Lựa chọn máy biến áp phân phối của tòa nhà văn phòng

Đây là dự án xây dựng cơ điện cho tòa nhà văn phòng chính phủ. Do các chỉ số đánh giá mức tiết kiệm năng lượng-của người mua rất nghiêm ngặt và thiết kế cũng cần xem xét chi phí vận hành và bảo trì của tòa nhà sau khi hoàn thành tòa nhà, Dealim đã tiến hành phân tích toàn diện về tải điện của hệ thống điện áp thấp-trạm biến áp và thông qua phương pháp chi phí hiệu quả năng lượng toàn diện (phương pháp TOC)) Đã tính toán và so sánh phương pháp thường được sử dụngMáy biến áp loại ba pha Epoxy{0}}khô bằng nhựa-VàMáy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-Mchỉ tiêu đánh giá kinh tế làm cơ sở cho việc lựa chọn máy biến áp tiếp theo.

 

Tình trạng nguồn điện và dây điện chính-điện áp thấp

Dự án này có trạm biến áp độc lập 22/0,4kV. Bên thi công có trách nhiệm đưa vào 2 đường dây trung thế 22kV độc lập bên ngoài chôn vào phòng phân phối trung thế.

 

Hai máy biến áp loại khô được lắp đặt trong trạm biến áp để vận hành nối tiếp, mỗi máy có tải 50% trong quá trình hoạt động bình thường và khi một nguồn điện bị hỏng thì nguồn còn lại ở mức đầy tải.

 

Theo sự ổn định của hệ thống điện trong nước và yêu cầu của bên nước ngoài, hai máy phát điện diesel có công suất chung 1 000kVA được bố trí song song làm nguồn điện dự phòng nhằm bảo vệ toàn tải cho dự án trong trường hợp mất điện lưới.

 

Tất cả-thiết bị chữa cháy, hệ thống phát thanh và hội nghị, thiết bị an ninh, hệ thống chiếu sáng sơ tán khẩn cấp, điện khu văn phòng, thang máy, phòng máy tính của hệ thống dòng điện yếu, nguồn cấp điện rơ-le, máy bơm cứu sinh và máy bơm nước thải đều là phụ tải chính của dự án này. Trong số đó, hệ thống chiếu sáng khán phòng và sảnh tiếp tân, điện năng Tiêu thụ điện năng cho hệ thống âm thanh, video và máy tính là phụ tải đặc biệt quan trọng trong số-tải cấp một; mức tiêu thụ điện cho điều hòa không khí-là tải cấp-thứ hai; và đài phun nước cũng như hệ thống chiếu sáng cảnh quan là tải trọng cấp-thứ ba. Sơ đồ nguyên lý của sơ đồ nối dây chính điện áp thấp{7}}của dự án này được hiển thị trong Hình 1.

 

Sơ đồ nối dây chính có điện áp thấp-

Bảng thống kê và tính toán phụ tải điện

Tổng công suất phụ tải của dự án này là Pe =2607kW, trong đó phụ tải cấp thứ nhất là Pe=1422kW, phụ tải cấp thứ hai-là Pe=1110kW, phụ tải cấp thứ ba-là Pe=75kW và phụ tải chữa cháy-là Pe=238.5kW.

 

Bảng tính phụ tải được thể hiện ở Bảng 1, Bảng 2 và Bảng 3.

 

Có thể thấy từ Bảng 1, Bảng 2, Bảng 3, dự án này dự kiến ​​lựa chọn 2 máy biến áp 1600kVA, suất tải vận hành bình thường của máy biến áp 1# là 45,6%, suất vận hành bình thường của máy biến áp 2# là 43,5%, khi một máy biến áp bị sự cố, Bên nước ngoài yêu cầu một máy biến áp khác gánh toàn bộ tải cấp 1, cấp 2 và cấp 3 của dự án để tính toán, tỷ lệ phụ tải là 94,6%.

 

Về việc lựa chọn công suất máy biến áp, có hợp lý hay không và nên chọn loại nào cho Máy biến áp loại ba pha Epoxy-khô{1}}loại nhựa Epoxy- và Máy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-M hiện đang được sử dụng phổ biến.

 

Căn cứ tình hình thực tế của dự án, Daelim sẽ xem xét toàn diện các yếu tố kinh tế kỹ thuật như tốc độ tải máy biến áp, giá cả, tổn thất, đặc tính tải và giá điện để tiến hành đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng làm cơ sở cho thiết kế tiếp theo.

