负荷增长曲线法分析的论文

　　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
　　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（kWh）、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：
　　PnPo（1X）nkW
　　式中Pn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，n020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：
　　SnPncosPo（1X）ncoskVA
　　现举例来绘制一个负荷增长曲线：
　　取Po800kW，X7，cos0。8，则：
　　Sn800（17）n0。81000（17）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：
　　PeKPnKPo（1X）nkW
　　SePecosKPo（1X）ncosKSnkVA
　　由于农村负荷率一般不高，我们取K0。5，则上例中平均负荷增长曲线公式为：
　　Se0。51000（17）n500（17）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：
　　选取变压器容量分别为Sn1600kVA，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Smax2080kVA，2600kVA，3250kVA，4095kVA，5200kVA分别绘制于图1中。
　　（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：Sn1600kVASemax1935kVA，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：
　　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）14。117。42020
　　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：Sn4000KVA，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Sn2000kVA，Sn2500kVA，Sn3150kVA进行经济性比较。
　　空载损耗：其参数分别为2。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kWh平均成本为0。35元，则最大空载损耗分别为：
　　SZ9200035：
　　2087602。90。3517。78万元
　　SZ9250035：
　　2087603。40。3520。85万元
　　SZ9315035：
　　2087604。00。3524。53万元
　　设备费：由变压器厂提供价格资料，结果见表2。
　　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1kWh电量的利润为0。05元计算，则少供电而少得利润分别为：
　　SZ9200035：
　　同样2个月为：20。35万元，个月为：10。18万元。
　　SZ9200035：
　　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：
　　从结果分析，我们选择SZ9250035型变压器最好。
　　4、结论
　　通过负荷增长曲线法，从图中我们可以非常直观地判断出变压器的合适容量。经技术经济分析，即满足负荷增长的需求，又满足经济性要求。因此这是一种非常直观、实用的选择农网35kV变电所变压器容量的方法。