变压器增容方案

变压器运行负荷分析及改善建议

前言：电力变压器是工厂配电系统结构中重要的组成部分，其运行正常与否，直接影响企业的生产生活秩序。为确保电力变压器的长期稳定运行，防止、减少事故率，我们需要时刻把握变压器的运行及负荷状况，定期进行电力变压器的预防性测试，并根据生产设备负荷率及负荷增加情况，适时调整或改变变压器的负荷配置，这是企业供电系统长期稳定运行的重要手段。

1. 目前公司变压器的组成结构

10KV 进线（进线编号：F10）

总进线柜+测量

1#变进线柜 2#变进线柜 减震车间进线柜

1#变压器 2#变压器 胶管车间

素材车间 容量：1600KVA

容量：1250KVA

3#变压器

4#变压器 5#变压器 容量：800KVA

容量：500KVA

容量：1250KVA

下表：目前公司变压器一览表及基本参数

变压器 编号 额定容量 额定电流 变压情况 相数 使用部门 使用情况 备注 KVA A 在用/停用 1# 1600 2304 10KV/0.4KV 3相 胶管 在用 2# 1250 1800 10KV/0.4KV 3相 素材

在用 3# 800 1152 10KV/0.4KV 3相 减震

在用 4# 500 1250 10KV/0.4KV 2相 停用

5# 1250

3280

10KV/0.22KV

3相

在用

2014年7月22发生短路

事故，

下图：我司目前变压器位置及供电范围

2．目前各变压器运行负荷分析

下图对2014年9月9日各变压器实际运行最大电流进行分析。一般情况下，变压器的负率在85%左右，最为经济安全。负荷率太低，使用效率低造成容量浪费，变压器的基本电费是固定，大约是23元/KVA,这笔费用是变压器每个月固定支出的费用，无论变压器是否运行使用或负荷率是多少，在这个条件下，当然是负荷率越高越经济。但负荷率越高，变压器的运行电流就越大，发热就越厉害，容易造成线圈匝间绝缘性降低，形成短路事故。

下表：目前公司变压器运行负荷情况

部门 变压器编号

变压情况

相数

输出 电压U 额定 容量S 额定

电流 安全运行

电流

（MAX）

实际运行 最大电流

安全条件下实际运行

负荷率

V

KVA A A A % 胶管 1# 10KV/0.4KV 3相 400 1600 2309 1962 1800

91.7% 素材

2# 10KV/0.4KV 3相 400 1250 1804 1533 1400 91.3% 减震

3#

10KV/0.4KV 3相 400 800 1154 981 800 81.7% 4# 10KV/0.4KV 2相 400 500 1250 1063 0 0 5#

10KV/0.22KV

3相

220

1250

3280

2788

1900

68.1%

注：①长期稳定运行的安全电流按额定电流的85%计算，变压器额定电流A=S*1000/（√3*400） ②安全条件下变压器实际运行负荷率-% = 实际运行最大电流/安全运行最大电流

③实际运行最大电流值取自2014年9月9日各时间段电流的最大值。

下表：变压器运行负荷及额定电流、安全运行电流对比

从以上数据分析，胶管车间1#变压器和素材车间2#变压器目前已处在长期安全运行技术条件的最大条件，如果需要扩大生产增加设备，变压器将无法满足扩产的需求。减震车间变压器容量目前仍有少许的盈余，但盈余不是很多，视乎未来设备负载的增加情况，是否需要作出调整。

3. 各部门未来三年设备负载增加情况

未来三年除素材车间没有特别的设备导入计划之外，胶管和减震车间都有相应的新设备投入计划，尤其是减震车间，设备增加的幅度较大，如果未来3年内的投资计划得以实施，目前的变压器供电能力将无法满足需求，势必给生产带来很大的困扰，同时也将影响各变压器的长期稳定运行。

下表：未来三年设备增加后的变压器负载率变化情况

部门 变压器

编号

相

数

输

出

电

压

U

额定

容量

额定

电流

安全

运行

电流

实际

运行

最大

电流

I

当前

运行

负荷

率η1

目前

设备

负载

P1

当前

同时

系数

K

未来三

年增加

负载

设备增

加后

总负荷

P2

设备增

加后

负荷率

η2 V KVA A A A % KW KW KW %

胶管 1#胶管 3相 400 1600 2304 1962 1800 91.7% 2948 0.36 651 3599 111.9% 素材 2#素材 3相 400 1250 1800 1533 1400 91.3% 1351 0.68 0 1351 91.3%

减震 3#减震 3相 400 800 1152 981 800 81.7% 1219 0.39 393 1612 108% 4#减震 2相 400 500 1250 1063 0 0

5#减震 3相 220 1250 3280 2788 1900 68.1% 2066 0.35 1361 3427 113%

说明：

①关于同时系数，由于使用方的运行方式直接影响其大小，规范上并无强制要求同时系数的大小。一般广州市的

电力设计院按不低于0.7取值。通过计算发现，我司设备同时系数比较低，这是由我司设备运行方式决定的，比如胶管车间，用电量大的挤出机50HZ的功率90KW，一般的情况才用到20HZ（螺杆转速），实际用电最多36KW。

挤出机温调加热阶段的功率达到额定功率，但达到设定温度后，在保温阶段用电很少。

②同时系数的计算公式K=√3∗实际运行最大电流I*380V/1000/目前设备负载P1

③设备增加后的负载率计算公式η2=P2/P1*η1

④以上设备总功率包含了各车间生产设备、空压机、空调、锅炉、排气、污水处理等原动设备的功率。

如上表分析，鉴于一般变压器的负载率不超过85%，胶管1#变压器，在设备增加后，负载率达到111.9%。而减震车间5#变压器，设备增加后变压器的负载率将达到113%，已经超出变压器所能承载的能力，很有可能会烧毁变压器。

4. 改善建议