第一篇：理想變壓器特性及與等效電路的分析

理想變壓器特性及與等效電路的分

析

理想變壓器特性及與等效電路的分析

譚陽(yáng)紅1，汪沨1，陳五立2

（1.湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410082；

2.湖南信息學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410151）

摘要：作為電路理論的重要內(nèi)容，理想變壓器的教學(xué)重點(diǎn)通常在于理想變壓器特性方程及其運(yùn)用，不涉及磁路分析，這導(dǎo)致學(xué)生在分析多繞組變壓器時(shí)錯(cuò)誤運(yùn)用特性方程。本文以雙繞組和三繞組變壓器為例，就磁路形式對(duì)理想變壓器方程的影響進(jìn)行分析，導(dǎo)出理想變壓器特性方程。在此基礎(chǔ)上，得到其阻

抗變換的統(tǒng)一表達(dá)式，并得到不同情況下的實(shí)際變壓器等效電路，對(duì)理想變壓器的教學(xué)有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：理想變壓器；特性方程；等效電路

基金項(xiàng)目：本文受?chē)?guó)家自然基金及51107034、湖南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目、中央高?；鸷秃鲜〗谈恼n題的資助

器是電路理論教學(xué)中的重要部分。在教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)重點(diǎn)往往變壓器理想化的條件、掌握特性方程及其運(yùn)用。但是，很多學(xué)生在分析多繞組變壓器時(shí)覺(jué)得無(wú)所適從，甚至錯(cuò)誤運(yùn)用理想變壓器的特性方程。要理解磁路對(duì)理想變壓器特性方程的影響，必須明確理想化的條件和特性方程的獲得方法。

二、雙繞組理想變壓器特性方程

利用磁路定理來(lái)理解理想變壓器的特性，只需用以下定律：磁路的基爾霍夫第一定律即磁通連續(xù)性原理和磁路的基爾霍夫第二定律，即安培環(huán)路定律。

1.雙繞組理想變壓器電壓方程。考慮如下的變壓器（圖1（a）所示），設(shè)變壓器初次級(jí)的原邊和副邊匝數(shù)分別為Np和Ns，電流為ip 蓸t 蔀、is 蓸t 蔀，鐵芯磁導(dǎo)率μ趨近于無(wú)窮大，即沒(méi)有漏磁，磁感應(yīng)強(qiáng)度全部集中于鐵芯。

變壓器的初、次級(jí)磁鏈相等，設(shè)為ψm。很明顯：

四、結(jié)語(yǔ)

本文的分析表明，變壓器的特性方程與磁路形式密切相關(guān)。在理想變壓器的教學(xué)中，采用磁路的分析方法，只有如此，學(xué)生才能牢固掌握理想變壓器特性方程的本質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱關(guān)源，羅先覺(jué)。電路[M].第四版。北京：高等教育出版社，1999.[2]于歆杰，朱桂萍，陸文娟。電路原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

第二篇：交流通路與微變等效電路

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案

交流通路與微變等效電路

1)交流通路

交流通路是指放大電路中交流電流通過(guò)的路徑。計(jì)算放大電路的放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻時(shí)用交流通路。對(duì)于容抗小的電容以及內(nèi)阻很小的直流電源，其交流壓降很小，可以看作短路，因此其交流通路如圖2－2（c）所示。

放大電路常用的分析方法有圖解分析法（請(qǐng)參考相關(guān)教材）和微變等效電路分析法。下面結(jié)合圖2－2（a），介紹微變等效電路分析法。

2)微變等效電路與動(dòng)態(tài)分析

（1）三極管的簡(jiǎn)化微變等效電路

由于放大電路中含有非線(xiàn)性元件——三極管，通常不能用線(xiàn)性電路的方法來(lái)分析含有非線(xiàn)性元件的放大電路。但是，當(dāng)輸入、輸出都是小信號(hào)時(shí)，信號(hào)只是在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)變動(dòng)，三極管的特性曲線(xiàn)可以近似地看成是線(xiàn)性的，此時(shí)，三極管可以用一個(gè)等效的線(xiàn)性電路來(lái)代替，這樣就可以用計(jì)算線(xiàn)性電路的方法來(lái)分析放大電路了。① 三極管輸入回路等效電路

由輸入特性可以看出，當(dāng)輸入信號(hào)較小時(shí)，可以把Q點(diǎn)附近的一段曲線(xiàn)看成直線(xiàn)，這樣三極管B、E間就相當(dāng)于一個(gè)線(xiàn)性電阻rbe，如圖2－3所示。結(jié)合輸入特性曲線(xiàn)，則三極管的輸入電阻可定義為

