对构皮滩水电站施工中的节电降耗技术应用

' 机电设备安装工程式中△P0——平均综合空载损耗；i一~／(Po+Ⅺo×S×0．01)T／(Pk+KUk×S×0．01)rS。～额定负荷，kVA；(6)△Pk——平均综合短路损耗；K——设备无功经济当量，取0．1。按式(6)计算的部分变压器经济负荷率见表2。令dAWb／dS~一O得：表2部分变压器对不同的r值的经济负荷率变压器型号P佛no(kW)Pk(1W)ukr=2300～280Ohr一46O0～570Ohr=69oo~84OOhS9—315／100．673．651．140．89～O．810．63～O．560．51～O．46S9—800／10l_47．5O．84．50．84～O．760．59tO．530．48～0．41S9—1250／101．9512．OO．64．50．77～0．690．54～0．480．43～0．40电房，变压器总功率降为82OOkVA。由于二次风冷车间3三叉口拌和系统变压器选择实例电设备功率大、台数多、季节性强，具有普遍代表性，以此作为实例进行说明。三叉口拌和系统是构皮滩水电站大坝施工中主要生3．1容量的确定产系统之一，投标方案中为4个配电房，变压器总功率按利用系数法求出计算负荷，按最佳负荷率确定了为11700kVA。经采用经济负荷率原则优化后改为3个配容量(sV同负荷率选择见表3)。表3不同的变压器容量选择计算负荷(kVA)额定负荷率选择变压器容量最佳负载率选择变压器容量经济负荷率选择变压器容量(利用系数法)(台×kVA)(台×kVA)(台×kVA)_帅22042×2000O．442×1250O．882X1378O．8O3．2实测运行电流间从2006年6月23日至7月21日高峰期用电负荷，室二次风冷车间每年运行时间(4-10月)7个月。构外最高气温(32～37．4℃)时段的实测变压器运行电流皮滩地区最高月平均气温出现在7月，表4记录了该车(实测c0s一0．90～O．95)。表4二次风冷车间高峰期变压器最大实测运行电流记录变压器编号额定电流(A)最大电流(A)6月23日6月24日6月26日6月28日6月29日6月30日7月1日7月2日1号变压器1804216512241454148415921022111O135616102号变压器180421651264143014561554111O117213481602合计3608433024882884294031462132228227043202变压器编号额定电流(A)最大电流(A)7月14日7月15日7月16日7月17日7月18日7月19日7月2O日7月21日1号变压器18042165131813501380156010221491120513212号变压器18042165131513401517I5961116149812411341合计36084330263326902808315622182989244626623．3实际运行负荷率及性能GB／T6451—1999，三相自然冷却油浸式变压器允许过负荷运行时间见表5。由表4可知，高峰期的计算最佳负荷率一2204／2500—88>2711／3608—75的计算平均运行最高表5三相自然冷却油浸式变压负荷率，最高运行温度出现在2006年7月16日器允许过负荷运行时间(16：15～17：05)，室外气温37．4℃。1号变压器上过负荷的百分数()不超过(min)层油温82℃，2号变压器上层油温82℃，低于95℃的30120变压器最高运行油温。其余运行时间的油温在5O～458O7O℃。另外，我国还规定：当环境温度为4O℃时，变6045压器绕组的最高允许温升为1O5—40—65(℃)，使用7520年限为20年。根据GB1O94—1979、GB1O94—1971、·121· 豳一水利水电施工2013·第2期总第137期3．4送电能力及可靠性0．44和一0．505)(8)变压器无功损耗：AOT—OoT+Qlr根据P—Scos~(7)AP一K△(K线路无功经济当量一0．15)(9)当视在功率S不变，提高功率因数cosgb，则可提高有功功率P送电能力。由于设置了600kvar的容性无功，其中：O_o—Io／100S，Q—yVk／lOOS，口取使cos一0．9O～0．95，增加了487~612kW有功功率，满p一O．44，一0．505二次风冷车间变压器有功损耗见表6、无功损耗见足了小型风机、水泵等设备和照明的供电要求，端电压表7。稳定，波动值较小。3．6年运行费比较3．5损耗比较按式(3)计算的年运行费见表8。变压器有功损耗：△P一(P0+J9Pk)T(p取一袁6二次风冷车间变压器有功损耗比较(T=8700)计算负荷(利用系数法)一般选择变压器容量最佳选择变压器容量Po(kW)Pk(kW)有功损耗电度数节约电度数(kVA)(台×kVA)(台×kVA)(kW·h)(kW·h)2×20002．6O181058762204186982×12501．951287178表7二次风冷车间变压器无功损耗比较(T一8700，r=4800)计算负荷(利用系一般选择变压器最佳选择变压器1％UkOoQ1AQr折算有功损耗电度数节约电度数0数法)(kVA)容量(台XkVA)容量(台×kVA)(kvar·h)(kW·h)(kW·h)2×2000O．6512．O19．36394656591982204333732×1250O．64．57．514．3417216425825表8实际负荷率与经济负荷率的年运行费用变压器容量负荷率S9型单价综合折旧变压器损耗合计年运行费(台×kVA)()(万元)(万元)(Tf元)(万元)2×12505O．511．752．23．095．