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1、民用建筑配電變壓器負(fù)荷率偏低的原因分析【摘要】本文對民用建筑配電變壓器負(fù)荷率較低的原因情況進(jìn)行了分析，并提出若干解決措施，對相關(guān)工作人員有一定的借鑒作用。 /2/view-13091029.htm【關(guān)鍵詞】民用建筑；變壓器；負(fù)荷率當(dāng)民用建筑使用的配電變壓器負(fù)荷率交底時(shí)，會造成能源和資金的浪費(fèi)，而我國目前很多投入運(yùn)營的民用建筑變壓器都存在這種問題；如某民用住宅小區(qū)，使用的2臺容量為630kva配電變壓器，在實(shí)際中只有1臺變壓器投入運(yùn)營，該變壓器在正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷為540A，但該變壓器在低壓條件下的額定電流為920A，因此該變壓器實(shí)際的負(fù)荷率不到60%；如某繁華商業(yè)區(qū)的一座大廈，配置了2臺容量2、為1000KVA的配電電壓器，在實(shí)際中也是只有1臺變壓器投入運(yùn)行，該變壓器在正常運(yùn)行時(shí)的最大電流為640A，但該變壓器在低壓條件下的額定電流為1400A，該變壓器實(shí)際的負(fù)荷率不到50%；針對配電電壓器負(fù)荷率較低情況，以下對出現(xiàn)的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析。1 配電變壓器負(fù)荷率與負(fù)荷計(jì)算方法之間的關(guān)系通常情況下，變電器負(fù)荷的計(jì)算值直接決定了所使用變壓器的容量，同時(shí)也對變壓器運(yùn)行之后的負(fù)荷率有一定的影響；國家頒布實(shí)施的民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中指出，在變壓器的施工圖設(shè)計(jì)以及初步設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)選擇需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，對于民用住宅建筑，應(yīng)當(dāng)選擇單位指標(biāo)法進(jìn)行計(jì)算；這項(xiàng)規(guī)定使得在實(shí)際設(shè)計(jì)中存在以下3種情況：1.1 當(dāng)3、按照規(guī)范規(guī)定的需要系數(shù)法來確定變壓器的負(fù)荷時(shí)，計(jì)算負(fù)荷就是在線路穩(wěn)定運(yùn)行期間的出現(xiàn)的持續(xù)穩(wěn)定負(fù)荷，這種線路負(fù)荷所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與變壓器實(shí)際運(yùn)行期間產(chǎn)生的熱效應(yīng)類似，也就是計(jì)算負(fù)荷所采用的值是在半小時(shí)內(nèi)變壓器平均負(fù)荷的最大值，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，也因當(dāng)按照計(jì)算負(fù)荷來選擇元件和設(shè)備，并且需要確定配電電壓的損失量。經(jīng)過實(shí)踐表明，計(jì)算負(fù)荷依據(jù)需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出的線路的橫截面積以及所選用的電氣設(shè)備具有一定的余量，這樣就可以顯著提高供電設(shè)施的安全性能，并且這種計(jì)算方法比較簡單，因而得到眾多電力設(shè)計(jì)人員的青睞。1.2 按照需要系數(shù)法計(jì)算時(shí)，所采用的是負(fù)荷的平局值，而且忽略了設(shè)備容量的動態(tài)變化以及用電設(shè)4、備臺數(shù)的影響，使得計(jì)算出來的值要大于實(shí)際值；為此，根據(jù)大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在從電力設(shè)計(jì)手冊中選取負(fù)荷計(jì)算值時(shí)，如果需要系數(shù)存在最大值和最小值，這時(shí)為了保險(xiǎn)起見應(yīng)當(dāng)選擇最小值。為了能夠科學(xué)、合理的降低變壓器負(fù)荷計(jì)算值，按照需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)確保所選擇的需要系數(shù)的正確性。1.3 當(dāng)使用單位指標(biāo)法進(jìn)行民用住宅小區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，因不同地區(qū)的用戶的經(jīng)濟(jì)條件不同，使得住宅用戶的日用電負(fù)荷也有很大的差別，因而導(dǎo)致對負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)存在一定誤差。根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)表明，住宅用戶實(shí)際的負(fù)荷要小于統(tǒng)計(jì)負(fù)荷，這樣就使得所選擇的變壓器容量偏大。我國的民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：“當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí), 應(yīng)將5、配電干線范圍內(nèi)的用電設(shè)備按類型統(tǒng)一劃組；配電干線的計(jì)算負(fù)荷為各用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)，變電所（變壓器）或配電所的計(jì)算負(fù)荷為各配電干線計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)。”繼續(xù)以上文提到的某住宅小區(qū)為例，小區(qū)總共擁有10棟住宅樓，除此之外還有一個(gè)小區(qū)的燈光球場和一個(gè)車棚，每棟樓內(nèi)有25戶，每戶的住宅面積在90?O左右，每戶每天的用電負(fù)荷在6KW左右；每一座住宅樓內(nèi)只有一個(gè)進(jìn)電線路，因此同時(shí)系數(shù)可以取為0.7，在計(jì)算出負(fù)荷以后，在低壓母線處取同時(shí)系數(shù)為0.6。通過采用這種方法進(jìn)行變壓器的設(shè)計(jì)，該小區(qū)只需要使用2臺容量為500KVA的變壓器就可以滿足要求。