配电变压器容量选择的经济评价.docx

配电变压器容量选择的经济评价摘要：选择配电变压器的基本原则是变压器的节能性与经济性节能性则符合当前的环境因素节能减耗能够较大程度的降低对资源能源的消耗；经济性就是符合电力企业的经营目标减少成本费用提高企业的经济效益是整个企业得以生存的基础。为此在本文中笔者将根据自己的实际经验对配电变压器的容量选择的经济评价分析研究希望对配电变压器选择工作有所帮助。关键词：配电变压器；容量选择；经济评价0引言随着经济的快速发展电力的需求量越来越大电网为适应社会的需求更换了大量的高能耗变压器而在配电变压器的容量选择中通常都会根据电网规划的负荷选择标称容量略大于计算负荷的配电变压器这样选择的配电变压器虽然在技术上符合负荷的要求但其经济性却得不到体现考虑配电变压器容量选择的经济效益对其进行经济评价是当今电力企业的重点考虑问题。1问题提出配电变压器是联系用户和输变电系统的网络枢纽数量众多、容量庞大。由于认识的局限性存在一些片面观点。（1）为降低设备初期投资选用小容量的变压器使其尽可能接近负荷水平。（2）变压器负载率β保持在0.75左右是最佳运行状态此时运行费用最低。（3）本应两台或以上变压器并列运行却只投运一台以降低运行费用。（4）为减少变压器有功损耗盲目追求最佳负载率选用大容量变压器。根据我们对内蒙古地区10kV35kV配电变压器供用电情况的调查统计上述问题普遍存在城、农网改造中。因此深入分析变压器负载率、性能标准及经济运行方式具有重要的现实指导意义。2变压器的效率经济损耗率分析2.1变压器的损耗分为铁耗和可变铜耗两部分。设计计算式：P=P0+PKβ2（1）式中：P―――变压器有功损耗P0―――变压器空载损耗Pk―――变压器短路损耗β―――变压器负荷率β=S/SeS―――变压器总的计算视在负荷Se―――变压器额定容量变压器效率：η=P/（P+P）=Se（S/Se）cosφ/〔Se（S/Se）cosφ+P0+PKβ2〕=Seβcosφ/〔Seβcosφ+P0+PKβ2〕（2）式中：P―――变压器计算有功负荷cosφ―――变压器计算功率因数对式（2）求极大值令dη/dβ=0有：PKβ2=P0（3）式（3）表明当变压器的铁耗等于铜耗时变压器的效率最高。此时变压器的经济负荷率：β1=（P0/PK）1/2由于实际设计的变压器为节省有色金属（铜或铝）变压器往往设计成在额定负荷时铜耗大于铁耗故由图（1）可见：实际的变压器都是在β2.2变压器的损耗率P%=（P/P）×100%=（P0+PKβ2）/（Seβcosφ）×100%（4）对式（4）求导PKβ2=P0时P%有唯一极小值（即经济损耗率）见图。β越小P%上升速度越快铁耗所占比例就越大。在β1的右侧区域损耗率随着负荷的增加而逐渐增加此时的损耗以铜耗为主。β越大P%上升速度越快铜耗所占比例越大。在β1两侧一定的经济运行区域内（PA～PB）损耗率增减速度相对平缓。3变压器经济运行区域分析上述讨论得知变压器的损耗随着负荷率的变化而变化负荷率则影响变压器的可变铜耗铜耗所占损耗的比例决定变压器的损耗率。设变压器负荷率为βx时铜耗所占损耗的比例为βx则有：x=PKβ2x/（P0+PKβ2x）整理可得：βx=（P0/PK）1/2〔x/（1-x）〕1/2=β1〔x/（1-x）〕1/2故有负荷率为βx时变压器的损耗率：Px%={P0/〔Seβ1cosφ〔x/（1-x）〕1/2〕+PKβ1〔x/（1-x）〕1/2/（Se×cosφ）}×100%（5）由于为负荷率β1时铁耗与铜耗相等设此时经济损耗率为P1%则：P0（Seβ1cosφ）×100%=PK/（Seβ1cosφ）×100%=1/2P1%带入Px%=1/2P1%{〔（1-x）/x〕1/2+〔x/（1-x）〕1/2}设y=Px%/P1%则：y=1/2{〔（1-x）/x〕1/2+〔x/（1-x）〕1/2}（6）对式（6）当x=0.5时有极小值y=1；当x=0y趋于无穷大；当x=1时y也趋于无穷大。这是一条顶点的座标为（0.51）以x=0.5相对称的抛物线。变压器铜耗占损耗的比例为x时损耗率与其经济损耗率的关系曲线见图2。由图2在变压器铜耗占损耗的