 

1# Bảng tính phụ tải trong quá trình máy biến áp làm việc bình thường

2# Bảng tính phụ tải trong quá trình làm việc bình thường của máy biến áp

Lựa chọn máy biến áp phân phối và đánh giá kinh tế kỹ thuật

Các khái niệm và công thức cơ bản

Hiệu suất của máy biến áp η

Hiệu suất của máy biến áp η

Trong đó P2 là công suất tải; ΔP là tổn hao tác dụng (bao gồm tổn hao sắt và tổn hao đồng); cosφ là hệ số công suất tải; là hệ số tải; SN là công suất định mức của máy biến áp; Po là tổn thất không tải của máy biến áp; PK là tổn thất ngắn mạch của máy biến áp.

Cách tính tổn thất điện năng của máy biến áp, phương pháp tính tổn thất điện năng của máy biến áp sắt và đồng

Để tìm hệ số tải máy biến áp tốt nhất, hãy sử dụng toán học nâng cao để tìm đạo hàm bậc nhất của công thức trên và làm cho nó bằng 0. Khi dη /d=0, chúng ta nhận được:

 

Tính hệ số tải kinh tế tác dụng mp khi hiệu suất làm việc của máy biến áp đạt cực đại mà không xét đến tổn thất công suất phản kháng của máy biến áp,

 

Công thức mp tốc độ tải kinh tế công suất hoạt động

Không khó để nhận thấy từ phương trình trên rằng khi tổn hao không đổi (tổn hao sắt) của máy biến áp bằng tổn hao thay đổi (tổn thất đồng) thì hiệu suất vận hành của máy biến áp là cao nhất.

 

Hệ số tải tới hạn Lp khi máy biến áp hoạt động ở giới hạn dưới của vùng vận hành kinh tế (tức là xe ngựa kéo-lớn) là:

Công thức hệ số tải tới hạn Lp

Phương pháp chi phí hiệu quả năng lượng toàn diện (phương pháp TOC)

Để đánh giá kinh tế hiệu suất năng lượng của máy biến áp phân phối, có thể áp dụng phương pháp chi phí hiệu quả năng lượng toàn diện (phương pháp TOC) xem xét toàn diện khoản đầu tư ban đầu và chi phí tổn thất điện năng phải trả trong thời gian sử dụng tiết kiệm.

Biểu thức tính toán chi phí hiệu suất năng lượng tổng thể của máy biến áp phân phối là:

Tính toán biểu thức hiệu suất năng lượng toàn diện Chi phí máy biến áp phân phối

Trong công thức, CI là chi phí ban đầu của máy biến áp phân phối, A (Po + KqQo) là chi phí tương đương của tổn thất không tải của máy biến áp- và B (Pk + KqQr) là chi phí tương đương của tổn thất tải của máy biến áp.

 

Giá trị A không chỉ liên quan đến tuổi thọ của máy biến áp và lãi suất trong thời gian này mà còn liên quan đến giá điện.

 

Giá trị B không chỉ liên quan đến các yếu tố liên quan đến giá trị A đã nói ở trên mà còn liên quan đến đặc tính tải của tải mà máy biến áp mang theo. Công thức tính toán như sau:

Trong công thức, CI là chi phí ban đầu của máy biến áp phân phối và dự án mới là giá thiết bị (RMB); Poefc là chi phí tương đương của tổn thất không tải-của máy biến áp, (RMB);

 

Pkefc là chi phí tương đương của tổn hao tải máy biến áp, (RMB); A là chi phí vốn của tổn thất không tải-trong suốt vòng đời của máy biến áp, (RMB/kW);

 

B là chi phí vốn của tổn thất tải đơn vị trong suốt tuổi thọ của máy biến áp, (RMB/kW);

 

Po là tổn thất công suất tác dụng không tải (tổn thất sắt) của máy biến áp, (kW);

 

Kq là giá trị kinh tế tương đương của công suất phản kháng, thường là 0,1kW/kVar, (kW/kVar);

 

Qo là tổn thất công suất phản kháng khi máy biến áp không-tải, (kVar);

 

Io% là tỷ lệ phần trăm của dòng điện không tải của máy biến áp so với dòng điện định mức (%);

 

Sr là công suất định mức của máy biến áp, (kVA);

 

Pk là tổn thất điện năng tác dụng của phụ tải máy biến áp, (kW);

 

Qr là độ tăng của tổn thất công suất phản kháng ở tải định mức của máy biến áp, (kVar);

 

Uk% là tỷ lệ phần trăm của điện áp trở kháng máy biến áp so với điện áp danh định, (%).

