提出了一種根據(jù)日負(fù)荷曲線自動(dòng)切換兩臺(tái)容量相等的干式配電變壓器的節(jié)能運(yùn)行方案。對(duì)兩臺(tái)小容量干式配電變壓器和一臺(tái)大容量干式配電變壓器的損耗和節(jié)能效果進(jìn)行了分析和計(jì)算，并對(duì)該方案的投資和回收期進(jìn)行了簡(jiǎn)單估算。作者希望該方案能在城市住宅供電工程中得到試驗(yàn)和推廣。關(guān)鍵詞：配電干式變壓器；住宅小區(qū)；損失；節(jié)能中間圖分類號(hào)：TM714.3文件標(biāo)識(shí)碼：b篇：1003-0867 (2006) 10-0054-02配電系統(tǒng)中，有大量的配電干式變壓器，是產(chǎn)生電能損耗的重要環(huán)節(jié)，配電干式變壓器的節(jié)能降損問(wèn)題已成為關(guān)注的焦點(diǎn)。在節(jié)能型干式變壓器的應(yīng)用中，S11型低損耗干式變壓器、非晶合金鐵心干式變壓器和調(diào)容干式變壓器得到了推廣應(yīng)用，取得了良好的節(jié)能效果。從配電干式變壓器的運(yùn)行方案入手，可以達(dá)到更好的節(jié)能效果。根據(jù)日負(fù)荷曲線，提出了兩臺(tái)干式配電變壓器的運(yùn)行方案，并分析了該方案的節(jié)能效果和投資效益。1住宅小區(qū)配電變壓器當(dāng)前運(yùn)行方案住宅小區(qū)負(fù)荷特點(diǎn)是峰谷差大，負(fù)荷率低(30% ~ 40%)。較大負(fù)荷一般發(fā)生在17:00-22:00，較小負(fù)荷一般發(fā)生在0:00-5:00。目前住宅小區(qū)的供電方案大多是在供電區(qū)域配置干式變壓器。干式變壓器的額定容量是根據(jù)該地區(qū)的較大負(fù)荷選擇的，干式變壓器的容量不能調(diào)整。由于干式變壓器的容量越大，其空載損耗越高，所以當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象，不是一種經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方案；一臺(tái)干式變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行，出現(xiàn)故障時(shí)沒(méi)有備用干式變壓器，不符合“N-1”原則，影響供電可靠性。2、兩臺(tái)同容量干式變壓器運(yùn)行方案為了減少干式變壓器的損耗，根據(jù)總?cè)萘恳?，在一個(gè)供電區(qū)域內(nèi)配置兩臺(tái)同容量干式變壓器，使兩臺(tái)配電變壓器的容量之和等于總?cè)萘?。換句話說(shuō)，如果一個(gè)供電區(qū)需要配置一臺(tái)SN1=630 kVA的干式變壓器，那么可以按照本文所述的方案在供電區(qū)配置兩臺(tái)SN2=315 kVA的干式變壓器。SN1=2SN2運(yùn)行方案：一臺(tái)配電變壓器正常運(yùn)行，另一臺(tái)干式變壓器在高峰負(fù)荷時(shí)投入運(yùn)行。比如每天17:00-22:00，兩臺(tái)干式變壓器并聯(lián)運(yùn)行，滿足高峰負(fù)荷要求，其他時(shí)段一臺(tái)干式變壓器供電。當(dāng)干式變壓器停止運(yùn)行時(shí)，高壓和低壓側(cè)開(kāi)關(guān)關(guān)閉。兩臺(tái)干式變壓器互為備用。當(dāng)一臺(tái)干式變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)干式變壓器可以供電，不會(huì)出現(xiàn)因干式變壓器故障而切斷所有供電區(qū)域的現(xiàn)象。工作原理如圖1所示。3節(jié)能效果分析3.1干式變壓器損耗有功損耗計(jì)算公式： P=P0 KT 2 PK無(wú)功損耗： Q=Q0 KT 2 QK綜合功率損耗：PZ=P KQQ年功率損耗：WZ=8760PZRS3: Q0——空載無(wú)功損耗(kvar)，Q0 .P0——空載損耗(kw)；PK——額定負(fù)荷損失(kw)；SN——干式變壓器的額定容量(kva)；I03354干式變壓器空載電流百分比；B——負(fù)荷率，城市住宅小區(qū)估計(jì)30% ~ 40%；KT——負(fù)荷波動(dòng)損失系數(shù)，kt=1.05QK——額定負(fù)載泄漏功率(kvar)，qkuk % sn；KQ——無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量(kW/kvar)，城市電網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)6 ~ 10kv降壓干式變壓器取較小系統(tǒng)負(fù)荷時(shí)，其無(wú)功當(dāng)量kq=0.1kw/kvar；RS3——供電可靠率，此處為99.9%；3.2日較大并聯(lián)運(yùn)行時(shí)間為 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

