城市住宅小区箱式变电站变压器容量优选和经济运转

摘 要：城市建设的快速发展，住宅小区普遍使用箱式变电站（简称箱变）供电，由于住宅用电容量不容易确定，对于箱变内配电变压器的容量，多根据经验或简单地根据住宅设计容量选择，有很大的随意性和片面性，如果变压器容量选择过大，将增加设备投资，增加变损（铁损）；反之，变压器容量选择过小，不仅缩短变压器的使用寿命，限制用电负荷发展，危害系统安全，且亦大幅度增加变损（铜损）。
关键词：住宅小区；箱式变电站；变压器；容量
1674-7712 （2013） 20-0000-01
怎样客观地确定住宅小区的计算用电负荷，怎样科学地确定配变的经济运转负荷，是摆在我们面前亟待解决的理由。

一、住宅小区用电容量计算

住宅小区居民用电总计算负荷按下式计算：P总=K1K2ΣPi ；其中：P总——总计算负荷；K1——用户用电负荷需用系数；K2——小区用电负荷同时使用系数；Pi——每户的设计用电容量。
（一）K1的确定。根据《民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92》规定，每户用电负荷需要系数K1为0.30～0.50，一般近期可取0.30，远景可取0.50。
（二）K2的确定。根据《小康住宅电气设计》中设计导则规定，小区用电负荷同时使用系数K2可通过下表选取。
（三）每户设计容量Pi的确定。按《住宅设计规范GB50096-1999》规定，民用住宅每户按4kw用电容量设计，但根据目前实际用电水平和发展潜力，该容量只能作为近期用电容量考虑，远景（50年）用电容量应根据楼房建筑面积、用途及消费层次而有所不同，特别是近年来，电能作为一种环保、高效的能源，越来越得到广泛应用，各类家用电器大幅增加，电能正扩展到家庭供热、制冷等用途中。倡议住宅建筑面积在80平方米以下的按4kW设计，80平方米—120平方米的按6kW设计，120平方米及以上超大面积（如越层楼房等）的可按8kW或根据用户需要设计。
另外，远景用电容量可按单位建筑面积的策略估算（根据吉林省电力有限公司《中低压配电网建设与改造设计技术规范》），在考虑需用系数、同时使用系数的前提下，一般住宅按30～40w/m2计算。

二、确定变压器的最佳经济运转区

为了使变压器容量选择合理，必须确定变压器的最佳运转区，求得变压器在均衡负载时，处于高效区内运转，为合理地选用变压器提供科学的理论根据。

(一)变压器有功功率、损耗率、效率的计算

判定变压器理想运转区，求效率 对负载系数的导数，并令其等于0，最大效率是： =0的一点，要使效率最大，必须使分母最小，即对分母求导数，则：β= ，Pk=β2Pd，由此可知，变压器的空载损耗等于短路损耗时，变压器运转中的损耗最低，而效率最高，此时负载系数是变压器运转中的最佳理想负载系数，由于变压器结构在设计，制造时Pd>>Pk，所以β<1，当β=0.5时是变压器的理论最佳负载系数，而最高效率在负荷率β=0.4～0.6之间。
由以上分析应从经济效益、投资、降低损耗和提高效率考虑变压器的容量选择，确定其最佳运转为0.5≤β≤0.75。在选用变压器时应避开低负荷率区β<0.5及高负荷率区β>0.8运转，考虑经济投资因素，一般选用负荷率在0.60-0.80为宜，一般住宅小区可选β=0.70。

(二)提高负荷功率因数可增强变压器供电能力

无功功率消耗增大，必将导致电流增大，使供电系统及变压器容量增大，并且增大供电系统和变压器的功率损耗，在负荷电流不变的条件下，减少无功电流，则使总电流也随之减少，因此采取措施补偿用电设备消耗的无功功率，可改善功率因数，提高供电能力。这就要求箱式变电站，低压侧要装设电力电容器和自动投切装置，对于住宅小区电容器的总容量可按总视在功率的30%确定。

三、综合计算公式

如何兼顾近期和远景用电容量，做到安全经济运转呢，可采用如下方案：即箱式变电站内装设二台250kVA变压器，总容量500kVA，在近期一台变压器运转一台备用，待用电负荷需要时两台变压器并列运转（备城市住宅小区箱式变电站变压器容量的优选与经济运转由专注毕业论文与职称论文的www.udooo.com提供,转载请保留.用变压器运转前应做电气试验），既可以降低变压器的运转损耗，提高小区供电可靠性和供电能力，又可避开用户二次投资。对供用电双方都有利。
建筑行业讲百年大计，质量第一，住宅小区箱变变压器容量的确定，是小区供电方案质量的关键。希望能通过这方面理由的探讨，规范住宅电源建设，为构建小康和谐社会怎么写作。
参考文献：
[1]牛莉莉.箱式变电站在小区供电中的应用分析[J].科学之友，2011（12）.