淺談企業新建110KV變壓器容量選配方案與研究

趙慶寅

摘 要：在大型企業新建110KV變電站項目中，由于企業負荷和項目建設時間情況的不同，會有對110KV變壓器容量選配方案的對比與選擇。變壓器容量選配方案是否適當直接影響著企業后期運行成本和電氣運行方式的靈活性，運行成本的降低將提高企業經營成本方面的優勢，提高企業競爭力， 靈活性將使電氣運行方式更加科學合理、安全可靠，具有重要作用?，F就企業新建110KV變壓器容量選配實踐案例作一簡要闡述。

關鍵詞：110KV變壓器;容量;選配

引言

大型企業新建項目110KV變壓器的選擇是根據項目的開展情況和負荷增長情況進行選配的，所選配的方案可以靈活的適應企業規模的發展和各種設備的開停情況，本案例就是新建尿素項目和三聚氰胺及復合肥投運正常后的負荷需求，兼顧后期發展，以投資、運行最經濟為原則，提出了綜合性和開放性的思想和實踐，現對110KV變壓器的容量選配方案進行對比、分析如下;

1擬用 110KV 變壓器價格情況

新建110KV變電站配套線路按一套30.52尿素、二套三聚氰胺及復合肥項目投運后65 MVA負荷，加上備用容量設計選用LGJ-300型導線，其經濟輸送容量為94.3MVA，最大輸送容量為143.7MVA，除變壓器外的其他配套開關設備價格變化不大，故僅對變壓器的投資和運行進行比較分析。

2變壓器基本電費情況

（1）基本電費按變壓器容量或按最大需量計費（為中、小化肥），但在一年之內保持不變，最大需量繳費容量變更間隔期不少于六個月，按最大需量繳費為25元/千伏安，按變壓器容量繳費為18元/千伏安。（2）最大需量小于變壓器容量40%的應按40%變壓器容量繳費。

3變電站運行負荷預測

（1）變電站投運至單體試車完成階段（2014年8月-2015年3月），主要為現場安裝和單機調試用電，設備不會同時開，負荷相對較低，預計最大實際負荷為10MVA;（2）聯動試車至生產投運階段（2015年4月-2015 年10月計7個月），合成氨、尿素、滴灌肥及辦公、生活區裝機容量共約83.88224MVA，實際開機容量約為55.6MVA;發電機和三聚氰胺、復合肥系統不投運。該階段最大實際負荷為55.6MVA;（3）尿素正常生產階段（2015年11月-2016年9月計11個月），合成氨、尿素、滴灌肥及辦公、生活區實際開機容量為55.6MVA，發電機容量為15MW，實際發電按10MW 計，發電機投運，3套三聚氰胺、2套復合肥系統按不投運考慮。該階段最大實際負荷為45.6MVA;（4）尿素系統正常生產后且三聚氰胺、復合肥均投運階段（2016年10月以后），發電機投運后，發電量為10MW，3套三聚氰胺裝機容量20.2MVA，實際運行容量按12MVA計算;2套復合肥裝機為3MVA，實開為2.5MVA。該階段最大實際負荷為60.1MVA;發電機若停運，則該階段最大實際負荷為70.1MVA;（5）預計在2017---2020年內將有煤制烯烴或45.80項目啟動投運，用電負荷在70-120MVA（45.80項目為70MVA;煤制烯烴為120MVA）。該需求本期變電站將無法滿足，屆時需再建一座變電站為新項目供電。所以本期考慮預留適當的變壓器余量，以備短期內擴建發展用電需求。

4方案制定

依據以上負荷統計和變電站變壓器選型原則，變壓器數量擬定為三臺，容量配置情況擬定以下三個方案：方案一：40MVA、31.5MVA、20MVA各一臺，總容量為91.5MVA。方案二：40MVA兩臺、 31.5MVA一臺，總容量為111.5MVA。方案三：40MVA三臺，總容量為120MVA。

5對比總結

（1）第一方案投資最小，前期基本電費和變壓器投資為2848.9萬元， 正常生產后每月繳納變壓器基本電費為128.7萬元，投運40MVA和31.5MVA 變壓器，發電機正常運行時負荷率為76%左右，發電不正常時為84%，運行中備用20MVA變壓器容量較小，如果40MVA變壓器檢修時，就需要減量生產，對生產會有較大影響。另外遠期發展備用容量較小，如果下一步需要增加大負荷，將無預留容量，就需要增加變壓器來實現。該方案對正常生產和遠期發展局限性較大。（2）第二方案投資較大，前期基本電費和變壓器投資為3167萬元，比方案一多182萬元，比方案三少136.1萬元;正常生產后每月繳納變壓器基本電費為128.7萬元，與方案一相同，比方案三少15.3萬元，投入40MVA和31.5MVA變壓器，發電機正常運行時負荷率為64%左右，發電不正常時為90%，運行中備用40MVA變壓器容量較方案一大，當發電機或其中一臺變壓器檢修時，備用變壓器能夠滿足全部生產負荷需求，對生產不造成影響，另外遠期發展也有一定的備用容量，此方案配置較為適當，遠近發展兼顧，運行經濟、投資適宜，建議選擇此方案為本次變壓器的選型方案。（3）第三方案投資最大，前期基本電費和變壓器投資為3167萬元，正常生產后每月繳基本電費為144萬元，運行中備用容量充足，生產中不管是發電機還是變壓器檢修對生產不會產生影響，同時遠期發展負荷增加預留空間較大，但一次投資和正常生產時繳納的變壓器容量費均比前兩個方案多，特別是變壓器基本電費，以后每個月都要多交15.3萬元，投資和運行經濟性不如第二方案。

通過以上分析論證，新建項目110KV變電站按照第二方案選擇變壓器最佳。

6變電所主變壓器選擇原則

（1）通常情況下，在變電所中需要安裝兩臺主變壓器;對于分支變電所，由于可能只有一個電源進線，因此一般安裝一臺變壓器;另外，對于高壓變電所，如果其具有一定的經濟基礎以及技術基礎，則一般需要安裝三臺或者四臺主變壓器。（2）如果變電所的主變壓器安裝數量在2臺以上，則在變壓器實際運行過程中，如果一臺停運，則另外的變壓器則應該保證能夠承擔變電所60%以上負荷，同時還應該保證用戶二級負荷供應正常。（3）如果變電所的電壓等級有三種，如果各側功率能夠達到主變壓器額定容量的15%以上，并且需要安裝無功補償設備，則應該選擇三繞組變壓器作為主變壓器。（4）變電所一般深入負荷中心，對此，在變壓器選擇方面可以采用雙繞組變壓器，這樣不僅能夠避免重復容量，而且還能夠有效簡化電壓等級。另外，主變臺數確定在本次研究中，對變電站原始資料進行深入分析發現，變電站是工業新建110KV項目，由于變電站的負荷比較大，并且出線數量比較多，因此在主變壓器選擇方面，需要選用三臺，在主變壓器實際運行過程中，如果其中一臺變壓器發生故障問題，則另一臺備用主變壓器即可投入運行，保證供電可靠性和穩定性。需要注意的是，在變電站未來建設發展中，需考慮預留一臺主變壓器的擴建位子。結束語：作為一個大型新建項目必須要提前考慮110KV變壓器選配方案的適應性，方案選配適當可以直接降低設備投入成本和后期的運行成本，使整體電氣運行方式更加靈活，合理科學、安全可靠。本案例是通過企業實踐過的案例總結，可以作為企業110KV變壓器選配方案措施之一。

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