圖2-3 三極管的輸入等效電路

rbe＝?UBEube＝

ib?IB（2—4）

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案

rbe叫作三極管的輸入電阻。它是從三極管的輸入端（B、E端）看進(jìn)去的交流等效電阻，rbe的大小與靜態(tài)工作點(diǎn)的位置有關(guān)，通常rbe的值在幾百歐到幾千歐之間，對(duì)于小功率管，當(dāng)IE＝1～2mA時(shí)，rbe為1kΩ左右。在0.1mA＜IE＜5mA范圍內(nèi)，工程上常用下式來(lái)估算。

rbe＝300＋?1＋??② 三極管輸出回路的等效電路

26mV26mV＝300 ＋I(xiàn)EmAIBmA（2－5）

三極管在輸入信號(hào)電流ib作用下，相應(yīng)地產(chǎn)生輸出信號(hào)電流ic，并且有ic＝?ib，即集電極電流只受基極電流控制。因此，從輸出端C、E間看三極管是一個(gè)受控電流源。

為此，可畫(huà)出三極管的簡(jiǎn)化微變等效電路如圖2－4（b）所示。

圖2-4 三極管的微變等效電路(a)三極管(b)微變等效電路

（2）動(dòng)態(tài)分析

① 共射放大電路的簡(jiǎn)化微變等效電路

圖2-5 共射放大電路的微變等效電路

(a)共射放大電路(b)微變等效電路

共射放大電路以圖2－5（a）進(jìn)行分析。先畫(huà)出共射放大電路的交流通路，再用三極管

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案 的微變等效電路去替換交流通路中的三極管，即為簡(jiǎn)化微變等效電路。② 電壓放大倍數(shù)Au

Au定義為放大電路輸出電壓UO與輸入電壓Ui之比，是衡量放大電路電壓放大能力的指標(biāo)，即

Au＝Uo Ui（2－6）

由圖2－5（b）可知，Ui＝Ibrbe，Ic＝?Ib，放大電路的交流負(fù)載R?L＝Rc∥RL，?＝－?IbRL?，所以 按照?qǐng)D中所標(biāo)注的電流和電壓正方向有UO＝－ICRLAu＝UoIR?R?＝－cL＝－?L UiIbrberbe（2－7）

Au為負(fù)值，表示輸出電壓與輸入電壓的相位相反。

如果放大電路不帶負(fù)載，則電壓放大倍數(shù)

Au＝－?Rc rbe（2－8）

由于R?其值比RC小，所以不接負(fù)載時(shí)放大倍數(shù)Au較大，接上負(fù)載時(shí)放L＝Rc∥RL，大倍數(shù)Au下降。

③ 放大電路的輸入電阻Ri

放大電路的輸入電阻Ri是從其輸入端看進(jìn)去的等效電阻，如圖2－6（a）所示。

圖2-6 基本共射電路的輸入電阻(a)Ri的定義(b)微變等效電路

如果把一個(gè)內(nèi)阻RS為的信號(hào)源us加到放大電路的輸入端時(shí)，放大電路的輸入電阻Ri就

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案

相當(dāng)于信號(hào)源的負(fù)載電阻，由圖可知

Ri＝Ui Ii（2－9）

Ri的大小反映了放大電路對(duì)信號(hào)源的影響程度，Ri愈大，放大電路從信號(hào)源吸取的電流愈小，即對(duì)信號(hào)源的影響愈小。特別是測(cè)量?jī)x器中用的前置放大器，輸入電阻愈高，其測(cè)量精度愈高。

由圖2－6（b）可求得放大電路的輸入電阻

Ri＝Rb//rbe

在共射極放大電路中，通常Rb??rbe，因此有

(2－10)

Ri?rbe

④ 放大電路的輸出電阻Ro

(2－11)從前面分析可知，放大電路接上負(fù)載RL以后，當(dāng)輸入不變時(shí)，輸出電壓uo下降，所以從放大電路的輸出端（不包括負(fù)載電阻RL）看進(jìn)去，放大電路相當(dāng)于一個(gè)具有內(nèi)阻的電壓源，如圖2－7(a)所示。這個(gè)等效電源的內(nèi)阻Ro就是放大電路的輸出電阻。

求輸出電阻的常用方法是，先將圖2－7（a）輸入端信號(hào)源us短接，并保留信號(hào)源內(nèi)阻RS，圖2-7 放大電路的輸出電阻(a)Ro的定義(b)微變等效電路

