变压器选择

变压器选择（精选10篇）

变压器选择 篇1

1 电力变压器的分类

电力变压器类型较多, 可按电力变压器的相数、调压方式、绕组形式、绕组绝缘及冷却方式、连接组标号等进行分类。

电力变压器按相数可分为单相和三相两种。

电力变压器按调压方式可分为有无载调压和有载调压两种。

电力变压器按绕组形式可分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。

电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分, 有油浸式、干式和充气式 (SF6) 等。油浸式变压器的冷却方式有自冷式、风冷式、水冷式和强迫油循环冷却方式等。干式变压器的冷却方式有自冷式和风冷式两种, 采用风冷式可提高干式变压器的过载能力。

配电变压器按连接组标号分, 常见的有Yyn0和Dyn11两种。Dyn11变压器相对于Yyn0变压器具有以下优点:

1) 低压侧单相接地短路电流大, 有利于低压侧单相接地短路故障的切除;

2) 承受单相不平衡负荷的负载能力强;

3) 高压侧三角形接线有利于抑制3n次谐波电流注入电网。所以, 在TN及TT系统接地形式的低压电网中, Dyn11变压器得到越来越广泛的应用。另外, 考虑到防雷方面的要求, 对多雷地区及土壤电阻率较高的地区, 宜选用Yzn11型变压器。

电力变压器的基本结构, 包括铁心和一、二次绕组两大部分。新型的S11-M.R三相卷铁心全密封配电变压器在结构和材料上有较大改进, 其主要特点是其铁心由晶态取向优质冷轧硅钢片卷制经退火而成, 减少了传统铁心的接缝气隙, 噪声明显下降, 其空载损耗比S9型产品平均下降30%。

2 电力变压器的容量和过负荷能力

2.1 电力变压器的额定容量和实际容量

电力变压器的额定容量即在规定的环境温度条件下, 在规定的使用年限内所能连续输出地最大视在功率。电力变压器的使用年限, 主要取决于变压器绕组绝缘材料的寿命, 与电力变压器运行时各部分的温度有直接的联系。在运行中如果长期超过允许的温升, 绝缘老化的速度就会加快, 即使当时不发生绝缘损坏事故, 其寿命也会大大缩短。电力变压器使用的绝缘材料按其耐热能力分为5级, 如下表所示。

变压器运行时各部分的温差很大, 导线的温度最高, 铁心次之, 绝缘油的温度最低, 且变压器上层的油温高于下层的油温。一般变压器绕组绝缘最热点的温度在95℃~98℃时, 变压器可连续运行约20年。试验表明:变压器绕组温度每升高8℃, 其寿命将降低一半。绕组的温度不仅与变压器的负荷大小有关, 而且受周围环境温度的影响。

按GB 1094-1996《电力变压器》规定, 电力变压器正常使用的环境温度条件为:最高气温为+40℃, 最高日平均气温为+30℃, 最高年平均气温为+20℃, 油浸式变压器顶层油的温升, 规定不得超过周围气温55℃。

一般规定, 如果变压器安装地点的年平均气温θ0.av≠20℃, 则年平均气温每升高1℃, 变压器的容量就要相应减小1%。因此变压器的实际容量应计入一个温度校正系数Kθ。

对于室外安装的变压器, 其实际容量为:

式中, SN为变压器的额定容量。

对室内安装的变压器, 由于散热条件较差, 一般处在室中央的变压器环境温度比室外温度大约要高出8℃, 因此其容量还要减小8%。即室内变压器的实际容量为:

2.2 电力变压器的正常过负荷能力

电力变压器的过负荷能力是指电力变压器在一个较短时间内输出地功率, 其值可能大于额定容量。在很多时间内, 变压器的实际负荷小于其额定容量, 温升较低, 绝缘老化的速度比正常规定的速度慢。因此, 在不缩短变压器绝缘的正常使用期限的前提下, 变压器具有一定的短期过负荷能力。

对室内油浸式变压器过负荷不应超过20%, 对室外油浸式变压器过负荷不应超过30%。干式电力变压器一般不考虑正常过负荷。

2.3 电力变压器的事故过负荷能力

当电力系统或工厂变电所发生事故时, 为了保证重要用户和设备的连续供电, 允许变压器短时间较大幅度地过负荷运行, 这就是事故过负荷。油浸式变压器允许的事故过负荷倍数及时间如下表所示。

如果变压器的过负荷倍数和过负荷时间超过允许值, 则应按规定减少变压器的负荷。

3 变电所主变压器的选择

3.1 变电所主变压器台数的选择

选择主变压器台数时应考虑以下原则:

1) 一般情况下应首先考虑选择一台变压器;

2) 选择两台或两台以上变压器的情况有以下几种。

(1) 对供有大量一、二级负荷的变电所, 宜采用两台变压器, 以便当一台变压器发生故障或检修时, 另一台变压器能对一、二级负荷连续供电, 以满足供电可靠性的要求。

(2) 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所, 也可考虑采用两台变压器。

(3) 除上述情况外的一般用户变电所, 如果负荷集中而容量又相当大时, 虽为三级负荷, 也可采用两台或以上变压器。

3) 在确定变电所主变压器台数时, 应考虑到负荷的发展趋势, 留有适当的裕度。

3.2 变电所主变压器容量的选择

我国变压器容量等级采用R10容量系列, 该系列变压器容量等级按1.26倍数递增, 如100k VA、125k VA、160k VA、200kVA、250kVA、315kVA、400kVA、500kVA、630kVA、800kVA和1000kVA等。

1) 只设一台主变压器的变电所。变压器容量ST应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要, 即ST≈SN≥S30;

2) 装设两台主变压器的变电所, 每台变压器的容量ST应满足以下两个条件:

(1) 任一台变压器单独运行时, 应满足总计算负荷S30的60%~70%的需要;

(2) 任一台变压器单独运行时, 应满足全部一、二级负荷的需要。

车间变电所主变压器的单台容量一般不宜大于1000KVA (或1250KVA) 。这主要是考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心, 以减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗及有色金属消耗量。

应适当考虑负荷的发展, 一般应考虑今后5~10年电力负荷的增长, 留有一定的余地, 同时要考虑变压器的正常过负荷能力。

4 结论

通过对电力变压器运行特性和主变压器如何进行选择的分析, 希望从事变配电运行的工作者结合本单位实际情况, 比如变电所主接线方案的选择, 通过对几个较合理的方案进行技术经济比较后择优确定, 同时, 在运行中提高对电力变压器性能的掌握。

摘要：电力变压器是变电所中最关键的一次设备, 其主要功能是将电力系统中的电能电压升高或降低, 以利于电能的合理输送、分配和使用。本文针对供配电系统中电力变压器的选择和运行特性进行了分析。

关键词：电力变压器,运行,选择

参考文献

[1]徐滤非.供配电系统[M].机械工业出版社, 2007.

[2]张炜.供用电设备[M].北京:中国电力出版社, 2004.

[3]夏国民.供配电技术[M].北京:中国电力出版社, 2004.

[4]翁双安.供电工程[M].北京:机械工业出版社, 2005.

