上海電機技術高等專科學校軍工路校區原有630kVA變壓器一臺，隨著實訓中心的數控、車工、銑工、磨工加工車間的改建和食堂、閱覽室的擴建，實際的用電量一下子有了較大的增加，現有變壓器已不能滿足供電要求。因此，對供電系統進行了改造。

　　在改造項目中，從變壓器容量、供電方式、變電所地址的選擇及運行模式等方面進行了計算和論證，選擇出了合理、經濟的改造方案，取得了較好的效果，達到了安全、節能的目的。

　　"負荷計算主要用電設施有實訓中心、1~5號教學樓、食堂、圖書館和辦公樓等，表1是主要負荷的計算。

　　表1負荷計算設備名稱裝機容量需要k/）系數車、銑床辦公樓照明教學樓照明宿舍照明閱覽室照明食堂合計通過上面的計算可知，學校負荷情況是：有功功率計算值P+s=838kW；無功功率計算值0s=786kvar，視在功率計算值S+s=1148kVA，總的功率因數7，傘=0.73 tg 2無功功率的補償從上面的數據不難看出，該系統的無功功率較大，系統的總功率因數如，4）只有0.73，這是不能滿足要求的，根據電網的管理規定，功率因數必須在0.9以上，因此，須進行無功補償。按功率因數為0.9計算，則可方便地確定補償的容量。

　　實際取無功補償的容量為400234，則補償后的計算負荷如果再取同時系數為0.8的話，則實際計算負荷為922x0.8=737kVA.這個數值可以作為我們選擇變壓器的依據。

　　3容量的確定有了上面的計算，變壓器容量的選擇似乎無須討論了，其實不然，要設計一個經濟、合理的供電系統，還是要進行一下具體的計算。

　　3.1變壓器的負荷率變壓器的一個重要經濟運行指標，就是變壓器的效率，而變壓器的效率不僅和制造參數有關，還和變壓器的負荷率緊密相連。根據效率（力）的定義應有下式成立：輸出輸出+損失假設：變壓器的容量為S；功率因數為70S4負荷率為E；鐵損為/1；額定負荷下的銅損為/則式可變為：從上式可以看出，變壓器的效率是隨著負荷率的變化而變化的。經計算可知，當m=VW/7時，效率T呈比較大值。實際上，通常負荷率在50%（60%之間效率比較高，這個關系如所示。

　　以上是理論的分析，實際選用變壓器時，要考慮初投資等所以，變壓器的實際負荷率為：i多種因素，但一般新建變壓器的負荷率無論如何不能高于3.2容量選擇論證由上面的計算不難知道，該校變壓器的總容量應在800kVA左右即可滿足要求，但是，并不能做到經濟運行。那么選多大容量合適呢，我們還是計算一下再說。

　　假設變壓器的負荷率為60%，根據負荷率的公式有：貝U：S=1228kVA，根據國家標準，變壓器的容量應選用足經濟運行的要求，變壓器的容量應選用1250k%A. %供電方案選擇變壓器的容量確定后，自然會提出另一個問題，那就是應安裝一臺還是兩臺變壓器“，這個看似簡單的問題，不經過論證并不好回答。

　　從定性的角度分析，安裝一臺1250kVA的變壓器，優點：現有變壓器室可以滿足要求，且不必增加高壓柜，施工方便。

　　缺點是：低壓線路較長，尤其是離用電量較大的圖書館、食堂有300多米的距離，不太合理。如果安裝兩臺630kVA的變壓器，優點是：可以使變壓器靠近負荷中心，低壓線路損耗小；從使用的角度看，兩臺變壓器相互聯絡，互為備用，可以靈活調度，更為安全、可靠。缺點是：需要異地再建一個變電室，初投資會略大一些。

　　經過定量分析和技術論證（洋見5）得到的答案是：采用兩臺變壓器異地供電比一臺變壓器集中供電好，可以有明顯的節能效果，從長遠看，該方案更為合理，更為經濟，符合國家的能源政策。因此，選擇了兩臺變壓器的供電方案，供電系統圖如所示。

　　5節能分析節能分析主要是對8臺變壓器集中供電“和兩臺變壓器異地供電”方案的能耗比較計算，根據這個計算，選出了經濟合理的方案。能耗計算主要包括變壓器本身的損耗和線路損耗兩部分。