可畫(huà)出求Ro的等效電路如圖2－7（b）所示。在該電路中，當(dāng)US?0時(shí)，Ib?0，IC?0（電流源開(kāi)路），由得：

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案

RO?RC

（2－12）

Ro的大小反映了放大電路受負(fù)載影響的程度。Ro愈小，當(dāng)負(fù)載RL變化時(shí)，放大電路輸出電壓變化也愈小，因而放大電路帶負(fù)載的能力愈強(qiáng)。從上面的分析看出，共射放大電路的輸出電阻并不?。≧o＝RC約有幾千歐），這說(shuō)明共射放大電路帶負(fù)載的能力不強(qiáng)。

例2－2 放大電路如圖2－5（a）所示，已知三極管的?＝45，其它參數(shù)見(jiàn)圖，試求Au、Ri和Ro的值。

解： IBQ?UCC20＝＝0.04mA＝40?A Rb5002626＝300＋＝950Ω?1kΩIBQ0.04 rbe＝300＋Au＝－?R?6.8//6.8L＝－45?＝－153 rbe1Ri=Rb//rbe?1K? Ro＝Rc＝6.8kΩ

第三篇：機(jī)電——變壓器故障分析范文

變壓器故障的統(tǒng)計(jì)分析及預(yù)防方法

摘要：

隨著經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展，當(dāng)前世界上對(duì)于電能的需求與日俱增。保證不間斷的為生活、生產(chǎn)、國(guó)防、軍事、航天、通信供電已成為建設(shè)生產(chǎn)的重中之重。要連續(xù)不間斷的供給用戶(hù)高質(zhì)量的電能，就要在發(fā)電，輸電，分電，用電各個(gè)環(huán)節(jié)中有堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障。而在這一系列的過(guò)程中，變壓器始終起著很重要的作用。所以要保證變壓器的故障盡可能的小。

通過(guò)近十幾年對(duì)變壓器故障的統(tǒng)計(jì)和維修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)引起變壓器故障的原因進(jìn)行討論。給變壓器的操作、維護(hù)、檢查提出建議性的結(jié)論。涉及到：延長(zhǎng)其使用壽命的維護(hù)方法，故障的起因、類(lèi)型、頻率等。關(guān)鍵詞：變壓器 故障統(tǒng)計(jì) 分析 預(yù)防

變壓器故障不僅損壞當(dāng)時(shí)運(yùn)行的變壓器，而且影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至損壞其它設(shè)備，引起火災(zāi)等嚴(yán)重事故。因此如何確保變壓器的安全運(yùn)行受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。

在我國(guó)近現(xiàn)代話(huà)電力技術(shù)的展中，電力工業(yè)的安全運(yùn)行是一個(gè)永久的重要主題。本文從介紹變壓器故障的統(tǒng)計(jì)結(jié)論，為國(guó)內(nèi)進(jìn)一步的智能電網(wǎng)的建設(shè)提供參考及可借鑒的科學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，以達(dá)到為電力部門(mén)，為國(guó)家服務(wù)的目的。

一、有關(guān)故障統(tǒng)計(jì)的結(jié)果

不同的部門(mén)有不同的變壓器，故障不同。為了便于分析可將變壓器分成以下類(lèi)型：?水泥與采礦業(yè)變電變壓器；?化工、石油與天然氣業(yè)變壓器；?電力部門(mén)變壓器，食品加工業(yè)變壓器；?醫(yī)療業(yè)變壓器；?制造業(yè)變壓器；?冶金工業(yè)變壓器；?印刷業(yè)業(yè)變壓器；?商業(yè)建筑業(yè)變壓器；?紙漿與造紙業(yè)業(yè)變壓器。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)得知，要同時(shí)考慮頻率和程度時(shí)，電力部門(mén)變壓器故障的風(fēng)險(xiǎn)是最高的，冶金工業(yè)變壓器的故障及制造業(yè)變壓器故障分別列在第二和第三位。

按照廠(chǎng)家給出的參數(shù)看，一般來(lái)說(shuō)在“理想狀態(tài)下”各種變壓器的平均使用時(shí)間為30～40年。但是在實(shí)際中并非如此。時(shí)有故障發(fā)生的變壓器平均壽命為10~15年，以X軸代表時(shí)間，以Y軸代表故障情況通常有盆形曲線(xiàn)顯示使用初期壽命結(jié)果，用遞減波形曲線(xiàn)顯示后期衰老曲線(xiàn)。這些曲線(xiàn)所能給出的意義在于在以后的使用過(guò)程中確定對(duì)變壓器進(jìn)行周期檢查維修的時(shí)間和深度。