变压器选择 篇2

建筑工地用电负荷计算及变压器容量计算与选择(之三教材版)(2009-8-13 22:15:51)分类：建筑设计与施工 标签：搜房博客 |

建筑工地用电负荷计算及变压器容量计算与选择（教材版）

一、土建施工用电的需要系数和功率因数

用电设备名称

用电设备数量

功率因数（cosφ）［tgφ］

需用系数（Kη）混凝土搅拌机及砂浆搅拌机

10以下

0.65 【1.17】

0.7

10～30

0.65

0.6

30以上

0.6 【1.33】

0.5 破碎机、筛洗石机

10以下

0.75 【0.88】

0.75

10～50

0.7 【1.02】

0.7 点焊机

0.6

0.43～1 对焊机

0.7

0.43～1 皮带运输机

0.75

0.7 提升机、起重机、卷扬机

10以下

0.65

0.2 振捣器

0.7

0.7 仓库照明

1.0【0.0】

0.35 户内照明

0.8 户外照明

1【0】

0.35 说明：需要系数是用电设备较多时的数据。如果用电设备台数较少，则需要系数可以行当取大些。当只有一台时，可取1。

二、实例：某建筑工地的用电设备如下，由10KV电源供电，试计算该工地的计算负荷并确定变压器容量及选择变压器。

用电设备名称

用电设备数量（台数）

功率（KW）

备注

混凝土搅拌机

砂浆搅拌机

4.5 皮带运输机

有机械联锁 升降机

4.5 塔式起重机

7.5

JC=40% 电焊机

JC=25%单相，360V 照明

分别计算各组用电设备的计算负荷：

1、混凝土搅拌机：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.68，tgφ=1.08

PC：有功计算负荷，QC：无功计算负荷，Pe:设备容量 PC1= Kη×∑Pe1=0.7×（10×4）=28KW QC1= PC1×tgφ=28×1.08=30.20KVAR

2、砂浆搅拌机组：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.68，tgφ=1.08 PC2= Kη×∑Pe2=0.7×（4.5×4）=12.6KW QC2= PC2×tgφ=12.6×1.08=13.61KVAR

3、皮带运输机组：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.75，tgφ=0.88 PC3= Kη×∑Pe3=0.7×（7×5）=24.5KW QC3= PC3×tgφ=24.5×0.88=21.56KVAR

4、升降机组：查表，需用系数Kη=0.2，cosφ=0.65，tgφ=1.17 PC4= Kη×∑Pe4=0.2×（4.5×2）=1.8KW QC4= PC4×tgφ=1.8×1.17=2.11KVAR

5、塔式起重机组：塔式起重机有4台电动机，往往要同时工作或满载工作，需要系数取大一些，Kη=0.7，cosφ=0.65，tgφ=1.17 又：对反复短时工作制的电动机的设备容量，应统一换算到暂载率JC=25%时的额定功率： Pe’:换算前的电动机铭牌额定功率（KW）

Pe：换算到JC=25%时电动机的设备容量（KW）

Pe5=2∑Pe’ sqr(JC)=2（7.5×2+22×1+35×1）sqr(0.4)=2×40.5×0.632=51.19 KW 其计算负荷为

PC5= Kη×∑Pe5=0.7×51.19=35.83KW QC5= PC5×tgφ=35.83×1.17=41.92KVAR

6、电焊机组成部分：查表，需用系数Kη=0.45，cosφ=0.6，tgφ=1.33 因为电焊机是单相负载，它有5台则按6台计算设备容量。又由于它的JC=25%，应统一换算到JC= 100%的额定功率 PC6= Kη×∑Pe6’× sqr(JC)=0.45×(6×25)× sqr(0.25)=33.75 KW QC6= PC6×tgφ=33.75×1.33=44.88 KVAR

7、照明：施工期间主要是室外照明，查表，需用系数Kη=0.35，cosφ=1，tgφ=0 PC7= Kη×∑Pe7=0.35×20=7 KW QC7= PC7×tgφ=0

再求总的计算负荷,取同时系数K∑=0.9 P∑C= K∑×∑PC=0.9(28+12.6+24.5+1.8+35.83+33.75+7)=129.13 KW Q∑C= K∑×∑QC=0.9(30.2+13.61+21.56+2.11+41.92+44.88)=138.85 KVA S∑C= sqr(P∑C^2+ Q∑C^2)= sqr(129.13^2+138.85^2)=189.6 KVA 变压器的额定容量为 SN ≥S∑C=189.6 KVA 选用SJL1-200/10型电力变压器,其额定容量SN=200 KVA。

烟台兴瑞置业有限公司施工用电申请

烟台市牟平区供电公司：

烟台兴瑞·观海居项目工程计划于2014年07月开工建设，现向贵公司申请施工电源，请予受理。

客户名称：烟台兴瑞置业有限公司。

工程项目名称：兴瑞·观海居；

用电地点：牟平区连城路北直官路西（A1地块）；

项目性质：房地产开发工程；

申请容量及电压等级：630KVA、10KV;所属行业及主要产品：房地产、民建；

供电时间:2014年07月至2018年07月；

农村配网变压器的选择及运行维护 篇3

关键词：农村配网；变压器；设备运行与维护

中图分类号：TM421 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 06-0000-01

由于农村经济发展的局限性，所以当地的配网变压器的损耗与城市相比要小上许多，但是农村电网的不稳定却也给当地的农民企业生产带来很大的影响，也对居民的日常生活造成了很大的不便，再加上农村配网的变压器还比较老旧，不仅损耗多，而且还不安全稳定，这已经威胁到了农存电网的安全运行，非常容易发生断电、跳闸等现象。在用电高峰期尤其如此，除此以外还容易发生电路短路，严重者甚至会造成火灾等灾害，为了改善农村用电的安全性与稳定性，对农网的变压器重新选择和购买以及运行后维护问题需要电路人员尤其注意。

一、农网变压器的选择根据

为了适应农村居民的用电要求，改善电网的安全性与稳定性，因而对于变压器的选择非常重要，下面我们就单台变压器和多台变压器两种不同的变压器的选择根据进行详述。

（一）农村配网的单台变压器的选择因素

首先要能够让变压器的负荷系数可以达到其最高的效率，一般情况下，制造商所生产的变压器的最高效率基本都在0.4-0.6左右的负荷系数内，值得注意的是，这样的负荷系数对在某些特殊或意外的情况下运行的变压器来说是非常容易出现问题的，就好比发电站，因为发电站的变压器一般都持续处在满载的运行之中，有时可能会超出变压器的负荷系数之外，所以对于这种情况，在进行选购单台变压器时一定要事先跟厂商说明需求，以免使用安装时才发现不妥，而导致事倍功半。

另外在选购单台变压器时，不能只关注它的价格因素，更要注意变压器的容量是否符合农村用电的情况，还要对其有功功率的损耗情况加以考虑，只有在多方面综合考量的情况下才能够选择出最适宜农村配网所使用的单台变压器。

（二）农村配网的多台变压器的选择因素

多台变压器顾名思义就是由两台或两台以上的变压器相互并联，共同使用的一种变压器。在选择这种多台变压器时要考虑其所并联的变压器是否为同种型号及容量，如果型号和容量都互相一致，那么就可以根据一项公式来考虑是否实用。

在变压器的负荷增加到全负荷已经大于其额定容量的时候，最好将所并联的变压器再增加一台，这样的话在使用时会更加经济省钱，反之则最好减少一台，原因同上。

二、对农村配网的变压器运行过程的检查

（一）变压器油温的检查

在农网变压器安装使用之后一定要对其油温进行检查，因为如果油温出现异常的话会导致变压器中的绝缘材料老化，一旦绝缘材料老化就很容易发生事故和危害，所以及时得对油温进行检查才能保证变压器使用的安全性。

（二）对变压器油位的检查

变压器的异常有一部分原因是因为油位的不适当，因而当检查油位时发现问题一定要及时进行处理，如果发生漏油现象要迅速把瓦斯保护改为手动操作，等到油位正常后再重新恢复。

（三）变压器中的冷却装置的检查

变压器中最关键的部位就是冷却装置，一般情况下，冷却装置出现问题话都是因为它本身的转子或其他部位出现短路而出骤停的现象，如果是这种情况就要马上停止冷却装置的使用，然后对其进行检查，发现损坏部件及时替换。

