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配电变压器的合理布点及其经济效益分析
    


      摘要:论述了配电变压器合理布点中的伸入负荷中心或配变小型化、密布点时、电能损耗、电压损耗的简便算法及其经济效益,提出了在伸入中心的同时小型化布点技术的经济意义。


      关键词:配电变压器;布点;经济分析


      配电变压器的合理布点是城乡电网改造的重要内容之一。布点的合理与否对降损节能、提高供电企业的经济效益有很大的关系。本文从降损节能出发分析比较了配变的合理布点与经济效益、减少电压降的关系和简便的计算方法。


      1 在负荷均匀分布线路上配变不同布点时的电能损耗和电压降计算公式


      (1)负荷分布如图1(a)所示,配变布置在馈线一端,并假定高低压线路同杆架设,导线截面相同,此时线上任一点的负荷为:


      


     


      如图1(b)曲线,即低压电能损耗为:


      


     


      而电压降ΔU为:


      


     


      式中:


      P—线路上有功负荷,kW;


      L—线路长度,km;


      r0—线路单位长度电阻,Ω/km;


      x0—线路单位长度电抗,Ω/km;


      cosφ—线路负荷功率因数,kW;


      UN—线电压,V。


      (2)当配变布置在线路的1/2L处,即将高压伸入负荷中心,如图2(a)所示:此时线上任一点负


      


     


      此时10 kV线路功率损失:


      


     


      该线路的电压降ΔU″为:


      


     


      (4)通过以上推导计算可得线损下降率如表1所示。


      


     


      配变移到负荷中心而引起10kV线损的变化是很微小的,故计算其经济效益时完全可忽略不计。


      (5)电压降的下降率如表2。


      


     


      2 配变不同布置方式的经济效益


      以上计算比较的是配变不同布点时,电能损失与电压降的不同情况,其经济效益是显见的。配变合理布点的要点:一是高压配电网深入负荷中心;二是配变“小容量、密布点”。国外,早些年就注意到了这个问题,如日本家庭用电量比较大,几户人家就设一台小容量变压器,挂在电杆上,低压用电缆引到用户,既安全,又经济且美观。下面按1台和2台配变供电的方式,选3种方案,进一步从经济效益上进行比较分析。


      如图1所示L=460 m,两侧负荷P=96 kW,功率因数cosφ=0.8,年负荷利用小时4500 h。


      (1)设配变一台时选用S9-200/10,P0=0.48kW,PK=2.6 kW,变压器购置费26100元,变台采用H型杆与低压配电箱等计3000元,电价为0.6元/kW·h。


      配变负荷率β=96/(0.8×200)=0.6


      


     


      导线的容许电流选用LGJ-50,r0=0.65Ω/km,低压线路投资25400元/km,即配变布置在一端时线路投资:T1=25400×0.46=11684元。


      电能损失计算如下:


      线路损失:


      ΔA0.38=962×0.46×0.65×10-3×4500/3 ×0.382×0.82=44726 kW·h


      变压器电能损失:


      ΔAB=0.48×8760+0.62×2.6×4500 =8417 kW·h


      每年损失电费:


      Df=(44726+8417)×0.6=31886(元)


      (2)当高压深入负荷中心时,即10 kV高压线路费用增加,高低压同杆架设费用一般为低压线的2.2倍,导线截面都取LGJ-50:


      T2=0.23×25400×2.2+0.23×25400 =18694(元)


      ΔA′0.38=2×962×0.23×0.65×4500× 10-3/12×0.382×0.82=11181 kW·h


      每年损失电费:


      D′f=(8417+11181)×0.6=11759(元)


      (3)装设两台配变分别供电,变压器选用S9-100/10,变压器购置价为2×17000=34000元,P0=0.29 kW,PK=1.5 kW,β=60/100=0.6,高低压导线仍选用LGJ-50,即


      T3=0.345×25400×2.2+0.115×25400 =22200(元)


      ΔA′B=2×(0.29×8760+0.62×1.5×4500)=9940 kW·h


      ΔA″0.38=962×0.65×0.46×10-3×4500/48 ×0.82×0.382=2795 kW·h


      每年损失电费:


      D″f=(9940+2795)×0.6=7641(元)


      造价及电能损失的综合比较见表3。


      


     


      3 结论


      通过以上分析比较,得出如下结论:


      (1)配变的合理布点就是将配变设置在负荷中心和配变小容量的问题。当配变由一端移到负荷中心或同时采用小容量配变均可在当年收到万元左右的经济效益,在城乡电网改造中应认真实践。


      (2)配变伸入负荷中心和采用小容量配变不仅可以显著地降低电能损耗,而且可显著地降低电压损耗,提高电能质量。


      (3)当配变在负荷中心时因负荷增加进行小容量、密布点改造时,其多投资部分一般需3~4年得到偿还。但采用小容量、密布点时,当变压器检修或故障时,可以减少停电范围,提高供电可靠性。


      (4)配变小容量密布点改造后虽然高压线路有所增加,但低压网络也相应少了,因此可以减小架空低压线路的费用,断零线烧损低压电器的范围也减少了。


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    时间:2011年06月15日 10:25:44 来源:电力资料网 作者: 上一篇:变压器5次谐波的产生及其对负序电压继电器的影响 下一篇:数字式变压器差动保护误动分析  (电脑版  手机版)
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