農(nóng)網(wǎng)35kV變電站變壓器容量的選擇
新建35kV變電站是農(nóng)村電網(wǎng)改造的重要內(nèi)容，由于農(nóng)村用電負(fù)荷往往偏小，因此，變壓器容量的選擇至關(guān)重要。通過用負(fù)荷增長曲線圖法選擇農(nóng)村電網(wǎng)35kV變電站變壓器的容量，并經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析，既滿足負(fù)荷增長需求，又滿足經(jīng)濟(jì)要求，是一種非常直觀、實(shí)用的方法。
負(fù)荷曲線法農(nóng)村電網(wǎng)變電站變壓器容量選擇
為了提高農(nóng)村電網(wǎng)的供電質(zhì)量，改善農(nóng)村用電環(huán)境，規(guī)范用電管理，降低綜合線損率。1998年6月國務(wù)院部署和開展了農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造工作，目前大規(guī)模的農(nóng)村電網(wǎng)改造工程正在全國各地如火如荼地進(jìn)行著。興建35kV變電站是農(nóng)村電網(wǎng)改造的重要內(nèi)容。由于農(nóng)村用電負(fù)荷往往偏小，因此，變壓器容量的選擇至關(guān)重要。容量選擇小，不能滿足負(fù)荷增長的要求:容量選擇大，造成變壓器空載損耗大，起不到降低損耗，同網(wǎng)同價(jià)的要求。本文根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)改造實(shí)踐，對用負(fù)荷增長曲線法選擇農(nóng)村電網(wǎng)35kV變電站變壓器容量的方法作一簡介。
1、預(yù)測用電負(fù)荷
由于35kV變電站多為農(nóng)村電網(wǎng)改造的終端變，其供電范圍為1~3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，所以變壓器容量的選擇至關(guān)重要。要正確選擇變壓器容量，必須做好用電負(fù)荷的預(yù)測工作。
1.1了解當(dāng)前實(shí)際的用電負(fù)荷。首先確定新建35kV變電站的供電范圍，從縣電力公司處了解供電范圍內(nèi)近幾年的供用電情況。其主要數(shù)據(jù)資料有:年用電量（kWh）、年最大負(fù)荷（kW）、年用電增長率（%）。由于農(nóng)村用電量環(huán)境的制約（供電質(zhì)量差、電費(fèi)高等），實(shí)際發(fā)生的用電負(fù)荷小于實(shí)際用電需求。
1.2了解鄉(xiāng)鎮(zhèn)近期、遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，滿足負(fù)荷正常發(fā)展的要求，是考慮變壓器容量的重要依據(jù)。
1.3考慮同網(wǎng)同價(jià)后農(nóng)村用電量正常負(fù)荷的需求。農(nóng)民用電難、難用電，嚴(yán)重制約了農(nóng)民用電的積極性，因此，同網(wǎng)同價(jià)后，農(nóng)民對用電的需求將會有較大的增長，一是家電普及，二是農(nóng)村加工業(yè)的用電增加。
2、繪制最大負(fù)荷增長曲線
根據(jù)負(fù)荷預(yù)測可確定兩個(gè)重要數(shù)據(jù)，第一個(gè)重要數(shù)據(jù)就是變壓器投運(yùn)時(shí)的年最大負(fù)荷(kW)，假定為Po。第二個(gè)重要數(shù)據(jù)就是變壓器投運(yùn)后每年的年用電增長率(%)，假定為X，并假定每年用電增長率相同，則年最大用電負(fù)荷增長的公式為:Pn=Po(1+X)n
式中Pn——變壓器投運(yùn)后第n年的年用電最大負(fù)荷（kW）
n——變壓器投運(yùn)后第n年，n=(0~20a)
采用取點(diǎn)法可以繪制出最大負(fù)荷增長曲線?？紤]功率因數(shù)為cosφ，則最大視在功率Sn為:Sn=Pn/cosφ=Po(1+X)n/cosφ
3、繪制平均負(fù)荷增長曲線