應(yīng)該指出的是電力工業(yè)中的變壓器，他的使用壽命在關(guān)系到很多部門(mén)的設(shè)備的安全和正常使用。我國(guó)在改革開(kāi)放后經(jīng)歷了一個(gè)工業(yè)飛速發(fā)展的階段，而且現(xiàn)在還正在處于一個(gè)轉(zhuǎn)型的階段，這期間帶來(lái)了基礎(chǔ)工業(yè)快速發(fā)展，特別是電力工業(yè)大規(guī)模的擴(kuò)大。這些自70年代到90年代安裝的電力設(shè)備，按照它設(shè)計(jì)與運(yùn)行的狀況，到現(xiàn)在為止大部分都已到了老化更換的階段。有關(guān)部門(mén)應(yīng)對(duì)于這些時(shí)間已安裝的變壓器給予特別的關(guān)注。

二、變壓器故障原因分析

經(jīng)過(guò)多方面的研究和多年的經(jīng)驗(yàn)，盡管變壓器的用途種類(lèi)不同、老化趨勢(shì)不同，但故障的基本原因仍然相同。

1、雷擊

對(duì)于雷擊的研究比較少，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候不是直接的雷擊事故就會(huì)把沖擊故障歸為“線(xiàn)路涌流”。防止雷擊最好的方法當(dāng)然是加裝避雷裝置，不僅可以保護(hù)變壓器，還可以減少電力系統(tǒng)中的沖擊電流，減少暫態(tài)波動(dòng)。

2、線(xiàn)路涌流 線(xiàn)路涌流，是應(yīng)該被列入首要的故障因素。線(xiàn)路涌流（或稱(chēng)線(xiàn)路干擾）包括：合閘過(guò)電壓、電壓峰值疊加、線(xiàn)路短路故障、閃絡(luò)以及震蕩方面的大電流、電壓的不正?，F(xiàn)象。這類(lèi)故障對(duì)變壓器的損害最為嚴(yán)重的原因是電流、電壓過(guò)大，因此須在大電流沖擊保護(hù)充分性的方面給與更多的關(guān)注。安裝過(guò)流保護(hù)監(jiān)視裝置，可以對(duì)變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量檢測(cè)報(bào)告。并把這個(gè)結(jié)果送入電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的整體系統(tǒng)中作為安全運(yùn)行的指標(biāo)。

3、質(zhì)量疏漏問(wèn)題 一般情況下，以前的變壓器在這方面的問(wèn)題并不是很大，只是偶爾的一些不可避免的。例如接線(xiàn)出線(xiàn)端松動(dòng)或無(wú)支撐、墊塊不緊、焊接不良、鐵心絕緣度不高、抗大電流強(qiáng)度不足以及油箱中的油不純凈等。加強(qiáng)測(cè)試檢測(cè)，在未安裝時(shí)盡早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

4、絕緣老化

在過(guò)去的很多變壓器故障中，由于絕緣老化造成的故障在所有故障中位列第二，由于絕緣老化，大部分的變壓器都嚴(yán)重的縮短了服役時(shí)間，使用壽命都早20年左右。制定一定的制度，確保老化的速度是達(dá)到額定的使用年限。

5、過(guò)載

由過(guò)負(fù)荷引起，變壓器長(zhǎng)期處于大于規(guī)定的額定功率運(yùn)行。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，用電負(fù)荷在增多，發(fā)電廠(chǎng)、用電部門(mén)在不斷的持續(xù)緩慢提升負(fù)荷。直接導(dǎo)致越來(lái)越多的變壓器超負(fù)荷運(yùn)行，過(guò)高的溫度導(dǎo)致了變壓器的絕緣紙板過(guò)早的老化，使得整個(gè)絕緣強(qiáng)度下降。在這種狀態(tài)下，若有一定的沖擊電流，發(fā)生故障的可能性將會(huì)很高。確保負(fù)荷在變壓器的額定運(yùn)行條件下，不要長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，這樣得不償失。在油冷變壓器中需要經(jīng)常的仔細(xì)監(jiān)視頂層油溫。發(fā)現(xiàn)溫度高是要及時(shí)的做處理。