　　5.1變壓器能耗選用的產品為S9節能型全封閉變壓器，以下就以此為依據進行計算。

　　大家都知道變壓器的損耗包括鐵損/，和銅損/.兩部分。其鐵損只取決于變壓器的材料和制作工藝，與負荷無關，即：Wi-?.而銅損卻和負荷率m的平方成正比。

　　江諫用一臺1250k%A變壓器時的能耗如果采用一臺變壓器，只要有一處用電，變壓器就要運行，其工作時間是每年365天，因此，其能耗計算如下：從設備手冊中查得1250k%A變壓器的損失額定值為：WF-2kW當變壓器滿載時，損耗主要是銅損，鐵損可以忽略不計，而在輕載或空載時，鐵損是不變的，比重就大大上升了。為了減少鐵損的影響，采取了PLC控制的分時段交替運行方略，即：在負荷輕的時段　　由于采用兩臺變壓器分時段交替作業，所以，每天有11個小時和每年3個月的假期總共5315個小時是單臺變壓器工作的，因此，可計算出其損耗如下：欄目編輯！肖朝暉從設備手冊中查得630k%A變壓器的損耗額定值為：欄目編輯！肖朝暉H卜如果負荷率也近似取/9%的話，那么，一臺630kVA變壓器的損耗為：因此，我們可以計算出一年中兩臺變壓器的能耗為：通過上面的計算我們知道采用科學、合理的管理，兩臺變壓器交替運行比一臺大的變壓器獨立運行節約了53436- 5.2線路損耗計算線路損耗主要集中在低壓側，低壓線路過長，會造成線路損耗過大，不但造成浪費，嚴重時還會造成電機、用電器的起動困難或工作不正常。

　　在設計中，采用兩臺變壓器供電，使食堂、宿舍、閱覽室的線路至少分別縮短了約15m，不妨就這三項來計算一下線路損耗。

　　為了清楚起見，再把前面的負荷計算表整理如表2.表2部分負荷計算電流名稱計算電流電纜宿舍照明閱覽室食堂從電纜手冊中查到銅芯電纜的電阻分別是‘50mm2電纜的R??芯電纜的電阻私）；P?線路損耗功率）；把表2的數據代人公式3）既得上述三項的線路損失為’如果按每年工作270天計算，則節約的電能為：合并以上兩項計算結果不難看出，采用兩臺變壓器供電比一臺變壓器集中供電每年可節約用電14380+80352=94732kWh，如果按1.2元/kWh計算，則每年可節約11.37萬元。對于能源緊張且快速發展的上海，這些電能的社會效益和所創造的經濟效益就不可低估了。

　　6PLC控制程序兩臺變壓器分時段運行，可以節能，但如果由人工切換，勢必會帶來很大的不便。因此，采用了小型PLC定時程序控制。

　　達到了準確、方便、安全及節約人力的目的。

　　將每天的24個小時分為兩個時段，從早晨8點鐘到晚上9點鐘，兩臺變壓器器同時工作，而在其他時段只有一臺變壓器運行，另一臺完全切除。

　　在編制程序時，考慮到PLC的固有計時器一般只有幾分鐘伽：FX小型機為327.67秒），是不能滿足我們長達13個小時的要求，為此，我們用了一個300秒的計時器；0）和兩個計數器<0）。其中C.的計數值為156，也就是說每300秒計一次數，當C.動作時剛好是13個小時，而Q的計數值為132，即當計數到設定值時正好是11個小時。

　　程序功能是這樣的，當手動/自動選擇開關信號X0閉合時，計時器Td開始計時，而Td每動作一次計數器Cd就計一次數，當Cd計數到156時，>0輸出，而>0的輸出動作使中的1TM、2TM的聯絡開關3QM閉合，同時使2TM高壓側開關2QM斷開，兩段母線均由1TM供電。C.計數結束時，Q開始計數，當G計數到132而動作時，輸出，的作用恰與>.相反，它會使聯絡開關3QM斷開，2TM的高壓側開關2QM閉合，實現兩臺變壓器的同時運行。兩臺變壓器分時控制的程序梯形如所示。

　　程序梯形結論經過一段時間的運行，證明選擇是正確的，達到了預期的效果。我們的經驗可以為類似工程提供一點兒借鑒。當然，并非所有情況都是如此，由于負荷率、鐵損、銅損的額定值及工作時間的不同，兩臺變壓器分散供電不一定比一臺變壓器集中供電節能，要具體情況具體分析。