（四）对变压器运行过程中声音的检查

声音是能够检测变压器是否出现问题的一种很直观的方式，如果在设备运行出现比较大的奇怪声响，可能是因为用电量超出了变压器的负荷，这种情况下就用降低变压器的电压等方式来解决。

三、对农网变压器的日常维护工作

（一）要定期对农村配网变压器进行检查

为了保证农网变压器的正常运行以防出现意外，需要技术人员定期的对变压器的外壳温度、箱体等进行检查，除了对变压器本身装置的情况进行检查外，还要注意周围相关的温度，以免温度过高或过热引起变压器的失常。

（二）农村配网的变压器日常巡查中的具体内容

在进行农村配网的变压器日常维护的过程中，首先要对变压器使用过程中的声响，还有充油套管的情况进行检查，发现异常声响以及套管出现损坏、裂纹等情况时一定要引起注意，及时维修或更换设备；另一方面就是对线路的检查，注意有没有接头断开或是发热等现象，还有在卫生方面也要定期清洁，以免灰尘附着过多，导致橡胶管等绝缘材料出现异常；下一步就是对油门的检查，注意是否已经打开；还有各个密封管道是否出现泄漏情况，一旦出现问题及时处理。

除了这些常规的巡查外，当变压器出现大修大改以及发生了强烈的天气变化等需要增加特别检查，以确保农村居民用电的安全性。

（三）值班人员巡查要仔细做好值班记录

值班人员在巡查时一定要仔细谨慎，不能懈怠，以免疏漏，必须严格按照相关的规定进行检查，在特殊情况时还要加大巡查力度，做好详细的值班记录，以便出现事故或是替换人员代班时可以了解大致情况，只有做好相关的值班记录才能更好的对变压器进行了解和维护，才能对整个电网的安全运行做出保证。

四、结束语

为了农村企业的生产发展，对农村配网的变压器做好维护工作显得尤为重要，只有做好农村配网变压器的维护，保证电路的运行畅通，确保农民用电的稳定性和安全性不仅方便了农民的生活，很大程度上也方便了农村经济的发展和进步。

参考文献：

[1]曾灶新.配网变压器易烧的成因与措施探讨[J].科技风，2013（15）：75.

[2]俞涛.浅谈配电变压器的容量选择及对系统的影响[J].中国电力教育，2008（S3）：584-586.

论主变压器的选择 篇4

变压器单台容量可以做得很大, 由于单位容量的造价 (元/台) 随单台容量的增加而下降, 因此减少变压器台数, 提高单台容量可以降低变压器本体投资。由于变压器台数的减少, 与之配套的配电设备相应减少, 并使配电装置结构简化, 布置清晰 (减少交叉) , 占地面积、施工工作量也随之减少从而取得显著的技术经济效益。

减少变压器台数的途径如下:使用发电机/变压器扩大单元;在需要变压器并联以相互备用的情况下, 使用两台变压器比使用更多台数变压器有利;考虑一台变压器退出工作后的备用能力相当, 使用两台变压器时, 其总容量较使用更多台数变压器的总容量有所增加, 但考虑上述因变压器台数减少取得的综合效益及损耗的减小仍将是使用两台变压器更为合理;小型自备电厂以保证自身供电为主要目的, 一般无很多剩余功率输入电力系统, 与电力系统的联络变压器主要用于取得系统备用和运行的稳定性, 这时联络变压器可考虑使用一台。

采用扩大的发电机/变压器单元的可能性来自下列因素:变压器的故障几率远小于发电机组 (原动机/发电机) 及其调节系统的故障几率。因此可能采用的单台变压器的极限容量大于发电机的极限容量;由于制造上的原因使单台发电机组的最大容量受到限制而被迫采用两机 (或更多机组) 一变的接线形式。

主变压器容量的确定可按下述原则确定主变压器容量:

(1) 发电机/变压器单元接线中的主变压器容量与该单元中发电机的容量 (扣除厂用电) 配套。

(2) 高、中压电网的联络变压器应按两级电网正常与检修状态下可能出现的最大功率交换确定容量, 依赖于两级电网的合理调度。

变压器有极高的运行可靠性, 因此可以降低备用的要求, 并联运行的变压器在一台变压器事故切断时相互备用 (隐备用) 、只要求短时保持原有总输送容量, 同时应计及变压器的短时过载能力。

当联络变压器为两台时, 考虑一台突然切断后另一台应短时承担全部负荷, 因此选择每台容量为总容量的50%-75%。采用50%时, 一台变压器突然切断, 另一台过载倍数为2, 允许运行7.5min。采用75%时, 过载倍数为1.3, 允许运行2h, 应保证在上述时间内电网调度能妥善地调整系统潮流, 降低联络点的穿越功率。

变压器的检修时间间隔很长:第一次大修在正式投运后5年左右进行, 以后根据运行情况和检查试验结果确定, 一般不少于10年。合理地安排检修时间合理调度电网, 并利用变压器的过载能力满足供电要求, 不必因此而增加变压器的安装容量。

小型电厂机端电压母线上的升压变压器的容量选择条件为:接于该母线上的发电机处于全开满载状态而母线负荷 (含厂用电) 又最小时, 能将全部剩余功率送出;发电机开机容量最小能经该变压器倒送功率满足母线负荷要求。上述两状态指的是具有一定持续时间的状态用以确定变压器的额定容量, 对于一些持续时间很短的状态可考虑以变压器的过载能力满足要求;当两台变压器并联运行互为备用时, 主要考虑变压器箱体之外故障的短时备用能力, 其原则与前述联络变压器相同, 要求高的, 选取单台容量较大。由于变压器检修周期长, 且可与该母线上的发电机检修时间相配合, 因而不因其检修增加容量。

综上所述, 在选择主变压器容量时, 所采用的基本原则是:在电力系统正常运行与检修状态下, 以具有一定持续时间的日负荷选择主变压器的额定容量, 日负荷中持续时间很短的部分, 可由变压器过载满足;并联运行的主变压器以隐备用形式相互作为事故备用, 只要求短时保持原有总传输容量并应计及变压器的短时过负荷能力;主变压器检修时间间隔很长、检修时间较短, 合理作好检修与运行调度, 则不因检修并联变压器而增加其选择容量。

三相变压器与同容量的单相变压器组相比较, 其铜和钢片材料消耗节省20%-50%, 从而使其价格较低且安装占地面积小, 且运行损耗减少12%-15%。因此一般情况下, 规定使用三相变压器。

一般变压器在制造厂装配好后再运输。随着电压的提高, 容量的增大, 变压器的外形尺寸及重量均增大, 因此可能出现由制造厂到发电厂、变电站运输道路的困难:隧洞的高度、桥梁的承载能力不足等。使用单相变压器可使单件容量降低, 从而解决运输问题, 这往往成为使用单相变压器最主要的原因。

单相变压器的明备用容量为一相容量, 由于备用容量降低2/3才有可能使加装备用后在运行上取得的效益能够补偿投资的增加。使用单相变压器可以通过设立备用相而取得技术经济效益。

摘要：变压器是变电所中最重要的设备。正确选用变压器, 对变电所的安全运行和经济运行, 以及对供电电压质量和供电的可靠性都有密切关系。

关键词：变压器,台数,容量

参考文献

变压器选择 篇5

【关键词】变压器；主保护断路器；脱扣器；整定电流；保护特性

0.引言

变压器作为最主要的电气设备，在民用建筑中经常会遇到变压器相关辅助配电元器件的选择问题，如低压侧主保护断路器，根据实际建筑的不同特征以及变压器的不同特性，在选择的过程中需要再三分析。变压器的相关辅助配电设备的技术参数选择，无疑对整个配电系统有着决定性的影响。在民用建筑的变压器低压侧主保护断路器选择中，经常会选用框架式断路器，并且多采用电子脱扣器。笔者结合自身经验，在讨论民用建筑变压器低压侧主保护断路器的选择问题上，对电子脱扣器的特征进行了重点分析。

