提出了一種根據(jù)日負荷曲線自動切換兩臺容量相等的干式配電變壓器的節(jié)能運行方案。對兩臺小容量干式配電變壓器和一臺大容量干式配電變壓器的損耗和節(jié)能效果進行了分析和計算，并對該方案的投資和回收期進行了簡單估算。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：TM714.3文件標識碼：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)能降損問題已成為關(guān)注的焦點。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行方案入手，可以達到更好的節(jié)能效果。根據(jù)日負荷曲線，提出了兩臺干式配電變壓器的運行方案，并分析了該方案的節(jié)能效果和投資效益。1住宅小區(qū)配電變壓器當前運行方案住宅小區(qū)負荷特點是峰谷差大，負荷率低(30% ~ 40%)。較大負荷一般發(fā)生在17:00-22:00，較小負荷一般發(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，所以當負載較小時，會出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象，不是一種經(jīng)濟的運行方案；一臺干式變壓器長期運行，出現(xiàn)故障時沒有備用干式變壓器，不符合“N-1”原則，影響供電可靠性。2、兩臺同容量干式變壓器運行方案為了減少干式變壓器的損耗，根據(jù)總?cè)萘恳?，在一個供電區(qū)域內(nèi)配置兩臺同容量干式變壓器，使兩臺配電變壓器的容量之和等于總?cè)萘?。換句話說，如果一個供電區(qū)需要配置一臺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SN2=315 kVA的干式變壓器。SN1=2SN2運行方案：一臺配電變壓器正常運行，另一臺干式變壓器在高峰負荷時投入運行。比如每天17:00-22:00，兩臺干式變壓器并聯(lián)運行，滿足高峰負荷要求，其他時段一臺干式變壓器供電。當干式變壓器停止運行時，高壓和低壓側(cè)開關(guān)關(guān)閉。兩臺干式變壓器互為備用。當一臺干式變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺干式變壓器可以供電，不會出現(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算公式： P=P0 KT 2 PK無功損耗： Q=Q0 KT 2 QK綜合功率損耗：PZ=P KQQ年功率損耗：WZ=8760PZRS3: Q0——空載無功損耗(kvar)，Q0 .P0——空載損耗(kw)；PK——額定負荷損失(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——負荷率，城市住宅小區(qū)估計30% ~ 40%；KT——負荷波動損失系數(shù)，kt=1.05QK——額定負載泄漏功率(kvar)，qkuk % sn；KQ——無功經(jīng)濟當量(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)負荷時，其無功當量kq=0.1kw/kvar；RS3——供電可靠率，此處為99.9%；3.2日較大并聯(lián)運行時間為 #p#分頁標題#e#

因此，兩臺小型干式變壓器每日并聯(lián)運行時間不能大于t，否則，功率損耗高于一臺大容量干式變壓器，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)在兩個干式變壓器較大日并列運行時間的公式T 24(PZ1/PZ2-1)中由上述公式推導(dǎo)計算。3.3利用上述公式，分別計算S11-R-315/10和S11-R-630/10配電干式變壓器的有功功率損耗、無功功率損耗、綜合功率損耗和年功率損耗。負載率為40%，供電可靠性為99.9%。負荷率與有功功率損耗和無功功率損耗呈平方關(guān)系，是干式變壓器經(jīng)濟運行的重要參數(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)能效果對比表從表2可以看出，用兩臺小型干式變壓器代替一臺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2S11-R-315供電站和10個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)用價值。4設(shè)備配置及投資估算兩臺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切換控制器。4.1斷路器設(shè)備斷路器設(shè)備應(yīng)具有遠程控制和遠程通信接口，并且每天可打開和關(guān)閉一次或兩次。戶外立柱安裝方式：每臺干式變壓器高壓側(cè)配一臺電力負荷斷路器，低壓側(cè)配一臺斷路器。斷路器的類型與單個干式變壓器相同。為了節(jié)省投資，長期運行的干式變壓器高壓側(cè)可以不裝負荷斷路器。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)計時，有的配電室已經(jīng)按2臺配變設(shè)計，這樣的配電室很容易實現(xiàn)2臺配變按日負荷曲線運行方案。 4.2 干式變壓器自動投切控制器 干式變壓器自動投切控制器要求具備根據(jù)負荷大小自動合分相應(yīng)干式變壓器高低壓斷路器的功能。此功能可以集成于負荷管理終端、干式變壓器監(jiān)控終端或無功補償控制器中，因為此三種終端設(shè)備已經(jīng)具備負荷測量等功能，尤其是具有交流采樣功能的負荷管理終端，稍加改動就可用于干式變壓器自動投切，這樣的控制器軟硬件平臺穩(wěn)定，開發(fā)工作量小，功能集成，一機多用，節(jié)省用戶投資。 4.3 新增投資與回收期估算 下面以2臺 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315 kvA干式變壓器方案比1臺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，主要投資花費在高壓側(cè)斷路器上，如果能開發(fā)出廉價的新型斷路器，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)計方案已經(jīng)按2臺干式變壓器配置，采用本文所述方案的優(yōu)勢更明顯。 從2臺小干式變壓器與1臺大干式變壓器的投資差價而言，2臺S11-R-315的價格與1臺S11-R-630的價格相當，而2臺S11-R-160的價格比1臺S11-R-315的價格貴1萬多元。所以，630 kVA以上的大容量干式變壓器更換為2臺小容量干式變壓器比較節(jié)省投資。 5 結(jié)束語 本文所述的住宅小區(qū)配電干式變壓器節(jié)能運行方案有明顯的節(jié)能效果，符合“N-1”原則，對降低綜合線損率，提高供電可靠率有積極作用。 本文所述的配變運行方案比較適用于日負荷變化比較大的供電臺區(qū)。 本文所述的配變運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。 對于戶外柱上配變供電方案，主要問題是選擇廉價的新型高壓斷路器，以降低投資。 參考文獻 [1] 方向暉. 中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計基礎(chǔ). 北京: 中水利電力出版社, 2004.#p#分頁標題#e#