292×20004419．783．75．329．O2同步电动机无功补偿能力计算：4推广使用节能设备Qm—S。[-sinta+y(1一](10)式中S——同步电动机额定视在功率，kVA；4．1同步电动机‰——同步电动机额定功率因数角；～同步电动机负荷率；同步电动机独特的优点：r同步电动机负载时的无功功率增加系数(1)转速恒定；(当costo．一0．9时sin％一0．44y=0．36)。(2)较强的过载能力；构皮滩水电站三叉口拌和系统的4O空压机拖动电(3)补偿无功，改善电网功率因数；动机选型时，选择了同步电动机4台。额定cos(p．一0．9(4)运行效率高；(超前)，负荷率口一0．7。按式(1O)的补偿及减耗量见(5)控制能力优于异步电动机；表9。(6)体积小于同功率的异步电动机。表91号配电房同步电机补偿及减耗量计算负荷视在变压器容量同步电动机功率同步电动机减少变压器年减少线路年节能年可创容量(kVA)(台×kVA)(台×kW)日smq~nyQm(kVA)损耗(kW．h)损耗(kW·h)产值(71元)13422×8004×250O．7O．44o．3645614068734982．824．2缆机使用晶闸管一直流电机V—M系统)取代了“同步机一直流发电机一直流电机”缆机起升拖动系统由“晶闸管一直流电机”(简称(简称G—M系统)的调速系统，整体节能性能得到提·122· 机电设备安装工程升。两种拖动比较见表1O。行特点，从而全面正确地选择变压器容量。实例中的二次风冷车间按此原理确定了变压器容量，减少了变压器表1O两种拖动效率损耗比较安装容量。2006年7月高温季节的混凝土月浇筑强度达＼项目平均效率提升一次用电量空载损耗8．31万m3，8月达7．37万m3，9月达9．04万rn3，10拖动方橐＼()(kW·h／次)(kW)＼＼月达9．20万rn3，超过高温季节8万m3的合同规定和设晶闸管供电86．516．88．8计要求。成功地减少了变压器容量43，节约年电能损同步机拖动79．718．238．0耗量5．2万kw·h，减少年运行费和购置费¨．73万元，实现了明显的节电降耗效果。但是由于缆机设计不足，存在以下问题：在电动机运行较多的电网中，采用同步电动机与异(1)对直流电动机的影响；由于晶闸管整流的直流电步电动机结合使用，利用同步电动机能吸收异步电动机源是非直线的，具有交流分量的脉动，造成换向极磁通的感性无功，实现电动机补电动机的功能，能达到节能对于电枢电流的相位滞后，当脉动率增大时，换向更加效果，而且运行安全稳定。构皮滩三叉口1号配电房每恶化，火花增大形成环火短路，损坏电动机。年降低了变压器和线路损耗3．4。(2)电压波动的影响。缆机采用晶闸管整流控制直流电动机的优点很多：(3)高次谐波的影响。调速方法简便，调速范围宽广平滑，控制特性好，反应这些影响未得到有效的克服，增大了线路、用电设快，寿命长，功耗小，重量轻，可靠性高，易维护，经备的损耗，不利于设备的可靠运行。济可靠等。当然这种新技术首次应用在构皮滩水电站三台缆机的提升系统，还存在一些不足之处有待改善，如：5结束语增设功率补偿装置减少，晶闸管产生较大的无功损失；增设调谐装置，减少高次谐波的影响。变压器是关键设备，其容量的确定，没有一个简单综上所述，电气专业工程设计是以节能优先为指导的公式可以表示，是一个全面、综合性的技术问题。笔思想，积极采用先进的技术与产品，优化用电方式，消者从实践中得出：考虑在传输相同电量的条件下和确保除种种危害和影响，提高电源使用效率。节电降耗是精变压器安全可靠运行的前提下，通过选择运行方式和调湛专业技术的再发挥，挖掘其潜力，优化理论分析和计整负荷等措施，综合考虑一次性投资、折旧、电价、电算，充分应用专业和系统节电技术原理，减小电能消耗，能损耗、维护费用等因素，得出最佳负载率。再考虑运提高供电能力，实现供用电系统的可靠、安全、经济行时的综合效率最高，电能损耗最低时的负荷系数与运运行。(上接第108页)混凝土浇筑的实际情况，1、4、7、2、6号孔几乎同时开始安装，从2007年6月19开始安装，7月25日全部吊5结束语装就位完毕，调整焊接完毕。1、4、7号孔已经验收合格，开始浇筑混凝土。验收的钢衬在快速施工中，不仅构皮滩水电站是贵州省乌江流域最大的水电站，该达到了预期的进度效果，安装质量同样符合设计及规范电站的钢衬是贵州省内双曲拱坝上最大、最长的钢衬。要求。经过监理和业主的验收，对已经安装验收的钢衬在现场施工中，制作、安装单位采用科学、合理的施工十分满意。具体检测尺寸见表2。技术，成功地解决了金属结构安装与土建交叉施工的难题，实现了快速安装，达到了预期的效果。施工中从分表2钢衬检测结果节设计、转运吊装、吊耳设计，以及安装外支撑的架设、序号验收项目及内容设计及验收情况评定拼装的顺序和工期、质量的控制等方面提出一整套技术规范要求等级措施，成功地解决了土建与金属结构众多施工面交叉及1对接焊缝外观质量良好优良吊装难度与效率的问题，最大限度地提高了安装效率，2对接焊缝探伤质量良好优良保证了安装质量。钢衬安装完成后经检测，各项参数均3钢衬对接部位错位尺寸1．5mm0～lmm优良符合图纸及规范要求。4钢衬底板平面度1．5～2m优良在钢衬安装过程中，由于技术及施工管理措施精细、5钢衬侧面对接错位尺寸1．5mm1～1．5mm优良到位，施工进展比预期的顺利。该钢衬在构皮滩水电站现场制造、安装过程中，多次得到业主和监理的肯定，6钢衬安装水平高差lmm0t0．5mm优良质量良好。实践证明，上述技术措施是行之有效的，在7钢衬安装垂直度0．0OO1H，且0不大于4～2．5mm优良提高施工效率和保证安全、质量方面切实可行。该钢衬mm安装的成功经验值得在同行业推广。·123·'