根據(jù)年用電量或負(fù)荷率，我們可以確定年平均用電負(fù)荷（kW）,設(shè)為Pe。其視在功率Se，假定負(fù)荷率為K，平均負(fù)荷年增長率仍為X，則平均負(fù)荷增長曲線的公式為:
Pe=KPn=KPo(1+X)n
Se=Pe/cosφ=KPo(1+X)n/cosφ=KSn
由于農(nóng)村負(fù)荷率一般不高，一般取K=0.5
4、繪制變壓器各級額定容量
一般情況下，可選取變壓器容量分別為Sn=1600kVA,2000kVA,2500Kva,3150kVA,4000kVA,將變壓器額定容量繪制。
5、繪制變壓器最大過負(fù)荷容量
考慮農(nóng)村日負(fù)荷曲線中，最大用電負(fù)荷時(shí)間一般不超過2h，因此可以將變壓器事故允許過負(fù)荷的時(shí)間為2h時(shí)的過負(fù)荷的1.3倍作為變壓器正常情況下最大過負(fù)荷能力。則將變壓器最大過負(fù)荷容量Smax=2080kVA,2600kVA,3250kVA,4095kVA,5200kVA,分別繪制。
6、方案技術(shù)比較，確定變壓器的容量
6.1變壓器額定容量滿足平均負(fù)荷增長的需求。
從圖1中我們可以看出:
Sn=1600kVA
6.2變壓器最大過負(fù)荷容量滿足最大負(fù)荷增長的需求。
變壓器最大過負(fù)荷容量與最大負(fù)荷增長曲線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是最大負(fù)荷增長達(dá)到變壓器最大過負(fù)荷能力時(shí)的年限， 從結(jié)果分析Sn=4000kVA，容量太大，此方案取消。
7、方案經(jīng)濟(jì)性比較，確定變壓器的容量
經(jīng)過技術(shù)比較，我們初步選取Sn=2000kVA，Sn=2500kVA，Sn=3150kVA進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較。
7.1空載損耗:其參數(shù)分別為2.9kW，3.4kW，4.0kW。假設(shè)變壓器正常運(yùn)行20a，并假定1kWh平均成本為0.35元，則最大空載損耗分別為:
SZ9-2000/35:20×365×24×2.9×0.4=20.32(萬元)
SZ9-2000/35:20×365×24×3.4×0.4=23.83(萬元)
SZ9-2000/35:20×365×24×4.0×0.4=28.03(萬元)
7.2最大負(fù)荷超過變壓器最大過負(fù)荷容量而少供電的損失，假定全年最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間分別為:3個(gè)月、2個(gè)月、1個(gè)月，并假定變壓器正常運(yùn)行20a。按供1kWh電量的利潤為0.06元計(jì)算，則少供電而少得利潤分別為:
SZ9-2000/35,3個(gè)月:
3/12×0.06×∫20[1000×(1+7%)n-2600]×0.8×365×24dn=36.62(萬元)
同理:2個(gè)月為24.41萬元;1個(gè)月為12.21萬元。
SZ9-2500/35,3個(gè)月:
3/12×0.06×∫20[1000×(1+7%)n-3250]×0.8×365×24dn=8.16(萬元)
同理:2個(gè)月為5.44萬元;1個(gè)月為2.72萬元。
7.3綜合費(fèi):綜合費(fèi)=空載損耗+設(shè)備費(fèi)+少供電損失。
此指標(biāo)越小的經(jīng)濟(jì)性越好，見表2。
從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性比較的結(jié)果，選擇SZ9-2500/35型變壓器最好。
8、文章結(jié)語
農(nóng)村電網(wǎng)改造工程是一項(xiàng)投資大、涉及面廣的工程，也是一項(xiàng)具有重大社會和經(jīng)濟(jì)效益的工程。合理選擇農(nóng)村電網(wǎng)35kV變電站變壓器容量是農(nóng)村電網(wǎng)改造的重要內(nèi)容。用負(fù)荷增長曲線法選擇農(nóng)村電網(wǎng)35kV變電站變壓器容量是一種非常直觀、實(shí)用的方法。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，既滿足負(fù)荷增長的需求，又能滿足經(jīng)濟(jì)性要求。
