空调冷水机组10KV与380V供电的经济对比分析
(一)空调机组10KV电压拖动问题的提出
1-1)七一座谈会发言根据我国国情,中压电力网络,即城镇供电及地方工业企业供电网络的额定电压规定为10KV。
1-2)根据《JGJ-T16 民用建筑电气设计规范》,“用电设备容量在250kw以上或需用变压器容量在160KVA以上者宜以10kV供电”。
1-3)市面各大冷水机组厂家产品低压机组只生产到1300TR装机容量,更大冷量机组一般采用10kV供电,因此对于总冷量较大的项目,如果采用低压机组则需要采用多台主机。
1-4)如使用0.38,3或6KV电动机时要增加10KV的降压变压器、高压柜、控制柜、配电设施,此外更有变压器的电能损耗及增容费等。这一来大大增加了投资及运行管理费用。
(二)该项目10kV启动与380V启动的方案搭配
2-1)10kV方案:2100RT离心机*三台,600RT变频离心机*两台;启动方式—直接启动
2-2)380V方案:1050RT离心机*四台,1050RT变频离心机*两台,600RT变频离心机*两台;启动方式—星三角启动
基于上述搭配,仅比较两方案不同的部分
(三)供电电源系统对照
3-1) 10kV方案:
10KV,电源进线断路器
10KV电缆接线箱
10KV,开关柜(直接起动,D.O.L)
10KV马达1325KW,COSφ=0.87汽车打蜡好吗
3-2)380kV方案:
10KV,VCB变压器断路器
10/0.4KV,1600KVA干式变压器(一对二共三台)
380V,低压配电柜
380V星角起动器柜
冷水机组电机380V,658KW,COSφ=0.87
(四)初投资对比
设备及附助设施投资比较表 单位:RMB
10KV电机供电方案 | 380V供电方案 | |||
冷水主机 | 3×2100RT 离心式冷水机组 | 3×3,780,000 | 4×1050RT+2×1050RT-V 离心式冷水机组 | 4×1,575,000+2×1,890,000 |
变压器 | 无 | 0 青木原森林 | 1600KVA干式变压器 三台 | 3×260,000 |
380V低压开关柜 | 无 | 0 | 6×60,000 | |
线缆 | 10KV方案A按水平距离40米计(高压起动柜到电机30米) 电缆型号规格3×70(三芯),用2根(双机头),共用3×2×40米=240米 | 240×97 | 380V方案B 按水平距离40米计(变压器进Y/Δ起动柜30米,Y/Δ起动柜到电机10米) 变压器进Y/Δ起动柜30米,电缆规格480mm²,单台用14根(每相4根,零线2根),共用6×14×30=2520米 Y/Δ起动柜到电机10米,电缆型号规格480mm²,机组单台用12根(每相4根),共用6×12×10=720米 | 65×2520+75×720 |
机房增加面积 | 0 | 0 | 变压器室:4×6=24m2 低压室:4×5=20m血牙真菌2 造价:1500/m2 | 66,000.00 |
变压器及低压开关柜 安装费用 | 0 | 0 | 30,000.00 | 30,000.00 |
合 计 | 11,363,280 | 11533800 | ||
初投资差值 | 170520 | |||
(五)电力变压器的功率及能量损耗计算
5-1)功率损耗
变压器的功率损耗包括有功及无功损耗二个部份。无功功率用来建立磁场影响企业用户的功率因数,有功功率直接为热能的损失影响经济成本效益。
今暂只先讨论有功损耗ΔPB;
ΔPB = ΔPO+ΔPd 州的部首 Sjs 2 (KW)
Se
ΔPO — 变压器之铁损(KW);由变压器之铁芯涡流引起之损失。
ΔPd — 变压器之铜损(KW);由变压器绕组中铜导线中的电阻引起之热
损失,与负荷电流之平方成正比。
Sjs — 变压器之计算负荷(KVA)。
Se — 变压器之额定负荷(KVA)。
注:ΔPO与ΔPd,通过变压器的空载及短路试验获得之参数,可直接查厂家提供的变压器参数表获得。一般粗略估算可用如下之经验公式:
估算变压器之有功与无功损耗
ΔPB ≈0.02Sjs (KW)
ΔQB ≈0.08Sjs (KVAR)
5-2)变压器之能量损耗
ΔWB = ΔPOt+ΔPd Sjs 2 τ(KW.H)
Se
t — 为变压器实际接入电网小时数。
τ— 为最大负荷损耗小时数。其含义为线路中的计算电流Ijs流过线路,经τ小时后,其电能
损耗等于线路全年流过实际的变化电流的电能损耗。
有关τ值,工程中采用前苏联的研究成果根据各类工厂、车间的性质出Tmax及其综合功率因数cos∮值,查苏联工程师制的曲线得τ值
τ=Φ(Tmax . cos∮)
有关参数Tmax等之概念见下图
Wa =∫k∮(t)dt = PmaxTmax = Pjs . τ
5-3)NPLV概念之引入
由于冷水机组大部份的运行时间都是处于在部份负荷状况下,全年只有少数时间在满负荷及最低负荷下运行,大部份在中间负荷,因此机组的耗电及其能效要按一个叫综合部份负荷值来考虑,美国空调制冷学会(AHRI)通过大量统计资料得出IPLV(NPLV)之计算公式
NPLV= 1
0.12 + 0.42 + 0.45 + 0.01
A B C D
用NPLV计出之冷水机组用电负荷可以假想为一个全年不变动而又等值的计算负荷,此时τ值也就是机组全年之实际运行小时数。
5-4)项目计算
1050RT机组按如下参数近似取值:
定频机组: 100%负荷时,耗电0.62KW/TR 综合耗电指标NPLV为:0.53KW/TR
变频机组: 100%负荷时,耗电0.64KW/TR 综合耗电指标NPLV为:0.42KW/TR
为便于计算,取平均值100%负荷耗电0.63KW/TR 综合耗电指标NPLV为:0.49KW/TR
变压器的投耗计算
●条件:1)每两台冷水机组同时投入一台变压器之低压侧运行
2)变压器SC-1600/10
ΔP0=2,900W
ΔPK=13,700W
●变压器之铁损
ΔW0 =ΔP0×T×10-3×3
=2900×8760×10-3×3=76,212KWH
式中T=8760小时,为变压器全年接入电网的小时数
●变压器的铜损
ΔWK=ΔPK Sjs 2 . τ×10-3
Sr
式中:Sjs变压器计算容量
Sjs=6×1050TR×NPLV
=6×1050×0.49
=3087KW
综合功率因数,取0.8
∴Sjs= 3087 =3858.75KVA
0.8
Sr为变压器额定容量
Sr=1600KVA
τ:综合负荷下之实际运行小时数,办公室为:全年制冷8个月,每月取
30天,每天12小时,即τ=12×30×8=2880小时
ΔWK= 13700 umbrella歌词翻译 3859 2×2880×10-3 =31,721KWH
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