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如何选择干式变压器的合理容量?

作者:货架托盘
文章来源:本站

  如何选择干式变压器的合理容量?

  答:一般的电力变压器内部都充有一定容积的变压器油,用于变压器的内部线圈绕组绝缘和内部的散热。而干式变压器则是不充油的。它以自然冷却或强制风冷为主。

  根据国家标准《干式变压器》GB6450-1986规定,对于10KV/0.4KV变压器,功率在250KVA的干式变压器,都必须配置自动控制温度的强制风冷装置。见下图所示。

  如何选择干式变压器的合理容量?

  国产干式变压器有SCL1系列、SC(B)系列、SG系列和SCZ系列。基本上都是为环氧树脂浇注,B级绝缘的高、低压绕组线圈各自用环氧树脂浇注。各绕组连接线也是用环氧树脂浇注,因此带电部分是不外露的。所以干式变压器具有防火防爆防潮的功能,并且它相对油浸式变压器来说,短时过载能力大,体积小,损坏低,噪声小而运行可靠等优点,它基本上都是室内设计安装的。

  干式变压器与油浸式变压器在30min内,过载能力强于油浸式变压器;在0.5~8h内,过载能力比油浸式变压器弱;在长期运行中与油浸式变压器没有什么差别。常用的干式变压器SC(B)10型10KV系列变压器主要性能参数见下图表所示。

  在选择变压器容量时,则需要根据负载特性来选择,因为变压器所标注的为视在功率(KVA),而普通负载都是标注的有功功率(KW),本身它们之间就有一个功率因数cosφ,选择容量过大则是大马拉小车,选择容量过小则容易造成变压器长期工作运行时处于过载状态,而容易损坏变压器。简单地说,100kvA的干式变压器,长期带载在70KW比较理想。因为负载的动态范围比较大,感性负载的功率因数基本上都是在0.75~0.85之间变化。还要考虑临时负载和不确定因素而增加的负载,所以要留有余量。选择变压器容量需要考虑实际负荷容量来计算;因为变压器是一种静止的电气设备,没有机械损耗,所以效率一般都在95%以上。当负载功率因数cosφ,效率随负载电流变化的曲线如下图所示。

  从上图可以看出,效率η(效率指变压器输入功率P1和输出功率P2的百分比,η=P/P1×100%,输入功率P1包括输出功率P2、铁损Pc和铜损Pt,即P1=P2+Pc+Pt,而输出功率与负载功率因数cosφ和负载系数β有关系;即β=S2/Se;式中S2为变压器的实际容量,Se为变压器的额定容量)。随着负载的增加从零增加到最大值后,开始逐步降低。只是因为负载变大后的低压侧电流也变大,此时的铁损和铜损也随着增大的原因。

  当铁损和铜损处于相等时变压器的效率可以在额定负载时达到最大值,用ηmax表示,此时β=1,因此最大效率条件下可以用公式表示为Po=β²Pd,β=√Po/Pd,Pd为变压器的短路损耗;Po为变压器的空载损耗。

  当Po、Pd和β三者的关系满足上式公式时,变压器即可获取最大效率。当β=1,即变压器满载时,Po=Pd此时变压器获取效率最大。但是变压器设计时的工作点并不是在铁损和铜损相等点,而是将变压器设计成Po/Pd=1/3左右,即β=√Po/Pd=√1/3=0.6左右;也就是说希望最大效率出现在负载为额定容量的60%左右。这是因为考虑到变压器所带的负载的动态范围较大,不可能长年累月都是满载运行,所以使β=0.6左右达到最大效率更为经济一些,这样也同时可以减小变压器的体积而节约原材料。

  其实关于变压器容量的选择的学问比较大,这个问题的实质上包括了一系列需要考虑的综合因素。

江苏快3  以上为个人观点,仅供提问者参考。

  知足常乐2019.6.11日于上海

  干式电力变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等,是电路中最常见的部分。要想让电路达到稳定就要选择合适的干式电力变压器。