6、受潮

受潮是不可避免的，由于種種外部自然原因，常常使管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分等。變壓器的設(shè)計(jì)和建造的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與安裝地點(diǎn)相配套。若置于戶(hù)外，確定該變壓器適于戶(hù)外運(yùn)行。變壓器油的介電強(qiáng)度隨著其中水分的增加而急劇下降。油中萬(wàn)分之一的水分就可使其介電強(qiáng)度降低近一半。所有變壓器（除小型配電變壓器）的油樣應(yīng)經(jīng)常作擊穿試驗(yàn)，以確保正確地檢測(cè)水分并通過(guò)過(guò)濾將其去除。

7、不正當(dāng)?shù)木S護(hù) 經(jīng)過(guò)調(diào)查的結(jié)果是，不正當(dāng)?shù)木S護(hù)引起變壓器故障的概率排在引起變壓器故障概率的第四位。主要是由于，保養(yǎng)不夠、未裝控制或控制裝的裝的不正確、冷卻劑泄漏、污垢堆積和自然界的電氣化學(xué)腐蝕。

8、破壞及故意損壞

這類(lèi)主要是認(rèn)為的外在破壞，常常發(fā)生在線(xiàn)路末端直接連接用戶(hù)的變壓器，不過(guò)這種破壞是很不常見(jiàn)的。

9、連接松動(dòng)

這一類(lèi)問(wèn)題引起故障的可能性也是很小的，并且可以盡大限度的避免，但是在實(shí)際中卻時(shí)有這方面的事故發(fā)生，與往的研究也有所不同。這一類(lèi)事故包括了在電氣連接方面的制造工藝以及保養(yǎng)情況，最為突出的問(wèn)題就是不同性質(zhì)金屬之間不當(dāng)?shù)呐浜?，但是這種情況在慢慢的減少，另一個(gè)問(wèn)題就是螺栓連接間的緊固不恰當(dāng)。

三、結(jié)語(yǔ)： 參考以上統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果及提出的一些建議，在以后的建設(shè)運(yùn)行中可制訂一個(gè)整體的維護(hù)、檢查和試驗(yàn)的規(guī)劃。這樣就能盡最大限度的減少變壓器故障，從而減少由于變壓器故障帶來(lái)的一系列不良影響。還能節(jié)約因?yàn)楣收蠙z修而花費(fèi)的巨大人力、財(cái)力、物力，變壓器的使用壽命也會(huì)隨之增加。

[1]國(guó)網(wǎng)運(yùn)行有限公司 組編.高壓直流輸電崗位培訓(xùn)教材.中國(guó)電力出版社2009，（4）

[2]姚志松，姚磊.新型節(jié)能變壓器選用、運(yùn)行.中國(guó)電力出版社，2010（1）[3]趙家禮.圖解變壓器修理操作技能.化學(xué)工業(yè)出版社，2007（10）

第四篇：住宅小區(qū)變壓器配置分析（本站推薦）

住宅小區(qū)變壓器配置分析

電力變壓器 電子變壓器提出了加強(qiáng)用電營(yíng)銷(xiāo)精細(xì)化管理的要求，認(rèn)為做為供電業(yè)擴(kuò)報(bào)裝部門(mén)的勘察人員對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要切合實(shí)際加以分析并嚴(yán)格遵守電力規(guī)程和設(shè)計(jì)規(guī)范，如果不加分析地進(jìn)行設(shè)計(jì)，就會(huì)選擇與實(shí)際容量不符的變壓器，就會(huì)使我們供電部門(mén)背負(fù)不應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)或使客戶(hù)多花冤枉錢(qián)，所以原來(lái)的住宅小區(qū)變壓器配置方法已不能適應(yīng)當(dāng)前的實(shí)際情況，因此有必要就當(dāng)前住宅小區(qū)的變壓器配置提出一些新的看法。

一、建設(shè)小區(qū)配電室(箱式變電站)

原來(lái)的住宅小區(qū)供電方式一般都在附近10kV變壓器臺(tái)低壓側(cè)直接引電源至小區(qū)，而且一個(gè)變壓器臺(tái)所帶的負(fù)荷也比較大，大多數(shù)變壓器臺(tái)同時(shí)供應(yīng)幾個(gè)小區(qū)和一些零散的住宅群的生活用電，造成變壓器臺(tái)經(jīng)常過(guò)載，在冬夏季用電高峰期更加嚴(yán)重，甚至造成變壓器過(guò)載燒壞。另外，人們對(duì)供電可靠性要求也不斷提高。因此，我們對(duì)新建住宅小區(qū)的供電方式應(yīng)該有所改變。