因此，兩臺(tái)小型干式變壓器每日并聯(lián)運(yùn)行時(shí)間不能大于t，否則，功率損耗高于一臺(tái)大容量干式變壓器，因此不能采用該方案。大型干式變壓器和小型干式變壓器的綜合功率損耗(PZ1， PZ23354)在兩個(gè)干式變壓器較大日并列運(yùn)行時(shí)間的公式T 24(PZ1/PZ2-1)中由上述公式推導(dǎo)計(jì)算。3.3利用上述公式，分別計(jì)算S11-R-315/10和S11-R-630/10配電干式變壓器的有功功率損耗、無(wú)功功率損耗、綜合功率損耗和年功率損耗。負(fù)載率為40%，供電可靠性為99.9%。負(fù)荷率與有功功率損耗和無(wú)功功率損耗呈平方關(guān)系，是干式變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要參數(shù)。表1是一些干式配電變壓器的損耗參數(shù)表。表1配電干式變壓器損耗參數(shù)表表2節(jié)能效果對(duì)比表從表2可以看出，用兩臺(tái)小型干式變壓器代替一臺(tái)大型干式變壓器的方案節(jié)能效果更好，干式變壓器容量越大，節(jié)能效果越明顯。假設(shè)某縣城有10個(gè)2S11-R-315供電站和10個(gè)2S11-R-160供電站，每年可節(jié)約電能約100 MWh，具有明顯的推廣應(yīng)用價(jià)值。4設(shè)備配置及投資估算兩臺(tái)同容量干式變壓器的配置方案，根據(jù)安裝方式的不同，可分為室外柱式安裝方式、室內(nèi)配電室安裝方式和箱式變壓器安裝方式。關(guān)鍵設(shè)備包括干式變壓器高低壓側(cè)斷路器和干式變壓器自動(dòng)切換控制器。4.1斷路器設(shè)備斷路器設(shè)備應(yīng)具有遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程通信接口，并且每天可打開(kāi)和關(guān)閉一次或兩次。戶外立柱安裝方式：每臺(tái)干式變壓器高壓側(cè)配一臺(tái)電力負(fù)荷斷路器，低壓側(cè)配一臺(tái)斷路器。斷路器的類型與單個(gè)干式變壓器相同。為了節(jié)省投資，長(zhǎng)期運(yùn)行的干式變壓器高壓側(cè)可以不裝負(fù)荷斷路器。室內(nèi)配電室和箱式變壓器安裝方式的斷路器類型與單干式變壓器相同

。在戶內(nèi)配電室設(shè)計(jì)時(shí)，有的配電室已經(jīng)按2臺(tái)配變?cè)O(shè)計(jì)，這樣的配電室很容易實(shí)現(xiàn)2臺(tái)配變按日負(fù)荷曲線運(yùn)行方案。 4.2 干式變壓器自動(dòng)投切控制器 干式變壓器自動(dòng)投切控制器要求具備根據(jù)負(fù)荷大小自動(dòng)合分相應(yīng)干式變壓器高低壓斷路器的功能。此功能可以集成于負(fù)荷管理終端、干式變壓器監(jiān)控終端或無(wú)功補(bǔ)償控制器中，因?yàn)榇巳N終端設(shè)備已經(jīng)具備負(fù)荷測(cè)量等功能，尤其是具有交流采樣功能的負(fù)荷管理終端，稍加改動(dòng)就可用于干式變壓器自動(dòng)投切，這樣的控制器軟硬件平臺(tái)穩(wěn)定，開(kāi)發(fā)工作量小，功能集成，一機(jī)多用，節(jié)省用戶投資。 4.3 新增投資與回收期估算 下面以2臺(tái) S11-R-315配置方案為例估算新增投資和回收期。新增投資是指2臺(tái)315 kvA干式變壓器方案比1臺(tái)630 kvA干式變壓器方案增加的投資。 表3 新增投資與回收期估算表 從3表可以看出，戶外柱上方式投資較大，回收期較長(zhǎng)，主要投資花費(fèi)在高壓側(cè)斷路器上，如果能開(kāi)發(fā)出廉價(jià)的新型斷路器，該方案還可以采用。配電室方式和箱式變方式投資較少，應(yīng)該優(yōu)先采用本文所述的方案。如果配電室原設(shè)計(jì)方案已經(jīng)按2臺(tái)干式變壓器配置，采用本文所述方案的優(yōu)勢(shì)更明顯。 從2臺(tái)小干式變壓器與1臺(tái)大干式變壓器的投資差價(jià)而言，2臺(tái)S11-R-315的價(jià)格與1臺(tái)S11-R-630的價(jià)格相當(dāng)，而2臺(tái)S11-R-160的價(jià)格比1臺(tái)S11-R-315的價(jià)格貴1萬(wàn)多元。所以，630 kVA以上的大容量干式變壓器更換為2臺(tái)小容量干式變壓器比較節(jié)省投資。 5 結(jié)束語(yǔ) 本文所述的住宅小區(qū)配電干式變壓器節(jié)能運(yùn)行方案有明顯的節(jié)能效果，符合“N-1”原則，對(duì)降低綜合線損率，提高供電可靠率有積極作用。 本文所述的配變運(yùn)行方案比較適用于日負(fù)荷變化比較大的供電臺(tái)區(qū)。 本文所述的配變運(yùn)行方案比較適用于配電室方式和箱式變供電方式，這兩種供電方式新增投資較少，投資回收期較短。 對(duì)于戶外柱上配變供電方案，主要問(wèn)題是選擇廉價(jià)的新型高壓斷路器，以降低投資。 參考文獻(xiàn) [1] 方向暉. 中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京: 中水利電力出版社, 2004.#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#