bǔ)償裝置時(shí)，功率因數(shù)為0.794，達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，造成電能浪費(fèi)，假設(shè)要使功率因數(shù)提高到0.95，無(wú)功補(bǔ)償容量Qn.c應(yīng)為：所以經(jīng)補(bǔ)償后的結(jié)果為:組別額定功率需要irn系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)正切有功功率無(wú)功功率視在功率有功功率同期系數(shù)(0.8~0.95)無(wú)功功率同期系數(shù)(0.93~0.97)用電設(shè)備Pe(kW)KdcosetgePjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq水泵電動(dòng)機(jī)2000.80.80.75160120200通風(fēng)機(jī)550.80.80.75443355合計(jì)255204153255同時(shí)系數(shù)0.7940.766193.8148.4244.10.950.97電容補(bǔ)償84.71補(bǔ)償后0.950.33193.863.7204這時(shí)可以算出有補(bǔ)償裝置后，變壓器所選的容量為：204/0.7=291.4因此可以用315kvA的變壓器就可以了。由此可見(jiàn)，利用無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)，可以減少投資和節(jié)約有色金屬，對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)大有好處。綜上所述，電力變壓器的選擇取決于計(jì)算負(fù)荷，而計(jì)算負(fù)荷又與系統(tǒng)中的負(fù)荷大小和負(fù)荷特性以及系統(tǒng)中的功率補(bǔ)償裝置有關(guān)。了解了這兩點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇變壓器的容量，電力變壓器在運(yùn)行中，其負(fù)荷總是變化的，在必要時(shí)允許過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，但是，對(duì)室內(nèi)變壓器，過(guò)負(fù)荷不得超過(guò) 20%；對(duì)室外變壓器，過(guò)負(fù)荷不得超過(guò)30%。變壓器的容量等級(jí)（單位KVA）:30KVA、50KVA、63KVA、80KVA、100KVA、125KVA、160KVA、200KVA、250KVA、315KVA、400KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1000、1250、1600、2000KVA、2500KVA等。通常，容量為630KVA及以下的變壓器統(tǒng)稱為小型變壓器；800-6300KVA的變壓器稱為中型變壓器；8000-63000KVA的變壓器稱為大型變壓器；90000KVA以上的變壓器稱為特大型。常用變壓器有：160KVA、250KVA、400KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1000KVA、1250KVA、1600KVA等，還有更大的。輸入端電壓常用有：220KV、110KV、35KV、10KV。輸出端電壓有：35KV、10KV、6KV，0.4KV。常用是輸入、輸出電壓是10KV/0.4KV。電壓等級(jí)是由當(dāng)?shù)氐墓╇娋€路所決定的。規(guī)格按電壓來(lái)說(shuō)分36伏,110伏,0.4千伏，6千伏,10千伏,22千伏，35千伏,110千伏,220千優(yōu)350千伏,200千伏,500千伏,250千伏,600千伏。額定容量就是變壓器的視在功率，它表示在額定條件下，變壓器輸出功率的能力。10KV級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)容量（單位KVA）：30KVA、50KVA、63KVA、80KVA、100KVA、125KVA、160KVA、200KVA、250KVA、315KVA、400KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1000KVA、1250KVA、1600KVA、2000KVA、2500KVAo電力變壓器產(chǎn)品型號(hào)其它的字母排列順序及含義。（1） 繞組藕合方式，涵義分：獨(dú)立（不標(biāo)）；自藕（。表示）。（2） 相數(shù)，涵義分：?jiǎn)蜗啵―）;三相（S）。（3） 繞組外絕緣介質(zhì)，涵義分；變壓器油（不標(biāo)）；空氣 （G）:氣體（Q）；成型固體澆注式（C）:包繞式（CR）:難燃液體（R）。（4） 冷卻裝置種類，涵義分；自然循環(huán)冷卻裝置（不標(biāo)）：風(fēng)冷卻器（F）:水冷卻器（S）。（5） 油循環(huán)方式，涵義：自然循環(huán)（不標(biāo)）；強(qiáng)迫油循環(huán)（P）。（6） 繞組數(shù)，涵義分；雙繞組（不標(biāo)）；三繞組（S）；雙分裂繞組（F）。（7） 調(diào)壓方式，涵義分；無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓（不標(biāo)）有載調(diào)壓（Z）。（8） 線圈導(dǎo)線材質(zhì)，涵義分：銅（不標(biāo)）；銅箔（B）；鋁（L）鋁箔（LB）。（9） 鐵心材質(zhì)，涵義；電工鋼片（不標(biāo)）；非晶合金（H）。（10） 特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)，含義分；密封式（M）；串聯(lián)用（C）；起動(dòng)用（Q）；防雷保護(hù)用（B）；調(diào)容用 （T）；高阻抗（K）地面站牽引用（QY）；低噪音用（Z）；電纜引出（L）；隔離用（G）；電容補(bǔ)償用（RB）；油田動(dòng)力照明用（Y）；廠用變壓器（CY）；全絕緣（J）；同步電機(jī)勵(lì)磁用（LC）。例如：SCB10-1000KVA/10KV/0.4KVS的意思表示此變壓器為三相變壓器，如果S換成D則表示此變壓器為單相。C的意思表示此變壓器的繞組為樹脂澆注成形固體。B的意思是箔式繞組，如果是R則表示為纏繞式繞組，如果是L則表示為鋁繞組，如果是Z則表示為有載調(diào)壓(銅不標(biāo))。10的意示是設(shè)計(jì)序號(hào)，也叫技術(shù)序號(hào)。1000KVA則表示此臺(tái)變壓器的額定容量(1000千伏安)。10KV的意思是一次額定電壓，0.4KV意思是二次額定電壓。變壓器壓力釋放保護(hù)動(dòng)作如何處理(1)檢查保護(hù)動(dòng)作情況。(2)記錄所有動(dòng)作信號(hào)。(3)報(bào)告調(diào)度及分局有關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)。(4)對(duì)變壓器外部進(jìn)行全面檢查。重點(diǎn)檢查壓力釋放器是否噴油、頂部紅色端鈕是否彈起。將檢查結(jié)果報(bào)告調(diào)度和分局有關(guān)部門。若壓力釋放器噴油且頂部紅色端鈕彈起。就說(shuō)明壓力釋放保護(hù)動(dòng)作正確。

組別額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)正切有功功率無(wú)功功率視在功率有功功率同期系數(shù)(0.8~0.95)無(wú)功功率同期系數(shù)(0.93~0.97)用電設(shè)備Pe(kW)Kdcos6tg6Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq電動(dòng)機(jī)、電氣設(shè)備967.790.80.80.75774.232580.67967.79合計(jì)967.79774.232580.67967.79同時(shí)系數(shù)0.