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)主要問題。
如何選擇變壓器?
選用配電變壓器時(shí),如果把容量選擇過大,就會(huì)形成“大馬拉小車”的現(xiàn)象。不僅增加了設(shè)備投資,而且還會(huì)使變壓器長期處于空載狀態(tài),使無功損失增加。
如果變壓器容量選擇過小,將會(huì)使變壓器長期處與過負(fù)荷狀態(tài)。易燒毀變壓器。依據(jù)“小容量,密布點(diǎn)”的原則,配電變壓器應(yīng)盡量位于負(fù)荷中心,供電半徑不超過0.5千米。
配電變壓器的負(fù)載率在0.5~0.6之間效率最高,此時(shí)變壓器的容量稱為經(jīng)濟(jì)容量。如果負(fù)載比較穩(wěn)定,連續(xù)生產(chǎn)的情況可按經(jīng)濟(jì)容量選擇變壓器容量。
對(duì)于僅向排灌等動(dòng)力負(fù)載供電的專用變壓器,一般可按異步電動(dòng)機(jī)銘牌功率的1.2倍選用變壓器的容量。
一般電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流是額定電流的4~7倍,變壓器應(yīng)能承受住這種沖擊,直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)中最大的一臺(tái)的容量,一般不應(yīng)超過變壓器容量的30%左右。
應(yīng)當(dāng)指出的是:排灌專用變壓器一般不應(yīng)接入其他負(fù)荷,以便在非排灌期及時(shí)停運(yùn),減少電能損失。
對(duì)于供電照明、農(nóng)副業(yè)產(chǎn)品加工等綜合用電變壓器容量的選擇,要考慮用電設(shè)備的同時(shí)功率,可按實(shí)際可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷的1.25倍選用變壓器的容量。
根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)用戶分散、負(fù)荷密度小、負(fù)荷季節(jié)性和間隙性強(qiáng)等特點(diǎn),可采用調(diào)容量變壓器。調(diào)容量變壓器是一種可以根據(jù)負(fù)荷大小進(jìn)行無負(fù)荷調(diào)整容量的變壓器,它適宜于負(fù)荷季節(jié)性變化明顯的地點(diǎn)使用。
對(duì)于變電所或用電負(fù)荷較大的工礦企業(yè),一般采用母子變壓器供電方式,其中一臺(tái)(母變壓器)按最大負(fù)荷配置,另一臺(tái)(子變壓器)按低負(fù)荷狀態(tài)選擇,就可以大大提高配電變壓器利用率,降低配電變壓器的空載損耗。
針對(duì)農(nóng)村中某些配變一年中除了少量高峰用電負(fù)荷外,長時(shí)間處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)實(shí)際情況,對(duì)有條件的用戶,也可采用母子變或變壓器并列運(yùn)行的供電方式。在負(fù)荷變化較大時(shí),根據(jù)電能損耗最低的原則,投入不同容量的變壓器。
變壓器的容量是個(gè)功率單位(視在功率),用AV(伏安)或KVA(千伏安)表示。
它是交流電壓和交流電流有效值的乘積,計(jì)算公式S=UI。變壓器額定容量的大小會(huì)在其的銘牌上標(biāo)明。
選擇變壓器需要清楚使用多大容量的變壓器,這個(gè)通常根據(jù)實(shí)際用電系統(tǒng)的負(fù)荷大小來考慮。
一個(gè)供電系統(tǒng),經(jīng)過計(jì)算后,按計(jì)算負(fù)荷S選擇變壓器的容量。對(duì)于臨時(shí)用電(建筑工地上)且平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺(tái)變壓器,負(fù)荷率一般取85%左右。
■ 變壓器銘牌上會(huì)標(biāo)識(shí)容量:
變壓器容量為計(jì)算負(fù)荷量的1.15倍左右。對(duì)于永久性供電系統(tǒng),變壓器的負(fù)荷率一般取60%~70%為宜。但變壓器的額定容量按一定等級(jí)制造的,因此選用時(shí),選容量相近,大于計(jì)算的等級(jí)規(guī)格。
例如:某建筑工地用電計(jì)算負(fù)荷為86.06kVA。則變壓器計(jì)算容量為100kVA,按容量等級(jí)可選擇100kAV的變壓器。
順便指出:單臺(tái)變壓器的容量不宜大于1000kVA。負(fù)荷較大時(shí),可選用幾臺(tái)變壓器并聯(lián)供電。而并聯(lián)運(yùn)行應(yīng)滿足變壓比相等,連接組別相同,短路電壓相同等條件;其次注意負(fù)載分配的問題,一般最大容量與最小容量之比不超過3:1。
■ 計(jì)算負(fù)載的每相最大功率:
將A相、B相、C相每相負(fù)載功率獨(dú)立相加,如A相負(fù)載總功率10kW,B相負(fù)載總功率9kW,C相負(fù)載總功率11kW,取最大值11kW。
(注:單相每臺(tái)設(shè)備的功率按照銘牌上面的最大值計(jì)算,三相設(shè)備功率除以3,等于這臺(tái)設(shè)備的每相功率。)
例如:C相負(fù)載總功率=(電腦300W X 10臺(tái))+(空調(diào)2kW X 4臺(tái))=11kW
■ 計(jì)算三相總功率:
11kW X 3相=33kW(變壓器三相總功率)三相總功率/0.8,這是重要的步驟,目前市場(chǎng)上銷售的變壓器90%以上功率因素只有0.8,所以需要除以0.8的功率因素。
33kW/0.8=41.25kW(變壓器總功率)變壓器總功率/0.85,根據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》,變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇,對(duì)平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺(tái)變壓器,負(fù)荷率一般取85%左右。
41.25kW/0.85=48.529kW(需要購買的變壓器功率),那么在購買時(shí)選擇50KVA的變壓器就可以了。