信息整理：www.ewkbg.com
負(fù)荷曲線法農(nóng)村電網(wǎng)變電站變壓器容量選擇
為了提高農(nóng)村電網(wǎng)的供電質(zhì)量，改善農(nóng)村用電環(huán)境，規(guī)范用電管理，降低綜合線損率。1998年6月國務(wù)院部署和開展了農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造工作，目前大規(guī)模的農(nóng)村電網(wǎng)改造工程正在全國各地如火如荼地進(jìn)行著。興建35kV變電站是農(nóng)村電網(wǎng)改造的重要內(nèi)容。由于農(nóng)村用電負(fù)荷往往偏小，因此，變壓器容量的選擇至關(guān)重要。容量選擇小，不能滿足負(fù)荷增長的要求:容量選擇大，造成變壓器空載損耗大，起不到降低損耗，同網(wǎng)同價(jià)的要求。本文根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)改造實(shí)踐，對用負(fù)荷增長曲線法選擇農(nóng)村電網(wǎng)35kV變電站變壓器容量的方法作一簡介。
1、預(yù)測用電負(fù)荷
由于35kV變電站多為農(nóng)村電網(wǎng)改造的終端變，其供電范圍為1~3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，所以變壓器容量的選擇至關(guān)重要。要正確選擇變壓器容量，必須做好用電負(fù)荷的預(yù)測工作。
1.1了解當(dāng)前實(shí)際的用電負(fù)荷。首先確定新建35kV變電站的供電范圍，從縣電力公司處了解供電范圍內(nèi)近幾年的供用電情況。其主要數(shù)據(jù)資料有:年用電量（kWh）、年最大負(fù)荷（kW）、年用電增長率（%）。由于農(nóng)村用電量環(huán)境的制約（供電質(zhì)量差、電費(fèi)高等），實(shí)際發(fā)生的用電負(fù)荷小于實(shí)際用電需求。
1.2了解鄉(xiāng)鎮(zhèn)近期、遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，滿足負(fù)荷正常發(fā)展的要求，是考慮變壓器容量的重要依據(jù)。
1.3考慮同網(wǎng)同價(jià)后農(nóng)村用電量正常負(fù)荷的需求。農(nóng)民用電難、難用電，嚴(yán)重制約了農(nóng)民用電的積極性，因此，同網(wǎng)同價(jià)后，農(nóng)民對用電的需求將會有較大的增長，一是家電普及，二是農(nóng)村加工業(yè)的用電增加。
2、繪制最大負(fù)荷增長曲線
根據(jù)負(fù)荷預(yù)測可確定兩個(gè)重要數(shù)據(jù)，第一個(gè)重要數(shù)據(jù)就是變壓器投運(yùn)時(shí)的年最大負(fù)荷(kW)，假定為Po。第二個(gè)重要數(shù)據(jù)就是變壓器投運(yùn)后每年的年用電增長率(%)，假定為X，并假定每年用電增長率相同，則年最大用電負(fù)荷增長的公式為:Pn=Po(1+X)n
式中Pn——變壓器投運(yùn)后第n年的年用電最大負(fù)荷（kW）
n——變壓器投運(yùn)后第n年，n=(0~20a)
采用取點(diǎn)法可以繪制出最大負(fù)荷增長曲線?？紤]功率因數(shù)為cosφ，則最大視在功率Sn為:Sn=Pn/cosφ=Po(1+X)n/cosφ
3、繪制平均負(fù)荷增長曲線
根據(jù)年用電量或負(fù)荷率，我們可以確定年平均用電負(fù)荷（kW）,設(shè)為Pe。其視在功率Se，假定負(fù)荷率為K，平均負(fù)荷年增長率仍為X，則平均負(fù)荷增長曲線的公式為:
Pe=KPn=KPo(1+X)n
Se=Pe/cosφ=KPo(1+X)n/cosφ=KSn
由于農(nóng)村負(fù)荷率一般不高，一般取K=0.5