 

kpv là hệ số giới hạn có tỷ lệ chiết khấu thứ i và thời gian sử dụng là n năm; Ee là giá điện trên một đơn vị điện năng, (đồng/kWh); dự án nằm ở một thành phố ở Đông Nam Á và chi phí điện vận hành là 0. 118 4USD/h, xấp xỉ bằng RMB 0. 75 nhân dân tệ/h. Ec là giá điện trên một đơn vị công suất, (đồng/kW·tháng);

 

Hpy là số giờ mang điện hàng năm của máy biến áp, thường là 8 760h; 0 là tốc độ tải ban đầu của máy biến áp. Tỷ lệ phụ tải ban đầu của dự án này căn cứ vào số liệu trong bảng tính phụ tải lấy bằng 46%; τ được chọn theo "Sổ tay thiết kế phân phối điện công nghiệp và dân dụng" và giá trị tính toán cho đời sống đô thị là 1 250h.

 

Xem thêm:10 kV đúc-trong máy biến áp loại khô và liệt kê các điểm lắp đặt, vận hành và bảo trì của nó

 

So sánh tốc độ tải kinh tế tích cực

Theo phân tích các thông số kỹ thuật máy biến áp của Daelim, tốc độ tải kinh tế tích cực và tốc độ tải tới hạn của Máy biến áp loại ba pha Epoxy{0}}khô bằng nhựa- và Máy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-M được thể hiện trong Bảng 4 và Bảng 5.

Loại ba pha Epoxy{0}}khô{1}}nhựa Epoxy Thông số kỹ thuật máy biến áp và tốc độ tải kinh tế

Các thông số kỹ thuật và tốc độ tải kinh tế của máy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-M

Từ kết quả tính toán trên, có thể thấy, máy biến áp nhựa epoxy SCB10 đúc khô 3 pha{1}}khô{2} có công suất 1 600kVA có hiệu suất vận hành cao nhất khi mức phụ tải hữu ích kinh tế là 46% và mức phụ tải tới hạn là 21% khi nằm trong giới hạn dưới của Vùng vận hành kinh tế.

 

Máy biến áp hợp kim vô định hình tổn thất thấp-SCBH15 có công suất 1 600kVA có hiệu suất vận hành cao nhất khi tốc độ tải tích cực kinh tế là 25% và tốc độ tải tới hạn là 6% khi ở giới hạn dưới của Vùng vận hành kinh tế.

 

Trong những năm gần đây, nhiều loạt máy biến áp điện năng tổn thất thấp-đã được sử dụng rộng rãi và đã đạt được hiệu quả kinh tế đáng kể về mặt tiết kiệm điện năng và chi phí vận hành.

 

Hiện tại, hiệu suất định mức của máy biến áp đã rất cao. Nhìn chung, hiệu suất định mức của máy biến áp cỡ nhỏ{1}}trung bình là trên 96%.

 

Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, hiệu suất vận hành thực tế của máy biến áp không cao do cấu hình và hoạt động của máy biến áp không hợp lý.

 

Khi hệ số tải của máy biến áp quá thấp hoặc quá cao, tỷ lệ tổng mức tiêu thụ của bản thân máy biến áp trong tổng năng lượng đầu vào của máy biến áp tăng lên, dẫn đến hiệu suất vận hành thực tế giảm.

 

Bị ảnh hưởng bởi thói quen truyền thống trước đây, nhiều nhà thiết kế và người đánh giá bản vẽ vẫn có một số hiểu lầm trong việc lựa chọn và vận hành máy biến áp, dẫn đến lãng phí nhiều điện năng trong ứng dụng thực tế của máy biến áp.

 

Ví dụ, hiệu suất cao nhất của máy biến áp xuất hiện ở mức tải khoảng 75% và tốc độ tải của máy biến áp nhỏ hơn 30%. Không có cơ sở để tính toán. Từ những điều trên có thể thấy rằng tốc độ tải kinh tế tích cực và mức tới hạn của các máy biến áp thuộc các dãy khác nhau và các thông số khác nhau. Các giá trị hệ số tải cũng khác nhau.