1．在新建住宅區(qū)內(nèi)建設(shè)配套配電室。配電室由高低壓開(kāi)關(guān)柜室和變壓器室組成，高、低壓進(jìn)出線(xiàn)均采用電纜并敷設(shè)于電纜溝或電纜保護(hù)管內(nèi)。如果一些住宅小區(qū)公用面積較小，也可以采用箱式變電站。

2．供電方式有多種選擇。其一，10kV高壓側(cè)雙電源進(jìn)線(xiàn)(該方式可以通過(guò)10kV進(jìn)線(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)柜互投裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)主備電源互帶)，經(jīng)出線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜后至變壓器；低壓側(cè)采用單母線(xiàn)分段，正常情況下分段運(yùn)行。其二，10kV高壓側(cè)單電源進(jìn)線(xiàn)，低壓側(cè)單單母線(xiàn)分段或不分段。前一種方式可靠性較高，但投資大，適用于較高檔的住宅小區(qū)，特別是有高層建筑的小區(qū)；后一種方式可靠性較前一種低，但投資省。從目前的情況來(lái)看，后一種方式的供電可靠性已能夠滿(mǎn)足普通的生活用電，一般采用后種方式，但考慮以后的發(fā)展，配電室應(yīng)該預(yù)留有安裝備用電源高、低壓進(jìn)線(xiàn)柜的位置。綜合以上兩點(diǎn)，當(dāng)前新建住宅小區(qū)應(yīng)該配套建立配電室或箱式變；同時(shí)，10kV電源進(jìn)線(xiàn)應(yīng)該預(yù)留進(jìn)線(xiàn)位置(以保證供電可靠性)，首期可以根據(jù)實(shí)際情況只接入1回10kV進(jìn)線(xiàn)。

二、單位住宅用電負(fù)荷預(yù)測(cè)

某住宅小區(qū)用電負(fù)荷的特點(diǎn)與大、中城市的居民小區(qū)相比，目前尚未有10層以上的高層建筑，無(wú)需設(shè)置電梯，也沒(méi)有集中空調(diào)。一般來(lái)講，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商只考慮商業(yè)住宅，開(kāi)發(fā)公共事業(yè)如學(xué)校、商場(chǎng)等的較少。所以，住宅小區(qū)僅為住宅用電，負(fù)荷預(yù)測(cè)較為簡(jiǎn)單。

目前新建住宅小區(qū)2房2廳、3房2廳面積約90—130m2已較為普遍，隨著住宅家用電器擁有量的迅速增加，特別是微波爐、電熱水器等大功率電器進(jìn)入普通家庭，以往常規(guī)考慮4--6kW的設(shè)計(jì)功率已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代家居的要求，根據(jù)對(duì)我市家庭用電器的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，情況如下：

一般住宅的設(shè)備容量為：照明用電容量400W；娛樂(lè)用電容量(包括電視機(jī)、VCD或DVD、組合音響、電腦等)900W；衛(wèi)生間用電容量(包括洗衣機(jī)、熱淋浴器、浴霸、排風(fēng)扇等)3000W；廚房用電容量(包括電飯煲、電磁爐、微波爐、電水壺、電冰箱、抽油煙機(jī)等)5000W；合計(jì)用電容量9300W。

根據(jù)分析，居民用電的最大負(fù)荷出現(xiàn)在晚飯前后18～20點(diǎn)時(shí)間段，這時(shí)用電負(fù)荷有：部分照明、廚房用電等，約占住宅用電負(fù)荷的40％左右，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得需用系數(shù)為0.4—0.6，根據(jù)實(shí)際情況，我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)取0.4系數(shù)即可，則單位住宅計(jì)算負(fù)荷為3.72kW。

三、小區(qū)變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇

要確定合適的變壓器容量和臺(tái)數(shù)也是件困難的事情，容量選擇大了，臺(tái)數(shù)選擇多了將造成浪費(fèi)；反之則造成變壓器的過(guò)載，供電可靠性和安全性又得不到保證。那么，怎樣才能做到選擇合理?下面以一個(gè)實(shí)例來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。

某住宅小區(qū)有20幢6層樓房，每幢樓有4個(gè)單元，每個(gè)單元每層有2套住戶(hù)，該小區(qū)共有住戶(hù)960戶(hù)，由于住宅小區(qū)內(nèi)居民的作息時(shí)間不同，按照本地區(qū)生活習(xí)慣，取同時(shí)系數(shù)為0.6，則折算后該住宅小區(qū)的總計(jì)算負(fù)荷Pjs為： Pjs=3.72X960X0.6=2142kW

