内容发布更新时间 : 2024/10/20 7:42:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
有关棉纺织工厂变压器容量的探讨
【摘 要】通过对棉纺织工厂变压器容量的计算以及变压器选取在设计和施工之间的差异的分析，说明棉纺织工厂在设计、施工及运行过程中存在的问题。
【关键词】负荷计算；需要系数；基本容量费
众所周知，就目前国内棉纺织行业的现状来看，棉纺织企业还是一个负荷密集型、劳动密集型企业。通过对济宁、邹平、东营等地的部分大型棉纺企业的走访，部分企业单个棉纺织车间规模很大，整个车间变压器总容量达到了15000kVA（12.5万纱锭）、9000kVA（8.5万纱锭）、5000kVA（4.7万纱锭）。对于这样的棉纺车间，由于负荷大且较为集中，低压变配电室一般靠近负荷中心设置在车间附房内，一方面可以减少线路电压损失，另一方面也节约了有色金属的用量；尽管如此，单台变压器容量仍能达到2500kVA，经过多个项目的对比，每1万纱锭的变压器容量在1000～1200kVA。
笔者曾参与设计了多个棉纺织工厂项目的设计，积累了一些经验，但就项目完工之后的项目回访过程中，发现各项目电工组均反映变压器容量设计偏大，变压器根本不能运行在设计负荷率。但作为设计方，在计算变压器容量时，也是严格按照《棉纺织工厂设计规范》GB50481-2009对各道工序的建议需要系数以及设备厂家的产品样本而定，为什么会出现这种差异？笔者通过实地探访，得出了一些结论：
1.采购与设计型号不符
棉纺织工厂的设备，例如细纱机功率都比较大，少则20～30kW，多则50～60kW，细纱车间也是棉纺织车间负荷最为集中的区域，因此细纱车间设备容量对其就近变配电室变压器容量的确定至关重要，规范上给出的细纱机功率因数为0.84，以单台30kW的细纱机为例，计算电流为30/0.38/1.732/0.84=54.3A，但实测电流不到35A，理论值与实际值相差近20A，出现大马拉小车的情况。这种现象的存在一方面原因是设备厂家配备的电机偏大，细纱机未工作在理想工况；另一方面原因是甲方采购的机器与设计型号有出入，造成了设备电参数与设计不符。
2.需要系数的选取与设计不符
棉纺织工厂负荷计算一般采取需要系数法，《棉纺织工厂设计规范》GB50481-2009对各工序设备的需要系数给出了建议取值，这些数值都是根据特定型号的设备确定的，之所以这个系数没有范围而是有特定的值也正是这个原因，设计中选用不同的设备必然会有不同的需要系数值，这个值需要设备厂家根据设备的实际运行工况确定，或者通过现场调研确定，这也是《棉纺织工厂设计规范》GB50481-2009没有把这个需要系数表列入规范正文而是在条文说明里作为建议的原因之一，设计中还需要进一步咨询设备厂家以及做现场调研，以确定
合乎工程实际的需要系数。
3.对计算负荷同时系数的选取保守
《棉纺织工厂设计规范》GB50481-2009对设备需要系数做出了建议，但是没有对负荷计算过程中的同时系数做出要求，有功及无功同时系数的选取一般参照《工厂供电简明设计手册》（刘介才主编，1993年版）表ZD2-6，取KΣP为0.8～0.9，KΣq为0.85～0.95。这个系数对于变压器的选取影响很大，作为设计方，必须有据可依，一般取值都比较保守（取KΣP为0.9，KΣq为0.9），也希望行业规范能更加完善，给出针对行业实际情况的同时系数值。
4.设备运行过程中的利益纠葛
谈到设备运行，不得不说一个概念——基本电费。基本电费是根据用户变压器容量大小按月收取的固定费用，不同地区略有不同，约为24元/kVA。以2500kVA的变压器为例，每个月的基本电费约为：6万元。对于企业来讲，要想增加盈利，必须开源节流，在有些企业节省基本电费也是节流的措施之一。要想减少基本电费，就要减小变压器容量，如何减小变压器容量，许多企业都在设备运行中想办法。
任何设备要想运行在理想工况都是有一定条件的，棉纺织工厂中，为了使设备有良好的运行状态，就要保持车间的温湿度，棉纺织工厂细纱车间等负荷集中的车间也是空调机房集中的车间，空调负荷约占车间负荷的30%，很多棉纺织厂并不会让空调机组一直运行，有的甚至根本成为摆设，车间里工人挥汗如雨，设备也不能运行在设计工况，短时间是省了不少的电费，但是过高的温度影响了机器的运行，加速了电气设备的老化，实际上是得不偿失。
有的工厂为了减少基本容量费，私自减小变压器容量，甚至更换变压器铭牌应付检查，造成变压器处于过负荷运行状态长期运行；更有甚者，为了降低变压器的温度，采用循环水管包裹变压器的方式来为变压器降温，存在很大的安全隐患。
有的工厂为了减少投资，让空压机运行在过负荷状态，造成线路温升过高，载流量变小，加剧了变压器的过负荷情况，甚至引发火灾，造成无法挽回的巨额经济损失。
综上所述，棉纺织工厂出现变压器设计容量与实际容量存在差异有着方方面面的原因。但只要规范编制者们切实完善相关数据，为设计提供可靠的支持，设计人员在设计过程中以设计规范为基础辅以现场调研，施工过程中做到精心施工与设计不脱节，运行维护过程中坚持安全运行，不因小失大，棉纺织工厂变压器容量在设计与施工阶段出现较大偏差的情况很难出现，以上是本人对棉纺织工厂设计过程中变压器容量与实际有较大出入的原因的浅薄分析，希望能与同行及专家共同探讨。■
【参考文献】
[1]棉纺织工厂设计规范.GB50481-2009.
[2]刘介才主编.工厂供电简明设计手册，ISBN7-111-03343-4/TM.418.