如何選擇變壓器容量?變壓器容量的選擇是一個(gè)全面、綜合性的技術(shù)問(wèn)題,容量的選擇與負(fù)荷種類(lèi)和特性、負(fù)荷率、需要率、功率因數(shù)、變壓器有功損耗和無(wú)功損耗、電價(jià)(包括基本電價(jià))、基建投資、(包括變壓器價(jià)格及安裝土建費(fèi)用和供電貼費(fèi))、使用年限、變壓器折舊、維護(hù)費(fèi)以及將來(lái)的計(jì)劃等因數(shù)有關(guān)。
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(lèi)和特點(diǎn)來(lái)確定。今天講講隔離變壓器容量選擇,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(xiàn)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(xiàn)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。
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) | 無(wú)功功率同期系數(shù) |
用電設(shè)備 | Pe(kW) | Kd | cosφ | tgφ | Pjs(kW) | Qjs(kvar) | Sjs(kV.A) | Kp | Kq |
水泵電動(dòng)機(jī) | 200 | 0.8 | 0.8 | 0.75 | 160 | 120 | 200 | ||
通風(fēng)機(jī) | 55 | 0.8 | 0.8 | 0.75 | 44 | 33 | 55 | ||
合計(jì) | 255 | 204 | 153 | 255 | |||||
同時(shí)系數(shù) | 0.794 | 0.766 | 193.8 | 148.4 | 244.1 | 0.95 | 0.97 | ||
電容補(bǔ)償 | 84.71 | ||||||||
補(bǔ)償后 | 0.95 | 0.33 | 193.8 | 63.7 | 204 |
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):
20KVA、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(chēng)為小型變壓器;800~6300KVA的變壓器稱(chēng)為中型變壓器;8000~63000KVA的變壓器稱(chēng)為大型變壓器;90000KVA以上的變壓器稱(chēng)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€(xiàn)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,220千伏,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、2500KVA。
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(O表示)。
(2)相數(shù),涵義分:?jiǎn)蜗啵ǎ模蝗啵ǎ樱?br/>(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(lèi),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(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)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(chǎng)用變壓器(CY);全絕緣(J);同步電機(jī)勵(lì)磁用(LC)。
例如:SCB10-1000KVA/10KV/0.4KV
S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(shù)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。