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Hello,各位伙伴们,今天继续春日闲聊话题之7节----变压器容量计算和负荷率确定(1)。
写在前面的话:创建这个公众号的初衷是想与全国同行业工程师交流。个人有个喜欢做笔记的习惯,平时工作和学习中遇到一些问题会记下来,长久所思,形成一些积累,既是学习的凝练,也是经验的总结,借助公众号这个平台,与广大志同道合的工程师交流。写作遵循以下原则:以规范、标准、图集为准绳,以实际应用为切入点,以总结提高专业为目的,广泛借鉴博观而约取,希望打造一个有理想的公众号。近年来,工程行业形势有点江河日下,经济形势也大不如前,新闻里看到好多工程人员转行烧烤、骑手、开蛋糕店咖啡店或者自由职业者,能够还依然坚持工程专业、坚持初心、坚持业务的难能可贵。受限于个人阅历和专业水准,公众号文章有难免错漏之处,这些希望广大读者批评指正(也可以拍砖,但手下留情哦),共同进步。
-->>变压器容量计算和负荷率的确定(1)<<--
一、变压器负荷率怎么定
变压器负荷率和变压器容量之间是相辅相成的,变压器合理的负载率能够使得变压器发挥最佳状态,达到最佳的经济效益。此外,合理的负载率也可以使得变压器的使用寿命更长、更安全。
那么负荷率怎么确定?不同行业不同的负载要求是不一样的,我们先来看几个行业。
(1)GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》的规定
4.3.2条:配电变压器的长期工作负载率不宜大于85%;当有一级和二级负荷时,宜装设两台及以上变压器,当一台变压器停运时,其余变压器容量应满足一级和二级负荷用电要求。
【说明】:民用建筑中,变压器的季节负载变化很大。变压器制造商家常推荐将变压器采取强冷措施,允许适当过载运行。使用单位为了减少首次安装容量,往往接受此措施。其实变压器在此情况下运行是不经济的,不宜提倡。长期工作负载率应考虑经济运行,不宜大于85%。当两台变压器设有联结,一台变压器停运时,可以利用强冷措施,允许不超过30%短时过载。
(2)CJJ/T-120-2018《城镇排水系统电气与自动化工程技术标准》的规定
4.8.6条:变压器在正常情况下的负荷率宜为0.6~0.7。
【说明】:变压器的经济运行负荷率较低,油浸式一般为0.5左右,干式为0.4左右。但变压器的容量选择除考虑节能外还要考虑经济性以及一二级负荷等因素,因此推荐0.6~0.7。并列运行的变压器采用相同规格和容量,便于管理,且当季节性负荷变化较大时,可根据实际负荷决定投入变压器的台数,利于经济节能运行。
此外,还有其他的很多规范标准,我们不一一列举。仅从上面2个规范,就看出不同之处,民用建筑要求是最大可达到85%,而工业规范推荐是60%~70%。我们知道,民用建筑负荷变化比较大,例如一栋住宅,白天基本用电量少,晚上用电高峰,工作日少,节假日用电量多,这就要求尽量负荷率高一些以便充分利用变压器容量。
但是,相对于工业场所就又不一样了,工艺生产一旦确定下来,其运行负荷容量也就知道大小了,生产是计划性连续性的,负荷相对稳定集中,而且工业场所要适当考虑可能的扩容或高峰时段用电量,因此变压器负荷率选取相对低一些。
二、适当的变压器过载
互为备用变压器的负荷率主要取决于保障供电负荷的大小。要充分利用变压器的过载能力。
允许过载时间内和需保障供电的时间内:过载倍数×变压器容量>保障负荷容量。
(1)例如,如果全部负荷都要保障,互为备用的变压器负载率通常不大于70%,事故时变压器要承担140%“瞬时”负荷运行。
此时变压器必须强迫风冷,且强迫风冷的变压器供电能力达到瞬时1.4倍过载。如果做不到,那管理上必须切除部分可暂停的保障负荷,快速降低负载率:如多个电梯时,保留1部电梯;空调制冷机保留1台运行等等措施(当然,这种也是万不得已的措施)。
(2)对干式变压器而言无论如何都不允许过载超过150%,因为GB/T 1094.12-2013《电力变压器第12部分:干式电力变压器负载导则》指出了短期急救负载危害特别大,规定最大过载电流不允许超过额定电流的50%。
(3)所以,变压器接纳另一台变压器的全部负荷后,是以牺牲变压器寿命来保障供电可靠性的。安全的做法是负载率控制在60%~65%,因为65%×2×0.9≈117%<120%,可牺牲一部分寿命长期运行。需要注意的是,此时变压器的低压侧断路器、低压柜母排、互感器也需要按过载电流来选择。
三、变压器台数如何确定?
根据规范的要求以及设计、运行等方面的考虑,把相关原则总结如下,供大家参考:
(1)总降压变电所变压器台数
a)应满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电所中,选择2台主变压器。当技术、经济比较合理时,主变压器选择也可多于两台。
b)对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的,宜采用经济运行方式的变电所,技术、经济合理时可选择2台主变压器。
c)三级负荷一般选择1台主变压器,负荷较大时,也可选择2台主变压器。
d)主变压器的台数宜为 2 台,当单台变压器的容量过大,致使短路冲击电流过大、难于满足动稳定要求时,可设置多台主变压器。
(2)车间变电所变压器台数
车间变电所变压器台数和容量的确定原则及总降压变电所基本相同。
a)对于二、三级负荷,变电所只设置1台变压器,其容量可根据计算负荷决定。可以考虑从其他车间的低压线路取得备用电,这不仅在故障下可以对重要的二级负荷供电,而且在负荷极不均匀的轻负荷时段,也能使供电系统达到经济运行。(对于二级负荷容量较小时可以这样做,但二级负荷容量较大的,还是以设置2台变压器为好)
b)对一、二级负荷较大的车间,采用两回独立进线,设置2台变压器,其容量确定和总降压变电所相同。
c)如果车间负荷容量较大、负荷集中且运行合理,可选用单台容量为1250~2000kVA的配电变压器。对装设在二层楼以上的干式变压器,其容量不宜大于630kVA(要考虑房屋结构载荷)。
d)当为单台配电变压器时,应能负担所供系统的全部负荷外,还留有较多裕量。
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好了,到此暂时结束,本期内容稍微有点长。
原本是计划用1个小节把它搞完,但是发现要写的太多了,装不下,太长了大家看的也厌烦。就留在下次继续吧。。。。
下期预告:春日闲聊话题之8节《变压器容量计算和负荷率的确定(2)》
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