由于居民用電基本沒(méi)有無(wú)功補(bǔ)償，故取負(fù)荷功率因數(shù)COSφ＝0.7。

考慮到變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，取變壓器最佳負(fù)荷率k為0.8，則變壓器容量S應(yīng)為：S=Pjs／(k.cosφ)

S=2142KW／(0.8X0.7)=3826kVA

通過(guò)以上計(jì)算，加上考慮該小區(qū)總面積較大和供電可靠性，因而在小區(qū)內(nèi)兩個(gè)地方各建一座配電室，每座配電房各供10幢樓房，選用4臺(tái)1000kVA變壓器，每座配電室各立2臺(tái)(比較選用2臺(tái)2000kVA變壓器，每座配電室各1臺(tái)的方案，前期投資較大，但是供電可靠性相對(duì)提高)，可以滿(mǎn)足近期及近若干年負(fù)荷需要。

由于生活用電負(fù)荷的不斷發(fā)展，使遠(yuǎn)期住宅負(fù)荷很難預(yù)測(cè)，現(xiàn)在要將住宅小區(qū)的電氣設(shè)計(jì)做到十分完美是不可能的。我們只有不斷探討和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能為居民的用電提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

第五篇：住宅小區(qū)變壓器配置分析

住宅小區(qū)變壓器配置分析

電力變壓器 電子變壓器2007年公司提出了加強(qiáng)用電營(yíng)銷(xiāo)精細(xì)化管理的要求，作者認(rèn)為做為供電業(yè)擴(kuò)報(bào)裝部門(mén)的勘察人員對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要切合實(shí)際加以分析并嚴(yán)格遵守電力規(guī)程和設(shè)計(jì)規(guī)范，如果不加分析地進(jìn)行設(shè)計(jì)，就會(huì)選擇與實(shí)際容量不符的變壓器，就會(huì)使我們供電部門(mén)背負(fù)不應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)或使客戶(hù)多花冤枉錢(qián)，所以原來(lái)的住宅小區(qū)變壓器配置方法已不能適應(yīng)當(dāng)前的實(shí)際情況，因此有必要就當(dāng)前住宅小區(qū)的變壓器配置提出一些新的看法。

一、建設(shè)小區(qū)配電室(箱式變電站)

原來(lái)的住宅小區(qū)供電方式一般都在附近10kV變壓器臺(tái)低壓側(cè)直接引電源至小區(qū)，而且一個(gè)變壓器臺(tái)所帶的負(fù)荷也比較大，大多數(shù)變壓器臺(tái)同時(shí)供應(yīng)幾個(gè)小區(qū)和一些零散的住宅群的生活用電，造成變壓器臺(tái)經(jīng)常過(guò)載，在冬夏季用電高峰期更加嚴(yán)重，甚至造成變壓器過(guò)載燒壞。另外，人們對(duì)供電可靠性要求也不斷提高。因此，我們對(duì)新建住宅小區(qū)的供電方式應(yīng)該有所改變。

1．在新建住宅區(qū)內(nèi)建設(shè)配套配電室。配電室由高低壓開(kāi)關(guān)柜室和變壓器室組成，高、低壓進(jìn)出線(xiàn)均采用電纜并敷設(shè)于電纜溝或電纜保護(hù)管內(nèi)。如果一些住宅小區(qū)公用面積較小，也可以采用箱式變電站。

2．供電方式有多種選擇。其一，10kV高壓側(cè)雙電源進(jìn)線(xiàn)(該方式可以通過(guò)10kV進(jìn)線(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)柜互投裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)主備電源互帶)，經(jīng)出線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜后至變壓器；低壓側(cè)采用單母線(xiàn)分段，正常情況下分段運(yùn)行。其二，10kV高壓側(cè)單電源進(jìn)線(xiàn)，低壓側(cè)單單母線(xiàn)分段或不分段。前一種方式可靠性較高，但投資大，適用于較高檔的住宅小區(qū)，特別是有高層建筑的小區(qū)；后一種方式可靠性較前一種低，但投資省。從目前的情況來(lái)看，后一種方式的供電可靠性已能夠滿(mǎn)足普通的生活用電，一般采用后種方式，但考慮以后的發(fā)展，配電室應(yīng)該預(yù)留有安裝備用電源高、低壓進(jìn)線(xiàn)柜的位置。綜合以上兩點(diǎn)，當(dāng)前新建住宅小區(qū)應(yīng)該配套建立配電室或箱式變；同時(shí)，10kV電源進(jìn)線(xiàn)應(yīng)該預(yù)留進(jìn)線(xiàn)位置(以保證供電可靠性)，首期可以根據(jù)實(shí)際情況只接入1回10kV進(jìn)線(xiàn)。