4、繪制變壓器各級額定容量
一般情況下，可選取變壓器容量分別為Sn=1600kVA,2000kVA,2500Kva,3150kVA,4000kVA,將變壓器額定容量繪制。
5、繪制變壓器最大過負(fù)荷容量
考慮農(nóng)村日負(fù)荷曲線中，最大用電負(fù)荷時(shí)間一般不超過2h，因此可以將變壓器事故允許過負(fù)荷的時(shí)間為2h時(shí)的過負(fù)荷的1.3倍作為變壓器正常情況下最大過負(fù)荷能力。則將變壓器最大過負(fù)荷容量Smax=2080kVA,2600kVA,3250kVA,4095kVA,5200kVA,分別繪制。
6、方案技術(shù)比較，確定變壓器的容量
6.1變壓器額定容量滿足平均負(fù)荷增長的需求。
從圖1中我們可以看出:
Sn=1600kVA
6.2變壓器最大過負(fù)荷容量滿足最大負(fù)荷增長的需求。
變壓器最大過負(fù)荷容量與最大負(fù)荷增長曲線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是最大負(fù)荷增長達(dá)到變壓器最大過負(fù)荷能力時(shí)的年限， 從結(jié)果分析Sn=4000kVA，容量太大，此方案取消。
7、方案經(jīng)濟(jì)性比較，確定變壓器的容量
經(jīng)過技術(shù)比較，我們初步選取Sn=2000kVA，Sn=2500kVA，Sn=3150kVA進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較。
7.1空載損耗:其參數(shù)分別為2.9kW，3.4kW，4.0kW。假設(shè)變壓器正常運(yùn)行20a，并假定1kWh平均成本為0.35元，則最大空載損耗分別為:
SZ9-2000/35:20×365×24×2.9×0.4=20.32(萬元)
SZ9-2000/35:20×365×24×3.4×0.4=23.83(萬元)
SZ9-2000/35:20×365×24×4.0×0.4=28.03(萬元)
7.2最大負(fù)荷超過變壓器最大過負(fù)荷容量而少供電的損失，假定全年最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間分別為:3個(gè)月、2個(gè)月、1個(gè)月，并假定變壓器正常運(yùn)行20a。按供1kWh電量的利潤為0.06元計(jì)算，則少供電而少得利潤分別為:
SZ9-2000/35,3個(gè)月:
3/12×0.06×∫20[1000×(1+7%)n-2600]×0.8×365×24dn=36.62(萬元)
同理:2個(gè)月為24.41萬元;1個(gè)月為12.21萬元。
SZ9-2500/35,3個(gè)月:
3/12×0.06×∫20[1000×(1+7%)n-3250]×0.8×365×24dn=8.16(萬元)
同理:2個(gè)月為5.44萬元;1個(gè)月為2.72萬元。
7.3綜合費(fèi):綜合費(fèi)=空載損耗+設(shè)備費(fèi)+少供電損失。
此指標(biāo)越小的經(jīng)濟(jì)性越好，見表2。
從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性比較的結(jié)果，選擇SZ9-2500/35型變壓器最好。
8、文章結(jié)語
農(nóng)村電網(wǎng)改造工程是一項(xiàng)投資大、涉及面廣的工程，也是一項(xiàng)具有重大社會和經(jīng)濟(jì)效益的工程。合理選擇農(nóng)村電網(wǎng)35kV變電站變壓器容量是農(nóng)村電網(wǎng)改造的重要內(nèi)容。用負(fù)荷增長曲線法選擇農(nóng)村電網(wǎng)35kV變電站變壓器容量是一種非常直觀、實(shí)用的方法。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，既滿足負(fù)荷增長的需求，又能滿足經(jīng)濟(jì)性要求。
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