 

Do đó, đối với hai 1 600máy biến áp kVA được lắp đặt trong dự án này, tốc độ tải là 43% đến 46% khi vận hành bình thường và tốc độ tải là 94% khi vận hành có sự cố. 6%, lựa chọn này là hợp lý.

 

So sánh phương pháp chi phí hiệu quả năng lượng toàn diện

Theo phương pháp chi phí hiệu quả năng lượng toàn diện (phương pháp TOC) được giới thiệu ở trên, Daelim đã sử dụng tuổi thọ của máy biến áp là 10 năm và 20 năm để tính toán chi phí tổn thất điện năng mà máy biến áp sẽ phải trả trong thời gian sử dụng tiết kiệm và xem xét khoản đầu tư ban đầu. Từ góc độ kinh tế, hãy hiểu và đánh giá lợi ích-tiết kiệm năng lượng của máy biến áp một cách khoa học hơn.

 

Ngoài việc chú ý đến hiệu quả-tiết kiệm năng lượng, dự án này cũng đặc biệt chú ý đến tính khả thi và tiện lợi của cam kết-dài hạn về việc bảo trì hàng ngày và đại tu thường xuyên các thiết bị lớn.

 

Có thể thấy qua Bảng 6, theo suất phụ tải của dự án này trong quá trình vận hành bình thường, suất phụ tải là 46%. Phân tích hiệu suất năng lượng toàn diện: Máy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-M có chi phí hiệu quả năng lượng toàn diện là 1 159 274 trong thời gian sử dụng tiết kiệm 10-năm. Nhân dân tệ, cao hơn 14% so với Máy biến áp loại khô nhựa Epoxy ba pha thường được sử dụng.

 

Chi phí tiết kiệm năng lượng toàn diện trong thời gian sử dụng tiết kiệm 20-năm là 1 251 557 RMB, cao hơn Máy biến áp loại khô nhựa Epoxy-ba pha thường được sử dụng. 2． 4%.

 

Máy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-M có tổn thất thấp và có hiệu quả tiết kiệm năng lượng-đáng kể. Tổn thất không-tải định mức chỉ bằng khoảng 30% của Máy biến áp loại khô bằng nhựa Epoxy-ba pha.

 

Bảng so sánh chi phí hiệu quả năng lượng toàn diện của máy biến áp

Tổn thất không-tải được đánh giá chỉ bằng khoảng 30% của Máy biến áp loại ba pha Epoxy-khô nhựa-.

 

Nếu khoản đầu tư ban đầu bị bỏ qua, chi phí vận hành của Máy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-M trong thời gian sử dụng kinh tế 10-năm sẽ thấp hơn 7% so với Máy biến áp loại khô nhựa Epoxy-khô{8}}ba pha thường được sử dụng và trong thời gian sử dụng kinh tế 20 năm. Chi phí vận hành thấp hơn 17% so với Máy biến áp loại khô nhựa Epoxy ba pha thường được sử dụng.

 

Vì dự án nằm ở Đông Nam Á nên các sản phẩm phân phối điện quy mô lớn{0}}của các quốc gia tiếp nhận chủ yếu được mua từ các quốc gia phát triển xung quanh và Trung Quốc. Việc bảo trì định kỳ thường có thể do chính họ thực hiện nhưng việc đại tu thường xuyên phải được cử nhân viên kỹ thuật và chuyên môn từ các địa điểm bảo trì quốc gia-nêu ở trên.

 

Do đó, không có sự khác biệt về sự thuận tiện trong việc bảo trì khi lựa chọn thiết bị lớn và không có rào cản khu vực khi lựa chọn Máy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-M.

 

Vì vậy, cuối cùng Daelim khuyến nghị khách hàng nên sử dụng Máy biến áp hợp kim vô định hình kín dòng S(B)H15-M.

Khi bạn cần tìm nhiều thứ hơn ngoài máy biến áp hiện có, Trung tâm Dịch vụ Máy biến áp của Daelim có thể giúp bạn thiết kế và sản xuất máy biến áp phân phối đáp ứng nhu cầu riêng của bạn.

