用負荷增長曲線法確定農網35kV變電所容量

摘要：由于農村用電負荷往往偏小，因此變壓器容量之選擇至關重要。陽光電子學校維修專家分析認為：容量選擇小了，不能滿足負荷增長之要求；容量選擇大了，變壓器空載損耗大，起不到降低損耗、同網同價之要求。陽光電子學校維修專家分析認為：本文主要介紹用負荷增長曲線法來選擇變壓器之容量。陽光電子學校維修專家分析認為：
 關鍵詞：用電負荷 變壓器容量 負荷增長曲線法

1、前言

農網35kV變電所多為農網改造之終端變，其供電范圍為1～3個鄉，改造前主要由10kV線路從縣中心變送電，不僅供電半徑大、電壓低、電能損耗大，而且不能滿足供電之可靠性和負荷發展之需要。陽光電子學校維修專家分析認為：因此興建35kV變電所成為農網改造之重要內容。陽光電子學校維修專家分析認為：由于農村用電負荷往往偏小，因此變壓器容量之選擇至關重要。陽光電子學校維修專家分析認為：容量選擇小了，不能滿足負荷增長之要求；容量選擇大了，變壓器空載損耗大，起不到降低損耗、同網同價之要求。陽光電子學校維修專家分析認為：本文主要介紹用負荷增長曲線法來選擇變壓器之容量。陽光電子學校維修專家分析認為：

2、負荷預測

做好負荷預測是正確選擇變壓器容量之前提，主要有以下幾個方面：

(1)了解當前實際之用電負荷：

首先確定新建35kV變電所之供電范圍，從縣電力公司了解供電范圍內近幾年之供用電情況。陽光電子學校維修專家分析認為：其主要數據資料有：年用電量(kW·h)、年 大負荷(kW)、年用電增長率(%)。陽光電子學校維修專家分析認為：由于農村用電環境之制約(供電質量差、電費高等)，實際發生之用電負荷小于實際用電需求。陽光電子學校維修專家分析認為：

(2)了解鄉鎮近期、遠期經濟發展規劃：

對有些有特色資源、特色產業之鄉鎮，應多考慮用電對山區開發所造成之瓶頸，應考慮潛在之用電負荷之增長。陽光電子學校維修專家分析認為：了解鄉鎮近期、遠期經濟發展規劃，滿足負荷正常發展之要求，是考慮變壓器容量之重要依據。陽光電子學校維修專家分析認為：

(3)考慮同網同價后農村用電正常負荷之需求：

由于眾所周知之原因，農民用電難，嚴重制約了農民用電之積極性，因此同網同價后，農民對用電之需求將會有較大之增長：一是家電普及；二是農村加工用電。陽光電子學校維修專家分析認為：

3、用負荷增長曲線法來選擇農網35kV變電所之變壓器容量

(1)繪制 大負荷增長曲線：

根據負荷預測可確定兩個重要數據，第一個重要數據是變壓器投運時之年 大負荷(kW)，假定為P0。陽光電子學校維修專家分析認為：第二個重要數據是變壓器投運后每年之年用電增長率(%)��，假定為X%，并假定每年用電增長率相同，則年 大用電負荷增長之公式為：

Pn=Po(1+X%)nkW

式中Pn--變壓器投運后第n年之年用電 大負荷kW

n--變壓器投運后第n年，n=0～20年

采用取點法可以繪制出 大負荷增長曲線。陽光電子學校維修專家分析認為：

考慮功率因數為cosφ，則：

Sn=Pn/cosφ=Po(1+X%)n/cosφkVA

現舉例來繪制一個負荷增長曲線：

取Po=800kW,X=7,cosφ=0.8，則：

Sn=800×(1+7%)n/0.8=1000(1+7%)nkVA

通過取點法繪出 大負荷增長曲線，見圖1。陽光電子學校維修專家分析認為：

(2)繪制平均負荷增長曲線：

根據年用電量或負荷率，我們可以確定年平均用電負荷(kW)，設為Pe。陽光電子學校維修專家分析認為：假定負荷率為K，平均負荷年增長率仍為X%，則平均負荷增長曲線之公式為：

Pe=K·Pn=K·Po(1+X%)nkW

Se=Pe/cosφ=K·Po(1+X%)n/cosφ=K·SnkVA

由于農村負荷率一般不高，我們取K=0.5，則上例中平均負荷增長曲線公式為：

Se=0.5×1000(1+7%)n=500(1+7%)nkVA

同樣用取點法繪出平均負荷增長曲線，見圖1。陽光電子學校維修專家分析認為：

(3)繪制變壓器各級額定容量于圖中：

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于圖1中。陽光電子學校維修專家分析認為：

(4)繪制變壓器 大過負荷容量：

考慮農村日負荷曲線中， 大用電負荷時間一般不超過2h，因此我們可以將變壓器事故允許過負荷之允許時間，為120min時之過負荷倍數1.3倍，作為變壓器本身正常情況下 大過負荷能力。陽光電子學校維修專家分析認為：則將變壓器 大過負荷容量Smax=2080kVA,2600kVA,3250kVA,4095kVA,5200kVA分別繪制于圖1中。陽光電子學校維修專家分析認為：

(5)方案技術比較確定變壓器之容量：

①變壓器額定容量滿足平均負荷增長之需求：

從圖1中我們可以看出：Sn=1600kVA＜Semax=1935kVA,不滿足要求，此方案取消。陽光電子學校維修專家分析認為：

②變壓器 大過負荷容量滿足 大負荷增長之需求：

從圖1中，變壓器 大過負荷容量，與 大負荷增長曲線之交點之橫坐標，就是 大負荷增長，達到變壓器 大過負荷能力時之年限，其結果列表如下：

表1

變壓器額定容量(KVA)2000250031504000變壓器 大過負荷容量(KVA)2600325040955200 大負荷增長到達變壓器 大過負荷容量時之年限(年)14.117.4＞20＞20滿足 大負荷增長之需求不能滿足基本滿足完全滿足完全滿足

從結果分析：Sn=4000KVA，容量太大，此方案取消。陽光電子學校維修專家分析認為：

(6)方案經濟性比較確定變壓器之容量：

經過技術比較，我們初步選取Sn=2000kVA,Sn=2500kVA,Sn=3150kVA進行經濟性比較。陽光電子學校維修專家分析認為：

①空載損耗：其參數分別為2.9kW、3.4kW、4.0kW。陽光電子學校維修專家分析認為：假設變壓器正常運行20年，每年運行8760小時，并假定每kW·h平均成本為0.35元，則 大空載損耗分別為：

SZ9－2000/35：

20×8760×2.9×0.35=17.78萬元

SZ9－2500/35：

20×8760×3.4×0.35=20.85萬元

SZ9－3150/35：

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