隧道用供電變壓器的選型指導

隧道用供電變壓器的選型指導：

在隧道施工中，供電用變壓器在投入使用過程中常常會出現容量與運行方式選擇不合理的情況，這會大大增加變壓器電能的損耗，甚至還會引發安全事故。

面對該問題，可以通過負荷計算來選擇合理的供電變壓器容量，并采用臨界負載來選擇最佳的運行方式，在降低變壓器電能損耗，提高其運行效率的同時，也能避免變壓器在運行過程中出現輕載或超載等不良現象！

為了讓變壓器在隧道施工中更加安全、經濟、可靠的運行，以下工作請認真對待：

一、隧道施工中供電變壓器的容量確定：

1.1、確定變壓器條件：

在隧道工程中，要想選擇合理的供電變壓器容量，就必須要遵循以下原則:

其一，需要確保變壓器能夠最大限度的減少其電能損耗，而這就需要對變壓器投運量進行合理配置,以此降低變壓器的安裝費用，使變壓器在運行過程中能夠最大限度的減少電能損耗；

其二，應使變壓器的利用率盡可能的提高，而這就需要變壓器能夠兼顧多種性質，使變壓器能夠產生交叉負荷，并通過交替負荷的方式，使變壓器得到充分的利用；

其三，需要對變壓器的備用容量進行有效控制，避免其出現備用容量過大現象，有條件時，可采用多臺變壓器來進行并列運行，如不進行有效控制，不僅會使設備資金投入大大增加，而且也會降低變壓器負載率，進而造成無功勵磁損耗占據很大的比重，降低了負荷功率因數，使供電網絡在運行過程中產生更大的損耗成本；

其四，在選擇變壓器容量時，需要與其供電范圍進行匹配，通常來說，變電器供電半徑應控制在500m范圍以內，其輸送功率最大不得超過100KW，如果隧道施工長度超過700m時，則可采用10kV電

壓進洞，并且還要單獨設置變壓器；

其五，應對低壓側短路電流進行限制，而這就需要隧道外所采用的變壓器，其單臺容量應控制在500KVA以內。

1.2、變壓器負荷計算：

在隧道工程中，需要結合設備的具體類型及規格，并根據其具體的運行情況來確定其容量負荷，可通過系數法來對供電變壓器的總容量進行計算。在系數法中，需要結合用電設備的運行情況及起動方式進行設備組劃分，當設備組處于最高負荷時，其所需有功功率P和該設備組所有設備的總容量s之間的占比利用系數K進行表示，由此可得出以下公式：即K=P/S

二、隧道施工中供電變壓器的運行方式選擇：

2.1、供電變壓器數量為單臺時的最佳運行方式：

當電網中接入變壓器后，并且變壓器中帶有電壓時，便會產生空載損耗，而當變壓器內帶有負荷時，還會產生負載損耗，空載損耗與負載損耗的和便是變壓器的總損耗，當變壓器處于經濟運行狀態下所產生的合理負荷，便是其經濟負載率。

當變壓器處于經濟運行狀態下，此時其功耗率為最低值，而其運行效率則為最大值。當變壓器處于功耗最低、效率最高的運行狀態時，其負載率便是其經濟運行點，在該經濟運行點幅度為5%的區間即為其經濟運行區,在經濟運行區中，變壓器在運行過程中所產生的功率率趨于一致，而且與最佳值非常接近，在實際運行中，需要確保變壓器在該區間中變動。

2.2、同容量變壓器數量為兩臺時的最佳運行方式：

當電網中接入的變壓器從一臺變為兩臺時，則其空載損耗也隨之增加至原來的二倍，但其負載損耗則會降低至原有值的1/2， 可以此建立對應的坐標系，在坐標系中，其橫向坐標軸用來表示負荷，而縱向坐標軸則用來表示功率損耗，然后利用曲線的方式來繪制兩臺變壓器在運行過程中的功率損耗情況，通過觀察曲線可以非常明顯的看到，兩臺變壓器的功率損耗曲線勢必會存在交點，而且該交點具有唯一性。 

該交點可說明變電所中，兩個同容量的變壓器在以不同方式進行運行時，其所產生的功率損耗是-致的，也就是說第一臺變壓器與第二臺變壓器在以不同運行方式進行運行時，其功率損耗相同。這時，便可將變壓器二次側負荷稱之為臨界負載，該臨界負載可依據上述條件來對其具體值進行確定。

通過對臨界負載進行分析可以了解到，如果變電二次側負荷要比臨界負載小時，則使用一臺供電變壓器要比使用兩臺供.電變壓器所產生的功率損耗更小，其經濟性更高。而當變電二次側負荷大于臨界負荷時，則使用兩臺供電變壓器會比使用一臺供電變壓器所產生的功率損耗要小，其經濟性是最為合理的。