27.根据日负荷曲线核算变压器容量的计算

变压器负荷可能随着生产的发展而增大,但是否需要增容,还要视具体情况作技术经济比较。通常可根据变压器的日负荷曲线,核算其是否在允许的运行范围内,运行是否经济,然后再决定是否需要增容。

【实例】 某企业使用一台S9-160/10型配电变压器,其额定容量为160kV·A,低压侧额定电流为231A,额定电压为400V。现负荷增加50kW,负荷高峰时还可达300A以上,事故短时(20min内)过负荷可达370A,这种运行状态是否允许?是否需要增容?为此,对其运行负荷进行了实测,得出典型日负荷电流、电压、cosφ、有功功率数据见表3-20。

表3-20 日负荷统计表

由表3-20可知,最大负荷电流Imax=305A;平均负荷电流Ipj=∑I/24=4355/24=181.5(A);平均电压Upj=∑U/24=9132/24=380.5(V);平均功率因数cosφpj=∑cosφ/24=0.756;平均有功功率:Ppj=UpjIpjcosφpj=90.4kW,由表3-20数据画出日负荷曲线如图3-9所示。

图3-9 变压器日负荷电流曲线 

变压器负荷率为

式中 ∑IT——实际运行曲线的安培小时数或负荷曲线所包围的面积,A·h;

  T——对应电流I的小时数。

由日负荷曲线可知,最大负荷电流过载时间为2h,β=0.595,查图3-10中的曲线得变压器允许的过载倍数为Kyx=1.265。因此其IP分别为

          I=Imax/Kyx=305/1.265=241(A)

图3-10 变压器平均负载率小于满载时允许的过负荷曲线

可见,只要一台额定容量为159kV·A的变压器即可保证正常供电。现变压器容量为160kV·A,还多出视在容量ΔPs=1kV·A。

至于20min尖峰负荷达370A,此时的过负荷百分数为K=(Im-Ie)/Ie×100%=(370-231/231)×100%=60%,仍满足“变压器运行规程”中规定的事故过负荷的百分数与时间(见表3-21)。

表3-21 油浸自然循环冷却变压器事故过负荷允许时间  单位:h:min

另外,如果将目前的功率因数提高到cosφ2=0.98,则还可增加负荷。如以最高负荷时的有功功率P=152kW、cosφ1=0.8(见表3-20)计算,则所需加装补偿电容器的电容量为

选用BW0.4-10-3型电容器9只。补偿后节省的视在容量为

因此,现使用的160kV·A变压器总共富裕视在容量为

综上所述,该企业使用160kV·A变压器,虽有过负荷现象,但还是允许的。