1.低压断路器的分类

低压断路器的种类很多，按照结构形式、灭弧介质、用途以及保护性能等不同参数来分，可以有不同的类型：

1.1按结构形式分

按结构形式分，有万能式断路器（又称框架式）、塑料外壳式断路器、微型断路器。

1.2按灭弧介质分

按灭弧介质分，有空气断路器和真空断路器等。

1.3按用途分

按用途分，有配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器和漏电保护用断路器。

1.4按保护性能分

按保护性能分，有非选择型（A类）和选择型（B类）两类。非选择型断路器，一般为瞬时动作，只作短路保护用；也有的为长延时动作，只作为负荷保护用。选择型断路器，有两段保护、三段保护和智能化保护。两段保护常用的为瞬时和长延时，或长延时和短延时两段，三段保护为瞬时、短延时与长延时特性三段。其中瞬时和短延时特性适于短路保护，而长延时特性适于过负荷保护。

2.脱扣器的分类

断路器的中心部件即是脱扣器，主要有热脱扣器、电磁脱扣器以及电子脱扣器三种类型。

2.1热脱扣器

热脱扣器也就是过载保护脱扣器。热保护是指电流经过脱扣器时热元件发热（直热式电流直接过双金属片），双金属片受热变形，当变形至一定程度时，打击牵引杆从而带动机构动作切断电路。热脱扣器性能稳定且不受电压波动影响、寿命长，但灵敏度低、不易整定。

2.2电磁脱扣器

电磁脱扣器只提供磁保护，也就是短路保护，其实际上是一个磁回力，当电流足够大时产生的磁场力克服反力弹簧吸合衔铁打击牵引杆从而带动机构动作切断电路。

一般来说，电路中都用热磁脱扣器即复式脱扣器来提供短路和过载保护，只有一些特殊场合用电磁脱扣器提供短路保护，而由其它元件（如热继电器）来提供过载保护。

2.3电子脱扣器

电子脱扣器具备了热脱扣器和电磁脱扣器的所有功能，并可以方便地进行整定。电子脱扣器就是用电子元件构成的电路，检测主电路电流，放大、推动脱扣机构。 电子脱扣器的优点是功能完善，可以提供三段甚至四段保护；灵敏度高，动作值比较精确，而且可以调节，整定方便；加装通讯模块后还可以与上位机连接，进行远程控制，基本不受环境温度影响。其缺点就是受电源影响、略易损坏，成本过高，而且国货可靠性不高。

3.电子脱扣器的常用保护特性及附件

（1）长延时保护Ⅰzd1：作过载保护其动作时间可以不小于10秒钟。

（2）短延时保护Ⅰzd2：动作时间约为0.1～0.4秒，短延时脱扣器可作短路保护，也可作过载保护。

（3）瞬时保护Ⅰzd3：用作短路保护，此种特性的过电流保护通常能无选择性地迅速切除短路故障，其动作时间约为0.02秒。

（4）三段保护特性：同时具有长延时、短延时及瞬时保护，是较完整的保护方式。

（5）根据需要还可以组合成二段保护（瞬时脱扣加长延时脱扣，或者短延时脱扣加长延时脱扣），也可有一段保护（瞬时脱扣或长延时脱扣）。

还可实现其他功能特性，如欠电压，分励，过电压脱扣等。变压器低压侧主保护断路器通常不设瞬时跳闸保护，以保证系统的选择性。

变压器低压侧主保护断路器的脱扣器电流按何种方法来确定一直有很多不同做法。在一些设计中，有通过计算低压侧所带负荷的计算电流来整定主断路器的情况，这时整定脱扣器的电流可能大于或小于变压器低压侧额定电流。当大于时，必然造成变压器过负荷，长时间过载运行，影响变压器的使用寿命并带来危险隐患；小于变压器低压侧额定电流时，如果变压器处于正常工作状态运行在合理负载率范围还好，但通常成双配备的变压器组中一台维修或损坏时，另一台变压器的负载率通常会升高很多，运行变压器的容量就得不到充分利用，降低了变压器的使用效率，完全没有发挥出其真正的运行能力。因此，使变压器低压侧断路器的过负荷整定值与变压器允许的过负荷值相适应才可以，具体做法参考如下：

（1）变压器低压侧主保护长延时过电流脱扣器的整定电流Ⅰzd1。

Ⅰzd1≈K1Ⅰn，K1=1.1，可靠系数

Ⅰn 变压器低压侧额定电流

（2）变压器低压侧主保护短延时过电流脱扣器的整定电流Ⅰzd2

Ⅰzd2≈m K2Ⅰn ，K2=1.3可靠系数m过电流倍数，取3～5

保护时间可取0.2～0.4S，视实际情况选择。

（3）变压器低压侧主保护瞬时过电流脱扣器的整定电流Ⅰzd3

Ⅰzd3>=10Ⅰzd1，我们取1600KVA变压器为例，1600KVA变压器的低压侧额定电流Ⅰn为2309A，Ⅰzd1≈1.1Ⅰn≈2540A 断路器的额定电流要选取3200A，长延时调整为2560A（参考MT32，Micrologic控制单元，3200x0.8档，整定电流级差不同品牌各有不同），Ⅰzd2≈m K2Ⅰn≈4x1.3x2309≈12KA。考虑系统的选择性不设瞬时保护，1600KVA变压器低压出口处短路电流为38.4KA，断路器分断能力应取50KA.，再按实际所接负荷校核上下级选择性。

4.小结

综上所述，变压器对于民用建筑的用电设施具有至关重要的作用。安全性和可靠性是变压器运行的首要条件，只有保证居民用电的安全，才能够在此基础上发挥变压器的重要作用，从而为居民的生活提供更多的便利性。

然而，变压器主断路器的选择是一系列复杂的计算，以上仅讨论了其中的一个方面，还有相关其他参数的确定和校核，在设计中设计人员需要多方比较权衡。本文分析了变压器主断路器的主要特征，实践证明，按变压器额定电流选择主断路器容量在所接负荷变化时能够满足负载要求，并且还起到了保护变压器的作用，在具体的使用过程中，变压器容量也得到了合理的利用。由此可知，在后续民用建设中，变压器应该在选择合理方法的基础上，充分发挥其有效参数，以此来保证供电的可靠性和安全性。

【参考文献】

[1]袁征.价值工程在市政电气设计领域的应用探索[J].电气应用，2012（22）.

[2]陈军，梁海霞，张荣焱，任丽娜，李娟，逯霞.低压配电网短路电流的计算[J].电气应用，2009（01）.