二、單位住宅用電負(fù)荷預(yù)測(cè)

某住宅小區(qū)用電負(fù)荷的特點(diǎn)與大、中城市的居民小區(qū)相比，目前尚未有10層以上的高層建筑，無(wú)需設(shè)置電梯，也沒(méi)有集中空調(diào)。一般來(lái)講，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商只考慮商業(yè)住宅，開(kāi)發(fā)公共事業(yè)如學(xué)校、商場(chǎng)等的較少。所以，集寧地區(qū)住宅小區(qū)僅為住宅用電，負(fù)荷預(yù)測(cè)較為簡(jiǎn)單。

目前集寧地區(qū)新建住宅小區(qū)2房2廳、3房2廳面積約90—130m2已較為普遍，隨著住宅家用電器擁有量的迅速增加，特別是微波爐、電熱水器等大功率電器進(jìn)入普通家庭，以往常規(guī)考慮4--6kW的設(shè)計(jì)功率已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代家居的要求，根據(jù)對(duì)我市家庭用電器的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，情況如下：

一般住宅的設(shè)備容量為：照明用電容量400W；娛樂(lè)用電容量(包括電視機(jī)、VCD或DVD、組合音響、電腦等)900W；衛(wèi)生間用電容量(包括洗衣機(jī)、熱淋浴器、浴霸、排風(fēng)扇等)3000W；廚房用電容量(包括電飯煲、電磁爐、微波爐、電水壺、電冰箱、抽油煙機(jī)等)5000W；合計(jì)用電容量9300W。

根據(jù)分析，集寧地區(qū)居民用電的最大負(fù)荷出現(xiàn)在晚飯前后18～20點(diǎn)時(shí)間段，這時(shí)用電負(fù)荷有：部分照明、廚房用電等，約占住宅用電負(fù)荷的40％左右，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得需用系數(shù)為0.4—0.6，根據(jù)實(shí)際情況，我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)取0.4系數(shù)即可，則單位住宅計(jì)算負(fù)荷為3.72kW。

三、小區(qū)變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇

要確定合適的變壓器容量和臺(tái)數(shù)也是件困難的事情，容量選擇大了，臺(tái)數(shù)選擇多了將造成浪費(fèi)；反之則造成變壓器的過(guò)載，供電可靠性和安全性又得不到保證。那么，怎樣才能做到選擇合理?下面以一個(gè)實(shí)例來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。

集寧光輝佳苑住宅小區(qū)有20幢6層樓房，每幢樓有4個(gè)單元，每個(gè)單元每層有2套住戶(hù)，該小區(qū)共有住戶(hù)960戶(hù)，由于住宅小區(qū)內(nèi)居民的作息時(shí)間不同，按照本地區(qū)生活習(xí)慣，取同時(shí)系數(shù)為0.6，則折算后該住宅小區(qū)的總計(jì)算負(fù)荷Pjs為： Pjs=3.72X960X0.6=2142kW

由于居民用電基本沒(méi)有無(wú)功補(bǔ)償，故取負(fù)荷功率因數(shù)COSφ＝0.7。

考慮到變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，取變壓器最佳負(fù)荷率k為0.8，則變壓器容量S應(yīng)為：S=Pjs／(k.cosφ)

S=2142KW／(0.8X0.7)=3826kVA

通過(guò)以上計(jì)算，加上考慮該小區(qū)總面積較大和供電可靠性，因而在小區(qū)內(nèi)兩個(gè)地方各建一座配電室，每座配電房各供10幢樓房，選用4臺(tái)1000kVA變壓器，每座配電室各立2臺(tái)(比較選用2臺(tái)2000kVA變壓器，每座配電室各1臺(tái)的方案，前期投資較大，但是供電可靠性相對(duì)提高)，可以滿(mǎn)足近期及近若干年負(fù)荷需要。

由于生活用電負(fù)荷的不斷發(fā)展，使遠(yuǎn)期住宅負(fù)荷很難預(yù)測(cè)，現(xiàn)在要將住宅小區(qū)的電氣設(shè)計(jì)做到十分完美是不可能的。我們只有不斷探討和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能為居民的用電提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。