Thông số kỹ thuật cho máy biến áp loại khô 6kV, 10kV & 30kVA-2500kVA

(KVA)Công suất định mức	Kết hợp điện áp			Biểu tượng nhóm kết nối	Không-tổn thất tải(W)	Mất tải (W)			Không-tải hiện tại (%)	Trở kháng ngắn mạch-(%)
	Điện áp cao (KV)	Phạm vi khai thác điện áp cao	Điện áp thấp (KV)			130 độ (B) (100 độ)	155 độ (F) (120 độ)	180 độ (H) (145 độ)
30	6 6.3 6.6 10 10.5 11	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	190	670	710	760	2	4
50					270	940	1000	1070	2
80					370	1290	1380	1480	1.5
100					400	1480	1570	1690	1.5
125					470	1740	1850	1980	1.3
160					540	2000	2130	2280	1.3
200		±2X2.5% ±5%			620	2370	2530	2710	1.1
250					720	2590	2760	2960	1.1
315					880	3270	3470	3730	1
400					980	3750	3990	4280	1
500					1150	4590	4880	5230	1
630					1340	5530	5880	6290	0.85
630					1300	5610	5960	6400	0.85	6
800					1520	6550	6960	7460	0.85
1000					1770	7650	8130	8760	0.85
1250					2090	9100	9690	10300	0.85
1600					2450	11000	11700	12500	0.85
2000					3050	13600	14400	15500	0.7
2500					3600	16100	17100	18400	0.7
1600					2450	1220	12900	13900	0.85	8
2000					3050	15000	15900	17100	0.7
2500					3600	17700	18800	20200	0.7

 

Thông số kỹ thuật cho máy biến áp loại khô 20kV 50kVA-2500kVA

(KVA)Công suất định mức	Kết hợp điện áp			Biểu tượng nhóm kết nối	Không-tổn thất tải(W)	Mất tải (W)			Không-tải hiện tại (%)	Trở kháng ngắn mạch-(%)
	Điện áp cao (KV)	Phạm vi khai thác điện áp cao	Điện áp thấp (KV)			130 độ (B) (100 độ)	155 độ (F) (120 độ)	180 độ (H) (145 độ)
50	20 22 24	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	340	1160	1230	1310	2	5.0
100					540	1870	1990	2130	1.8
160					670	2350	2470	3460	1.8
200		±2X2.5% ±5%			730	2770	2940	3140	1.8
250					840	3220	3420	3660	1.8
315					970	3850	4080	4360	1.8
400					1150	4650	4840	5180	1.1
500					1350	5460	5790	6190	1.1
630					1530	6450	6840	7320	1
800					1750	7790	8260	8840	1
1000					2070	9220	9780	10400	0.85
1250					2380	10800	11500	12300	0.85
1600					2790	13000	13800	14800	0.85
2000					3240	15400	16300	17500	0.7	8.0
2500					3870	18200	19300	20700	0.7
2000					3240	16800	17800	19100	0.7
2500					3870	20000	21200	22700	0.7

 

Thông số kỹ thuật cho máy biến áp loại khô 35kV 50kVA-2500kVA

(KVA)Công suất định mức	Kết hợp điện áp			Biểu tượng nhóm kết nối	Không-tổn thất tải(W)	Mất tải (W)			Không-tải hiện tại (%)	Trở kháng ngắn mạch-(%)
	Điện áp cao (KV)	Phạm vi khai thác điện áp cao	Điện áp thấp (KV)			130 độ (B) (100 độ)	155 độ (F) (120 độ)	180 độ (H) (145 độ)
50	35 36 37 38.5	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	450	1340	1420	1520	2.3	6
100					630	1970	2090	2230	2
160					0.79	2650	2810	3000	1.5
200		±2X2.5% ±5%			0.88	3130	3320	3550	1.5
250					0.99	3580	3800	4060	1.3
315					1170	4250	4510	4820	1.3
400					1370	5100	5410	5790	1.1
500					1520	6270	6650	7110	1.1
630					1860	7250	7690	8230	1
800					2160	8600	9120	9760	1
1000					2430	9860	10400	11100	0.75
1250					2830	12000	12700	13600	0.75
1600					3240	14600	15400	16500	0.75
2000					3820	17200	18200	19500	0.75
2500					4450	20600	21800	23300	0.75

Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi sales@gneeelectric.com, chúng tôi sẽ trả lời bạn trong vòng một giờ.