控制变压器的保护开关选择 篇6

在低压电器中, 控制回路保护元件的选择对于线路的正常运行非常重要。许多事故的发生, 都是由保护元件选择不当造成。在设计光伏并网逆变器的过程中, 就出现了因控制回路保护元件选择不当而导致的控制回路不能启动现象。

1 低压保护元件的选择

常用低压保护元件有熔断器和断路器, 这两种保护元件各有特性。因熔断器靠熔体熔断来实现回路保护, 故其安秒特性为反时限特性, 如图1所示。

由图1可知, 熔断器只能做熔断保护, 不能做过载保护;另外, 熔断器熔断后必须更换熔芯, 操作维护麻烦。随着微型断路器的普及, 在许多建筑物用低压电器中, 95%的熔断器已被微型断路器所替代[1]。

微型断路器由操作机构、触点、保护装置、灭弧系统等组成, 提供过载、短路保护及防间接接触带电部件保护, 按脱扣曲线分类可分为B型脱扣、C型脱扣、D型脱扣, 其安秒特性如图2所示。根据IEC 60898标准规定的III级限流要求, B型脱扣器瞬时脱扣电流在 (3~5) In, C型脱扣器瞬时脱扣电流在 (5~10) In, D型脱扣器瞬时脱扣电流在 (10~14) In。因此, B型脱扣器多用于保护住户配电系统、家用电器和人身安全;C型脱扣器适用于配电保护回路;D型脱扣器适用于变压器、电磁阀等具有大启动电流的回路。

2 控制变压器保护元件的选择

控制变压器作为一种电压转换元件, 在多种电气回路中起着重要作用。它也是一种非线性元件, 启动时励磁电流较大, 因此计算、测量启动时的励磁电流便成了选择其保护元件的关键。

在大型光伏并网逆变器中, 逆变器的输出电压多为270V, 而控制回路需要的电源电压为220V, 这就需要将逆变侧输出电压270V变换成220V。根据负载容量, 针对不同规格的逆变器, 定制了3种容量规格的控制变压器, 即400、700和1 000VA。控制变压器二次侧负载有开关电源、风机、加热器等非线性元件。控制回路等效电路如图3所示, TR为理想变压器, R、L为变压器和回路的等效电阻电抗值。

电路k点发生短路后, 与电源相连接的原边回路电流应满足:

式中, uφ为相电压瞬时值;ik为短路电流瞬时值;Rk、Lk为短路点k的负载电阻和电感。

这里将短路故障分解为正常运行方式和具有一个电压源的故障分量, 即:

其中,

式中, um为相电压幅值;Zk为电路中短路阻抗;α为相电压初相角;φk为短路电流与电压间的相角;T为短路后电路的时间常数;c为积分常数, 其值由初始条件决定。

采用式 (1) 计算方法, 回路电阻、电感的测量和计算非常繁杂。随着计算机技术的发展, 出现了节点导纳矩阵法、基于GIS数据平台的短路电流计算法等, 大幅减轻了人工计算繁杂程度, 但是在一些小型的工程电路中, 这些方法仍显得十分冗长, 因此在工程实际应用中, 常采用仪器直接测量回路短路电流。

3 回路短路电流的测量

将录波仪的电流环卡在微型断路器与变压器原边连接的导线上, 先测量回路正常启动时的电流时间, 然后将变压器副边k点短路, 测量短路电流。

1 000VA变压器励磁涌流和短路电流波形如图4所示。正常启动时, 冲击电流为123.1A, 时间为5ms;短路电流峰值为103.75A。这里出现了启动电流大于短路电流的情况, 这是因为变压器空载合闸时励磁涌流过高。由于此情况的持续时间小于0.1s, 因此所选断路器开关能够耐受短时冲击即可。若选择D型脱扣器, 则额定电流应在10A左右。

700VA变压器励磁涌流和短路电流波形如图5所示。正常启动时, 冲击电流为53.5A, 时间为10ms;短路电流峰值为60.75A。若选择D型脱扣器, 则额定电流应在6A左右。

400VA变压器励磁涌流和短路电流波形如图6所示。正常启动时, 冲击电流为26.625A, 时间为5ms;短路电流峰值为31.75A。若选择D型脱扣器, 则额定电流应在3A左右。

选择几种规格型号的断路器做短路冲击试验, 断路器脱扣情况见表1~3。

由表1~3可知, 开关可选C型脱扣曲线元件, 也可选D型脱扣曲线元件, 但C型脱扣曲线元件额定电流值要大些。由于变压器为磁性元件, 所带负载也为非线性元件, 对保护元件要求有一定防冲击性和过载能力, 因此选用D型脱扣曲线元件。根据实际情况, 每种变压器的电源保护开关选择见表4。

4 结束语

长期运行证明, 开关选择合适, 上电时没有发生开关跳闸情况, 短路时也没有发生开关不动作情况。控制变压器的原边保护元件应选用D型脱扣曲线的断路器;在实际应用中可测量变压器的原边励磁涌流, 所选保护元件的额定电流应约为励磁涌流的0.1倍。

摘要：在电气控制回路中, 供电电源电压与控制回路电源电压不匹配时, 需要采用变压器将供电电源电压转变为与控制回路相匹配的电压。变压器电源输入回路保护元件的选择关系到变压器的安全和控制回路的正常运行。如果保护元件的保护电流值过大, 会出现控制回路短路时保护元件不动作情况, 起不到应有的保护作用, 造成元件烧毁现象。如果保护元件的保护电流值过小, 又会因变压器启动产生较大的励磁电流而导致保护元件动作, 使控制回路不能正常启动。以三种光伏并网逆变器控制回路电源变压器的原边保护元件的选择为例, 说明微型断路器的选择标准与方法。

关键词：控制电源,变压器,微型断路器

参考文献

浅谈主变压器容量的选择 篇7

(1) 变电站主变压器容量应根据地区供电条件、负荷性质、运行方式和用电容量等条件进行综合考虑。总的来说, 对主变压器容量大小的选择, 取决于区域负荷的现状和增长速度、上一级电网提供负载的能力、与之相连接的配电装置技术和性能指标, 取决于负荷本身的性质和对供电可靠性要求的高低等因素。

(2) 主变压器额定容量应能满足供电区域内用电负荷的需要, 即满足全部用电设备总负荷的需要, 以便投入运行后能常年经济运行, 避免变压器长期处于过负荷状态运行。新建变电站主变压器容量的合理选择要考虑变压器最佳负荷率, 运行效率要高、损耗要低的要求。单台主变压器容量的选择不宜过大或过小, 单台容量应根据供电区域的负荷密度进行选择, 要预留负荷发展和扩建的可能, 实现变电站容量由小到大。投产初期主变压器的负载率尽量接近最佳经济运行负载系数, 最大负荷利用小时数大于3 000 h时可取0.6～0.7, 最大负荷利用小时数小于3 000 h时可取0.75～1.00。主变压器容量应满足5～10年规划负荷的需要, 为今后供电区域负荷增长保留足够的容量裕度, 防止不必要的扩建和增容。

(3) 对于扩建、改造的变电站, 主变压器容量的选择要与站内原有的主变压器技术参数相匹配。主变压器并列运行是变电站变压器经济运行的有效方式, 在扩建、改造变电站时, 新增或改造的主变压器与变电站内现有主变压器应能满足并联条件, 即联结组别与相位关系相同;电压和变压比相同, 允许偏差相同, 调压范围内的每级电压相同;防止二次绕组之间因存在电势差产生环流;短路阻抗相同, 控制在10%的允许偏差范围内, 容量比为0.5～2.0。

(4) 主变压器容量的选择要考虑变压器的经济运行。对一般负荷的变电站, 一般装设2台及以上主变压器, 保证供电运行方式灵活。当负荷增加到1台变压器的容量不够用时, 采用并列投入第二台变压器;当负荷减少到不需要2台同时供电时, 可将其中的一台变压器退出运行;并列运行的主变压器发生故障时, 要迅速将故障变压器退出运行, 用另外一台主变压器正常供电, 减少故障和检修时停电范围, 增加企业收益, 达到安全可靠供电的目的。

(5) 主变压器容量的选择要考虑变电站“N-1”和“手拉手”供电方式。满足“N-1”供电准则的变电站的主变压器容量可适当减少。一般认为配电变压器负荷率为额定容量的70%～80%较合适, 对主变压器则应尽量按最大需求量选择容量。当任何一台变压器停运时, 其负荷自动转移至正常运行的变压器, 此时变压器的负荷不应超过其短时允许的过载容量, 以后再通过电网操作将变压器的过载部分转移。另外, 对变电站密集区, 由于变电站之间存在联络供电线路, 变电站之间可以“手拉手”互供, 主变压器容量的选择也可以适当减小。正常条件下分区域各自供电, 当不能满足供电输出时, 通过运行方式的调整, 可以靠周边的变电站通过联络线带部分负荷。