在進(jìn)行民用建筑配電電壓器容量選擇時(shí)，設(shè)6、計(jì)人員可根據(jù)住宅區(qū)業(yè)主的相關(guān)要求進(jìn)行選擇，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮以下幾點(diǎn)：對于住宅小區(qū)規(guī)模可能繼續(xù)增大時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇實(shí)際容量大些的變壓器，如較大的廣場、商場以及政府工程等；在設(shè)計(jì)時(shí)可以首先計(jì)算線路的負(fù)荷，然后再根據(jù)負(fù)荷選擇變壓器的容量；對于住宅小區(qū)規(guī)模不會有太大變化時(shí)，小區(qū)內(nèi)的所使用的電氣設(shè)備總量也不會有太大的變化，這時(shí)可以對已經(jīng)使用的工程進(jìn)行線路負(fù)荷的計(jì)算，然后再根據(jù)實(shí)測值來選擇合適的同時(shí)系數(shù)。2 變壓器運(yùn)行負(fù)荷率與臺數(shù)之間的關(guān)系當(dāng)民用建筑小區(qū)使用2臺以上的配電變壓器時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到實(shí)際運(yùn)行中可能會有1臺變壓器進(jìn)行檢修，這時(shí)其他的變壓器應(yīng)當(dāng)保證能夠?qū)σ患壓投壺?fù)荷線路供電。如果只需要確保對一級負(fù)荷供電，7、這時(shí)可以將變壓器造的小些；如果需要確保對一級和二級負(fù)荷供電，就需要將變壓器造的大些。有的民用住宅小區(qū)的業(yè)主出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，可能會要求將變壓器的容量造的大一些；如果考慮了突發(fā)事故而需要的備用變壓器容量，則在變壓器正常運(yùn)行期間，會導(dǎo)致變壓器的負(fù)荷率小于正常指標(biāo)。3 變壓器運(yùn)行負(fù)荷率與消防負(fù)荷之間的關(guān)系民用建筑消防設(shè)備只有在發(fā)生火災(zāi)時(shí)才使用，在進(jìn)行線路負(fù)荷的計(jì)算時(shí)，其只占電氣負(fù)荷很小的一部分，通常情況下只需要與民用住宅建筑的備用變壓器容量相當(dāng)即可。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，住宅小區(qū)內(nèi)所有用電設(shè)備的總負(fù)荷小于消防用電的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)按照小區(qū)內(nèi)所用的用電設(shè)備的負(fù)荷為切除加上消防設(shè)備所需要的負(fù)荷來計(jì)算所需8、要的總的低壓負(fù)荷；若不然在計(jì)算電氣總的低壓負(fù)荷時(shí)，可以先不考慮小區(qū)的住宅負(fù)荷，避免導(dǎo)致小區(qū)變壓器的負(fù)荷率降低的過大。4 配電電壓器負(fù)荷率偏低的解決對策4.1 根據(jù)實(shí)際情況，合理的選擇變壓器容量；民用建筑配電變壓器容量選擇的合理與否，直接影響著其經(jīng)濟(jì)性和安全性；若所選擇的變壓器容量太大，會導(dǎo)致變壓器長期處于輕載運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致變壓器的負(fù)荷率過低，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)民用建筑的實(shí)際用電負(fù)荷量，合理的選擇變壓器的容量；在進(jìn)行變壓器容量選取時(shí)應(yīng)確保其備用容量適當(dāng)，不然會導(dǎo)致用于變壓器的投資增大，并且造成變壓器容量的浪費(fèi)，進(jìn)而導(dǎo)致配電電壓器負(fù)荷率過低。4.2 提高民用建筑變壓器的有效利用率；在民用建筑配電電壓9、器的運(yùn)行之前，應(yīng)當(dāng)對用電負(fù)荷有一個(gè)整體性的把握，在正式運(yùn)行后將電氣的用電負(fù)荷調(diào)到合理值；另外，應(yīng)當(dāng)盡量使配電電壓器多帶一些用電時(shí)間不同的負(fù)荷，以及性質(zhì)上存在顯著差異的負(fù)荷，在不同的負(fù)荷交替使用時(shí)，可以有效的提高配電變壓器的利用率。4.3 注重配電變壓器的更新；在民用建筑配變壓器使用時(shí)間過長時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況考慮對其進(jìn)行更新，這樣不僅能夠提高配電變壓器的功率，而且可以將配電電壓器的損耗降低，提高配電變壓器的負(fù)荷率；但由于對配電變壓器進(jìn)行更新會產(chǎn)生一定的成本，而業(yè)主可能出于經(jīng)濟(jì)考慮而拒絕更新，這時(shí)應(yīng)當(dāng)在變壓器老化到一定程度時(shí)再進(jìn)行更新；不同配電變壓器的生產(chǎn)廠家所制造的容量不同的變壓器，都有一定的10、使用壽命，該使用壽命在出廠時(shí)都做了明確的規(guī)定，通常情況下是15年，在配電電壓器使用的年限接近使用壽命時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮更新配電變壓器。5 結(jié)語通過以上的分析可知，造成民用建筑配電變壓器負(fù)荷率的低的因素有很多，而且比較復(fù)雜，不同地區(qū)的情況也存在一定的差別。這時(shí)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行民用建筑配電變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)奶岣吲潆娮儔浩鞯呢?fù)荷率，避免出現(xiàn)使用時(shí)變壓器容量不夠的情況，進(jìn)而有效的降低變壓器的電能損耗，降低變壓器的最初投入。參考文獻(xiàn)：1姚志松. 新型配電變壓器結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.22王海鋒變壓器過負(fù)荷運(yùn)行分析及防范對策探討J企業(yè)技術(shù)開發(fā)：下，2010(8)，122-1233來慶松配電變壓器負(fù)荷不平衡運(yùn)行問題分析J農(nóng)村電工，2008(3)，21-214劉潤變壓器過負(fù)荷能力的探討J青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010(2)，27-28