用负荷增长曲线法确定农网35kV变电所容量

1、用负荷增长曲线法确定农网35kV变电所容量    摘要：由于农村用电负荷往往偏小，因此变压器容量的选择至关重要。容量选择小了，不能满足负荷增长的要求；容量选择大了，变压器空载损耗大，起不到降低损耗、同网同价的要求。本文主要介绍用负荷增长曲线法来选择变压器的容量。 关键词：用电负荷 变压器容量 负荷增长曲线法     FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: "宋体" P     MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM

2、: 0px; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 200%         1、前言    农网35kV变电所多为农网改造的终端变，其供电范围为13个乡，改造前主要由10kV线路从县中心变送电，不仅供电半径大、电压低、电能损耗大，而且不能满足供电的可靠性和负荷发展的需要。因此兴建35kV变电所成为农网改造的重要内容。由于农村用电负荷往往偏小，因此变压器容量的选择至关重要。容量选择小了，不能满足负荷增长的要求；容量选择大了，变压器空载损耗大，起不到降

3、低损耗、同网同价的要求。本文主要介绍用负荷增长曲线法来选择变压器的容量。    2、负荷预测    做好负荷预测是正确选择变压器容量的前提，主要有以下几个方面：    (1)了解当前实际的用电负荷：    首先确定新建35kV变电所的供电范围，从县电力公司了解供电范围内近几年的供用电情况。其主要数据资料有：年用电量(kW·h)、年最大负荷(kW)、年用电增长率(%)。由于农村用电环境的制约(供电质量差、电费高等)，实际发生的用

4、电负荷小于实际用电需求。    (2)了解乡镇近期、远期经济发展规划：    对有些有特色资源、特色产业的乡镇，应多考虑用电对山区开发所造成的瓶颈，应考虑潜在的用电负荷的增长。了解乡镇近期、远期经济发展规划，满足负荷正常发展的要求，是考虑变压器容量的重要依据。    (3)考虑同网同价后农村用电正常负荷的需求：    由于众所周知的原因，农民用电难，严重制约了农民用电的积极性，因此同网同价后，农民对用电的需求将会有较大的增长：一是家电普

5、及；二是农村加工用电。    3、用负荷增长曲线法来选择农网35kV变电所的变压器容量    (1)绘制最大负荷增长曲线：    根据负荷预测可确定两个重要数据，第一个重要数据是变压器投运时的年最大负荷(kW)，假定为P0。第二个重要数据是变压器投运后每年的年用电增长率(%)，假定为X%，并假定每年用电增长率相同，则年最大用电负荷增长的公式为：    Pn=Po(1 X%)nkW    式中Pn-

6、变压器投运后第n年的年用电最大负荷kW    n-变压器投运后第n年，n=020年    采用取点法可以绘制出最大负荷增长曲线。    考虑功率因数为cos，则：    Sn=Pn/cos=Po(1 X%)n/coskVA    现举例来绘制一个负荷增长曲线：    取Po=800kW,X=7,cos=0.8，则：   

7、0;Sn=800×(1 7%)n/0.8=1000(1 7%)nkVA    通过取点法绘出最大负荷增长曲线，见图1。        (2)绘制平均负荷增长曲线：    根据年用电量或负荷率，我们可以确定年平均用电负荷(kW)，设为Pe。假定负荷率为K，平均负荷年增长率仍为X%，则平均负荷增长曲线的公式为：    Pe=K·Pn=K·Po(1 X%)nkW 

8、   Se=Pe/cos=K·Po(1 X%)n/cos=K·SnkVA    由于农村负荷率一般不高，我们取K=0.5，则上例中平均负荷增长曲线公式为：    Se=0.5×1000(1 7%)n=500(1 7%)nkVA    同样用取点法绘出平均负荷增长曲线，见图1。    (3)绘制变压器各级额定容量于图中：    选取变压器容

9、量分别为Sn=1600kVA,2000kVA,2500kVA,3150kVA,4000kVA，将变压器额定容量绘制于图1中。    (4)绘制变压器最大过负荷容量：    考虑农村日负荷曲线中，最大用电负荷时间一般不超过2h，因此我们可以将变压器事故允许过负荷的允许时间，为120min时的过负荷倍数1.3倍，作为变压器本身正常情况下最大过负荷能力。则将变压器最大过负荷容量Smax=2080kVA,2600kVA,3250kVA,4095kVA,5200kVA分别绘制于图1中。   &#

10、160;(5)方案技术比较确定变压器的容量：    变压器额定容量满足平均负荷增长的需求：    从图1中我们可以看出：Sn=1600kVASemax=1935kVA,不满足要求，此方案取消。    变压器最大过负荷容量满足最大负荷增长的需求：    从图1中，变压器最大过负荷容量，与最大负荷增长曲线的交点的横坐标，就是最大负荷增长，达到变压器最大过负荷能力时的年限，其结果列表如下：    表1&

11、#160;   变压器额定容量(KVA)2000250031504000变压器最大过负荷容量(KVA)2600325040955200最大负荷增长到达变压器最大过负荷容量时的年限(年)2020满足最大负荷增长的需求不能满足基本满足完全满足完全满足从结果分析：Sn=4000KVA，容量太大，此方案取消。 (6)方案经济性比较确定变压器的容量：    经过技术比较，我们初步选取Sn=2000kVA,Sn=2500kVA,Sn=3150kVA进行经济性比较。    空载损耗：其参数分别为2.

12、9kW、3.4kW、4.0kW。假设变压器正常运行20年，每年运行8760小时，并假定每kW·h平均成本为0.35元，则最大空载损耗分别为：    SZ92000/35：    20×8760×2.9×0.35=17.78万元    SZ92500/35：    20×8760×3.4×0.35=20.85万元    SZ931

13、50/35：    20×8760×4.0×0.35=24.53万元    设备费：由变压器厂提供价格资料，结果见表2。         表2     单位：万元    指标空载损耗设备费少供电损失综合费经济性项目3个月2个月1个月3个月2个月1个月SZ9-2000/35差SZ9-2500/35好SZ9-3150/35000一般

14、最大负荷超过变压器最大过负荷容量，而少供电的损失：假定全年最大负荷运行时间分别为：3个月、2个月、1个月，并假定变压器正常运行20年。按供1kW·h电量的利润为0.05元计算，则少供电而少得利润分别为：    SZ9-2000/35：        同样2个月为：20.35万元，个月为：10.18万元。    SZ9-2000/35：        同样2个月为：4.53万元，1个月为：2.27万元。    综合费：综合费=空载损耗 设备费 少供电损失，此指标越小的经济性越好，见表2。    (7)综合比较，最后选择变压器容量：    将技术比较、经济性比较的结果列表3如下：    表3    指标SZ9-2000/35SZ9-2500/35SZ9-3150/35项目满足平均负荷增长完全满足完