(6) 主变压器容量的选择还要考虑国家降损节能政策和变压器长期运行中的功率损耗。对新上的变压器应优先选用损耗参数良好、节电效果明显、经济效益好、投资收回期短的新型变压器, 符合国家相关能效标准。这样, 虽然短期增加了购买设备的投资, 但采用新型的变压器能够节约能源, 减少电能量损耗, 多投资部分靠节约电能量的电费, 短时期即可收回。

浅述节能变压器的选择及应用 篇8

1.1 变压器铁损

变压器的空载损耗, 即铁损, 主要发生在变压器铁芯叠片内, 是由交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁, 为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流损失, 早期变压器的铁芯是由铁线制成, 而不是由整块铸铁构成。早在1900年左右, 人们发现在铁中加入少量的硅, 可以大大降低磁路损耗, 增大变压器铁芯的磁导率, 使变压器铁芯电阻率增大, 降低变压器的涡流损耗。经多次改进, 后来改用0.35mm厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。

1.2 各系列配电变压器的节能效果

我国S7系列变压器是1980年后推出的, 其损耗小于SJ、SJL、SL、SL1系列的变压器。80年代中期又设计生产出S9系列变压器, 其价格较S7系列平均高出20%, 空载损耗比S7系列平均降低8%, 负载损耗平均降低24%, 并且国家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列, 推广应用S9系列。S11是目前推广应用的低损耗变压器。S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构硅钢片连续卷制, 铁心无接缝, 大大减少了磁阻, 空载电流减少了60%~80%, 提高了功率因数, 降低了电网线损, 改善了电网的供电品质。连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性, 空载损耗降低20%~35%.运行时的噪音水平降低到30~45dB。非晶合金铁芯S11系列配电变压器的空载损耗比S9系列配电变压器的空载损耗降低了75%左右, 但其价格比S9系列平均高出30%, 其负载损耗与S9系列变压器相等, 非晶合金铁芯变压器具有低噪音、低损耗等特点, 其空载损耗仅为常规产品的1/4~1/5, 且全密封免维护, 运行费用极低。

2 配电变压器经济容量的选择

2.1 按变压器效率最佳负荷率βm选择容量

当电力用户的计算负荷确定后, 配电变压器容量为:

式中Pjs-电力用户的有功计算负荷kW;cosφ-补偿后的平均功率因数, 不小于0.9;β-变压器的负荷率。

由 (1) 式可知, 变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率β, 变压器的最佳负荷率

当β=βm时变压器的效率最高, 此时变压器的最大效率为

式中P0——变压器的空载损耗;Pk——变压器的额定负载损耗, 或称铜损、短路损耗。以新S9和SH-11型电力变压器为例, 它们的最佳负荷率计算如表1所示:

注:新S9的性能分两组:斜线上方数值为组I (PO低, PK稍大) , 斜线上方数值为组II (PO稍大, PK低) 。

由表1可知, 新S9型电力变压器的最佳负荷率为0.37~0.44, 型电力变压器的最佳负荷率为0.21~0.225, 如果按最佳负荷率βm选择容量, 必将造成容量过大, 使用户初期投资大量增加。因为计算负荷Pjs实际上与负荷曲线上求得的半小时年最大负荷Pmax相等。电力用户的大部分用电时间实际负荷均小于计算负荷, 如果按βm计算变压器容量则不可能使变压器运行在最高效率上, 变压器长期轻载运行, 损耗更多的电能, 因此按变压器的最佳负荷率βm来计算变压器的容量是不合理的。

2.2 按变压器年有功电能损耗率最小的节能负荷率βjs计算容量。

由于实际负荷总在变化, 无法精确计算出变压器的电能损耗。而对于某类电力用户, 它的最大负荷利用小时数和最大负荷损耗小时数可依据同类用户统计数据来近似计算。

变压器的年有功电能损耗可按下式估算

式中β-计算负荷率, 等于变压器的计算视在容量Sjs与额定容量SN之比

T-变压器年投运时间;T-年最大负荷损耗时间;可由年最大负荷利用时数Tm查Tm-T关系曲线获得。电力用户负荷年消耗的电能为:

则变压器的年有功电能消耗率为:

令d△A%/dβ=0

求出变压器年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βjn:

可见, 配电变压器按照节能负荷率βjn选择容量时, 其年有功电能损耗率最小。

由式 (7) 可见, 变压器的节能负荷率与年最大负荷损耗时间有关, T越小βjn越大, T按7500h计, T值在3400~75800范围内选取, 相应得Tmax为5000~7000, 由 (7) 式可计算出βjn= (1.23-1.6) βm, 从表1变压器的最佳负荷率值可求出节能负荷率βjn。

对于高层写字楼, 由于五天工作制, 且晚上下班后的其余时间均处于轻载, 其电力负荷的运行特点相当于工业企业的单班制生产, 变压器的节能负荷率βjn=0.85~0.98;对于高层宾馆及高层建筑中以商业为主的大厦, 其相当于工业企业的两班制生产, 变压器的节能负荷率βjn=0.71~0.85。由此可见, 按节能负荷率计算变压器的容量, 要小于按最佳负荷率所计算的变压器容量, 这样不但年电能损耗小且一次性投资省。

2.3 按变压器的经济负荷率计算容量

以上分析可知, 按年有功电能损耗率最小的节能负荷率βjs计算变压器的容量有利于节省初期投资。但相当于二班制运行特点的高层建筑中的配电变压器, 按βjn计算出的容量还是偏大, 必将增加用户的一次性投资。如何能做到既能节省一次性投资, 又能使电能损耗小, 或者说能否做到初期投资省和电能损耗小这对矛盾在变压器运行在负荷率的某一区域内获得相对统一, 下面我们对变压器的年有功电能损耗率公式作进一步的分析。

对同一变压器, 在某一负荷率β运行情况下的年有功电能损耗率如式 (6) , 而在节能负荷率下的年有功电能损耗率为:

用 (6) 式的两边除以 (8) 式的两边, 并用 (7) 式代入, 整理后得:

上式为变压器运行在某一负荷率β时的年有功电能损耗率相对于运行在节能负荷率βjn时的年有功电能损耗率随相对节能负荷率变化的函数关系。

该式中当β=βjn时, △A%/△Ajn%=1, 当β>βjn或β<βjn时, △A%/△Ajn%均大于1。当β/βjn从1.0增加到1.3, 即增加30%时, △A%/△Ajn%从1.0增加到1.035, 只增加了3.5%;当β/βjn从1增加到1.5, 增加50%时, △A%/△Ajn%从1增加到1.083, 增加了8.3%。可见在β/βjn的低值区, △A%/△Ajn%的增加值相对于β/βjn的增加值是非常微小的, 且增加的速率也很小。也就是说, 在该区域中, 我们用微小的年电能损耗率增加值来换取变压器的容量的较大减小使得一次性投资明显降低, 因此, 我们选择相对节能负荷率β/βjn在1~1.5范围内, 即经济负荷率为:

我们按经济负荷率βjj选出的变压器容量, 要比按节能负荷率βjn选出的变压器容量小一些, 由此而节约的初期投资远大于配电变压器的年有功电能损耗费用, 做到了经济性与节能性这对矛盾的相对统一, 显然这是一种既科学又经济合理的方法。

3 结语

综上所述, 可以得出以下结论:

3.1

S11是目前推广的低损耗变压器, 非晶, 、, 空载损耗仅为常规产品的1/4~1/5, 且其全密封免维护运行费用极低的特点, 特别适合负荷率低的用户。

3.2

按最佳负荷率选择容量, 由于最佳负荷率为0.22~0.44, 数值小, 必将造成变压器容量过大, 增大用户初期投资, 变压器长期轻载运行, 损耗更多的电能, 因此按变压器的最佳负荷率来计算变压器的容量是不合理的。