江苏快3  一、如何选择变压器

  那么如何准确的选择变压器容量,保障电力传输的可靠运行呢?变压器容量选择过大,就会形成“大马拉小车”的现象,不仅增加了设备投资,而且还会使变压器长期处于空载状态,使无功损失增加;变压器容量选择过小,将会使变压器长期处与过负荷状态,易烧毁变压器。变压器的负载率在0.5~0.6之间效率最高,此时变压器的容量称为经济容量。如果负载比较稳定,连续生产的情况可按经济容量选择变压器容量;对于仅向排灌等动力负载供电的专用变压器,一般可按异步电动机铭牌功率的1.2倍选用变压器的容量;一般电动机的启动电流是额定电流的4~7倍,变压器应能承受住这种冲击,直接启动的电动机中最大的一台的容量,一般不应超过变压器容量的30%左右。应当指出的是:排灌专用变压器一般不应接入其他负荷,以便在非排灌期及时停运,减少电能损失。

  对于供电照明、农副业产品加工等综合用电变压器容量的选择,要考虑用电设备的同时功率,可按实际可能出现的最大负荷的1。25倍选用变压器的容量。根据农村电网用户分散、负荷密度小、负荷季节性和间隙性强等特点,可采用调容量变压器。调容量变压器是一种可以根据负荷大小进行无负荷调整容量的变压器,它适宜于负荷季节性变化明显的地点使用。

  对于变电所或用电负荷较大的工矿企业,一般采用母子变压器供电方式,其中一台(母变压器)按最大负荷配置,另一台(子变压器)按低负荷状态选择,就可以大大提高配电变压器利用率,降低配电变压器的空载损耗。

  针对农村中某些配变一年中除了少量高峰用电负荷外,长时间处于低负荷运行状态实际情况,对有条件的用户,也可采用母子变或变压器并列运行的供电方式。在负荷变化较大时,根据电能损耗最低的原则,投入不同容量的变压器。

  二、变压器容量选择计算

  1、变压器铭牌容量标示

  变压器的容量是个功率单位(视在功率),用VA(伏安)或KVA(千伏安)表示。它是交流电压和交流电流有效值的乘积,计算公式S=UI。变压器额定容量的大小会在其的铭牌上标明。

  选择变压器需要清楚使用多大容量的变压器,这个通常根据实际用电系统的负荷大小来考虑。一个供电系统,经过计算后,按计算负荷S选择变压器的容量。对于临时用电(建筑工地上)且平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右。变压器容量为计算负荷量的1.15倍左右。对于永久性供电系统,变压器的负荷率一般取60%~70%为宜。但变压器的额定容量按一定等级制造的,因此选用时,选容量相近,大于计算的等级规格。

  同时,应当注意单台变压器的容量不宜大于1000kVA。负荷较大时,可选用几台变压器并联供电。而并联运行应满足变压比相等,连接组别相同,短路电压相同等条件;其次注意负载分配的问题,一般最大容量与最小容量之比不超过3:1。

江苏快3  2、压器负载的每相最大功率

  将A相、B相、C相每相负载功率独立相加,如A相负载总功率10kW,B相负载总功率9kW,C相负载总功率11kW,取最大值11kW。单相每台设备的功率按照铭牌上面的最大值计算,三相设备功率除以3,等于这台设备的每相功率。

  例如:C相负载总功率=(电脑300W X 10台)+(空调2kW X 4台)=11kW

  3、变压器三相总功率

  变压器的三相总功率为11kW X 3相=33kW。三相总功率/0.8,这是最重要的步骤,目前市场上销售的变压器90%以上功率因数只有0.8,所以需要除以0.8的功率因素。

  变压器的总功率为33kW/0.8=41.25kW。变压器总功率/0.85,根据《电力工程设计手册》,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右。

  需要配置的变压器功率等级为41.25kW/0.85=48.529kW,那么在购买时选择50KVA的变压器就可以了。

  

  由专业人员回答。

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