3.3

配电变压器按照节能负荷率βjn选择容量时, 其年有功电能损耗率最小, 所选容量小于按最佳负荷率所计算的变压器的容量, 这样, 不但年电能损耗小, 而且一次性投资省。

3.4

按经济负荷率选出的变压器容量, 要比按节能负荷率βjn选出的变压器容量更小一些, 由此而节约的初期投资远大于配电变压器的年有功电能损耗费用, 是一种既科学又经济合理的方法。参考文献

摘要：近年来, 世界各国都在积极研究生产节能材料, 制作变压器铁芯的最新节能材料是非晶态磁性材料。非晶合金铁芯变压器的铁损仅为硅钢片铁芯变压器的1/4-1/5, 铁损大幅度降低, 特别适合负荷率低的用户。

关键词：低损耗,节能型,变压器,容量选择

参考文献

论变压器储油柜的优劣与选择 篇9

变压器油温随着环境温度的变化而变化,当变压器油的体积随着油的温度变化而膨胀或缩小时,储油柜起储油或补油的作用,以保证油箱内充满油,同时缩小变压器内油与空气的接触面积,可减缓油的劣化速度。储油柜对变压器的正常、安全运行起着非常重要的作用。

随着电力行业快速发展,电力设备的不断更新,储油柜的设计与生产工艺取得了较大的进步。目前广泛应用的变压器储油柜主要有波纹管型和胶囊型,其中波纹管型又分为外油式和内油式2种。不同类型的储油柜在外观、工作原理上均有较大区别,其工作效果也有较大差异,只有对其进行深入了解,对其性能进行分析比较,才能作出适宜的选择。

2 储油柜结构分析

2.1 外油式波纹管型结构储油柜主要特点

波纹管作为气囊,放置于绝缘油中;外观形状为卧式圆柱体,同现有胶囊式储油柜外形一致;单组波纹管整体卧式放置在筒体内(见图1)。

2.2 内油式波纹管型结构主要特点

波纹管作为装油容器,设置外部导向机构,置于空气中;外观形状为多棱边长方体;多组波纹管单元并联立式放在底盘上,外加防尘罩(见图2)。

2.3 胶囊型结构主要特点

主要由耐油的尼龙胶囊袋构成(见图3)。

3 储油柜性能分析和比较

3.1 波纹管型外油式和内油式的比较

对目前运行的不同区域多台主变储油柜进行了调研,分析情况见表1。

由表1可见,外油式和内油式波纹管型储油柜各有突出的优点,也有明显的缺点。外油式在防渗漏性、防凝露、体积方面具有优势,而内油式在防过压、防假油位、灵敏度方面具有优势。

3.2 胶囊型储油柜的性能

目前,胶囊型储油柜具有体积小、重量轻、安装位置可有效防止水汽进入、易运输的特点。

部分胶囊型储油柜产品易出现如下问题:

(1)易老化、龟裂,有渗透性。

(2)易破损,胶囊耐压能力低,主变做真空注油需切断与胶囊储油柜的连接管路或采用平衡压力法。

(3)内部产生凝露,橡胶件上的水进入油中不能及时发现,从而影响绝缘油性能,需要加装专门的吸湿器。

(4)磁针油位计需要现场安装调试,易产生假油位。

(5)需定期停电检修,更换新胶囊,或需定期更换吸湿器用硅胶,检修成本增加。

部分胶囊型储油柜产品技术先进且品质高,主要特点如下:

(1)胶囊最大调节体积大,可有效应对油压、油温的变化。

(2)胶囊采用抗菌耐腐蚀的特殊材料制成,防泄漏、防油和防蒸汽渗入。

(3)采用硫化技术,抗撕裂,抗腐蚀,耐磨耐热。

(4)化学稳定性好,不受空气、臭氧、湿气等物质的侵害。

(5)寿命可与主变相同。

(6)安装较简单。

可见,对胶囊型储油柜厂家(国内或国外)的要求比较苛刻,而品质较好的储油柜往往价格昂贵,因此增加了主变的整体造价。

4 结语

变压器是变电站的核心设备,而储油柜是变压器的主要组成部分,其安全、可靠、耐用是对主变的有力支撑。随着多种样式的储油柜在变压器上的推广应用,用户不断反馈意见,产品得到不断改进完善,但因为结构的局限,还没有一种产品型式可以达到理想的要求。因此,在对储油柜型式的选择上,不论是设计方还是运行方均可参考本文对产品的性能分析和比较,以作出适宜的选择。

摘要：文章对变压器储油柜主要类型的结构、性能进行了分析和比较,对变压器储油柜的选择提供了指导。

关键词：储油柜,外油式,内油式,胶囊型

参考文献

[1]孙建平.几种储油柜运行情况比较[EB/OL].易创论坛.http:// etran.5d6d.com/thread-148-1-1.html.2008-02-17.

浅谈变压器的容量选择与节能分析 篇10

1.1 计算负荷的影响

配电变压器的容量可以根据用电设备总计算来确定变压器的容量大小, 其计算公式为:

式中Se—配电变压器的额定容量, k VA;

Pjs—全部用电设备的计算负荷, k W;

β—配电变压器的实际负载系数;

cosφ—补偿后的平均功率因素。

其中

式中Pe—用电设备组的设备功率, k W;

Kx—需用系数;

Kp—变电所的有功功率同时系数。

由公式 (1) 中可以看出, 配电变压器的容量与计算负荷的大小成正比, 而计算负荷的大小除跟用电设备组的功率有关外, 还跟负载需用系数及同时系数有关。需用系数受许多因素的影响, 使用时应根据生产工艺使用要求及负载性质进行选定, 使总的计算负荷尽量与实际情况尽量接近。如总的计算负载偏大, 就会导致变压器容量增大, 变压器投资增加, 变压器空载损耗增大, 变压器的运行费用成本增加。反过来, 若计算负荷偏小, 就会造成变压器容量选择过小, 增大变压器损耗, 甚至会导致变压器长期过载, 加速绝缘老化, 而缩短变压器使用寿命。

1.2 变压器类型及经济负载系数的影响

配电变压器的类型不同, 其经济负载系数及造价也不同, 因此, 按照运行费用最低的原则, 所确定的变压器经济容量也不会相同。配电变压器的经济负载系数是保证变压器运行效率最高的负载系数, 其大小为:

式中βjz—变压器综合功率经济负载系数;

Poz—变压器综合功率空载损耗, k W;

Pkz—变压器综合功率负载损耗, k W。

根据计算, 不同类型的配电变压器 (容量在315~2 500 k VA) 的综合功率经济负载系数分别为:S11系列油浸变压器的βjz的均值为0.37;SC (B) 9系列干式变压器的βjz均值为0.51;SH15系列非晶合金油浸式变压器的βjz的均值为0.23。

若按经济负载系数选择变压器容量, 不同类型的变压器会有不同的选择。与此同时, 虽然按经济负载系数选择变压器容量, 可以使该变压器的运行效率达到最高, 但由于新型系列变压器 (比如SH15系列) 空载损耗已大幅降低, 其经济负载系数较小, 因此若按公式 (1) 进行容量确定, 会导致变压器容量选择偏大、一次投资较多。

1.3 年最大负载损耗时间的影响

按照年电能损失率最小的原则选择变压器容量, 可使所选变压器容量的年运行效率达到最高。变压器年电能损失率达到最小的节能负载系数计算公式为:

式中βAZ—配电变压器的节能负载系数;

T—配电变压器年投入运行小时数;

τ—配电变压器年最大负载损耗小时数, h。

从式 (3) 中看出, 配电变压器的节能负载系数βAZ与其空载损耗、短路损耗及电力负荷的运行特点有关。其中的数值, 随企业生产性质和生产班次有所不同。对于负载曲线变化较大的电力单位, 其τ值较低, βAZ值较高, 按式 (3) 的节能负载系数βAZ选择变压器容量, 可使所选变压器的节能性与经济性达到相对的统一。但对于多数常年持续生产且负载曲线变化不大的电力用户, 由于其年最大负载损耗小时τ值较高, βAZ值较低, 若按式 (3) 的节能负载系数选择变压器容量, 同样会导致变压器容量选择过大的问题。

1.4 现行电价政策的影响

根据国家电价政策规定, 大宗工业用电须执行两部制电价。其中基本电费可选择按变压器容量来计算, 也可选择按最大需量来计算。由于条件的限制, 许多企业执行的是按变压器容量计算基本电费的计费方式。从节约年运行费用的角度观察, 多数企业希望尽量增大变压器的负载系数, 以减小变压器的安装容量。但从节能的观点看, 配电变压器的实际负载率不能太大, 应尽量接近变压器的节能负载系数, 以提高配电变压器的运行效率, 降低变压器的功率损耗。因此说现行电价也是影响配电变压器经济容量选择的因素之一。

2 配电变压器经济容量的确定方法

综上所述, 我们不难发现, 若要确定变压器的经济容量, 必须先确立一种能对同类型、不同容量变压器技术经济指标进行综合评价分析的方法。如果借用配电变压器能效技术经济评价的方法, 综合考虑“变压器价格、损耗、负荷特点、电价”等经济技术指标对变压器经济性的影响, 并按照配电变压器Se>sjs的容量选择条件, 在多种规格的比选变压器中, 对备选方案从节能性的角度进行进一步的分析比较, 那么, 就很容易从中筛选出技术可行、经济效益最佳的配电变压器容量来。

2.1 配电变压器能效评价方法

对配电变压器能效评价可采用综合能效费用法, 是一种通过计算分析各种可行技术方案下的变压器综合能效费用, 选择总费用最少的方案为最佳经济方案的分析方法。它适用于同容量、不同类型变压器之间的经济性评价, 使用该分析方法有助于全面正确地认识高效节能变压器的经济性。

2.2 配电变压器综合能效费用的计算

1) 综合能效费用 (TOCEFC) 应包括:配电变压器的初始费用 (CI) , 空载损耗的等效初始费用 (POEFC) , 负载损耗等效初始费用 (PAEFC) 。其基本计算公式为:

式中A—变压器寿命期间单位空载损耗的等效初始费用, 元/k W;

B—变压器寿命期间单位负载损耗的等效初始费用, 元/k W;

PO—变压器空载有功损耗, k W;

PK—变压器负载有功损耗, k W;

QO—变压器空载无功损耗, kvar;

QK—变压器负载无功损耗, kvar;

KQ—无功经济当量, k W/kvar;一般取Kq=0.1 k W/kvar;

Io—变压器空载电流占额定电流的百分值, %;

UK—变压器阻抗电压占额定电压的百分值, %;

Se—变压器额定容量, k VA。

2) 配电变电器单位空载损耗的等效初始费用A系数;其等值于期初的现值表达式为:

式中Kpv—贴现率i, 使用寿命为n年的现值系数;

Ee—单位电度电费, 元/k W·h;

Ec—单位容量电费, 即两部电价中按最大需量收取的基本电费, 元/k W·h;

T—变压器年带电小时数, 通常取8 760 h。

3) 配电变压器的单位负载损耗的等效初始费用B系数;其等值于期初的现值表达式为:

式中β0—变压器的初始负载率;

τ—年最大负载损耗小时数, h;τ值的典型值参见文献[1];

2.3 配电变压器能效综合评价的方法和步骤

对同类型、不同容量配电变压器能效综合评价的方法为:

1) 选定变压器的类型。根据有关的设计规范和节能要求, 选择变压器的类型。

2) 按照S0>Sjs的容量选择条件 (Sjs为总计算负荷) , 并依照变压器的容量等级顺序, 选择多种规格的变压器作为待选方案。

3) 将有关的已知参数代入式 (4) , 分别计算出各规格变压器的综合能效费用 (TOC) 值。

4) 依据有关的已知参数, 分别计算出各规格变压器的综合功率等效初始费用 (PZEFC) 值与变压器寿命期间的电能损耗量 (W) 。

W的计算表达式为:W=T (P0+Kq Q0) +τ·β2 (PK十Kq Q0)

5) 根据变压器容量选择的经济性和节能性要求, 对计算结果进行进一步的分析比较, 选择TOC值 (或CI值) 最少和PZEFC值 (或W值) 最小的两个方案, 进行进一步分析比较, 确定的经济容量即为变压器在寿命期间可获得最佳经济效益的设计容量。

3 应用举例

某一机械制造企业准备安装一台新变压器, 其计算负荷为760 k VA, 按照配电变压器的选择条件S0>Sjs分别选择SII系列800, 1 000, 1 250, 1 600 k VA四种规格的变压器作为待选方案。该企业采用二班制生产, 现要求借用综合能效费用法选择变压器的经济容量。

3.1 确定待选变压器的相关技术经济参数

1) 根据四种规格的变压器铭牌, 可获得其基本技术参数;

2) 根据业主的考虑, 确定的经济参数为:变压器使用年限20年、回报期望值8%;根据企业所在地区的电价结构, 月容量电费为37.5元/k W、电度电费为0.5元/k W;3) 根据企业生产性质及生产安排等情况, 确定运行参数为:变压器负载率分别为0.95、0.76、0.6、0.48;年带电小时数8 760 h、年最大负载损耗小时数1 700 h;

3.2 分析计算

根据有关计算公式, 得到各待选方案的等效初始费用、综合能效费用、寿命期间的电能损耗等, 分析计算结果如表1。

3.3 根据计算结果进行方案选择与分析

1) 从表1中可以看出, 若按TOC值或值最少的原则, 进行配电变压器的容量选择, 应当选择方案一。

2) 若按配电变压器寿命期间综合功率等效初始费用最少或电能损耗量最小的原则进行容量选择, 则应当考虑选择方案三。

3) 若在配电变压器能效技术经济综合评价的层面上作进一步的分析, 从表中还可以看出, 方案三的TOC值略高于方案一。虽然两方案的CI差值为29 000元, 但两方案TOC值之差仅为9 157元。这说明方案三变压器多投资的费用中, 有近70%的费用, 已由方案三本身突出的节能效果得到了补偿。

4) 从变压器寿命期间的电能损耗量计算结果看, 两方案之间的差值为29 228 k W·h。这意味着, 采用方案三能为企业减少数量可观的电能损耗量, 这无论是从推进企业节能工作, 还是从社会效益方面讲, 无疑都具有十分重要的意义。

5) 此外, 在相同计算负荷的条件下, 方案三的负载率为0.6, 方案一的负载率为0.95。选择方案三, 可为企业今后生产用电发展提供40%裕量, 这显然对企业的经济发展也是十分有利的。

经上述分析比较, 我们可以给出这样一个结论:从变压器容量选择的综合效益上考虑, 选择方案三 (1 250 k VA) 的容量, 是可使变压器在寿命期内获得经济效益最佳的设计容量。

4 结束语

在配电变压器容量选择中, 借用变压器能效分析评价的方法, 综合考虑各种因素对变压器容量选择经济性的影响, 同时将配电变压器的年电能损耗作为一项重要因素予以重点考虑, 并通过进一步的综合分析比较, 可使所选变压器容量既能满足经济性的要求, 也能满足企业节能工作的要求。从而可在综合效益的层面上, 使所选配电变压器容量, 较好地实现节能性与经济性的相对统一。

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参考文献

[1]丁毓山, 高松.变压器最佳容量确定和经济运行[M].北京:中国水利水电出版社, 1996.