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应用变压器的效率特性确定双绕组
时间:2018年08月27日  信息来源:本站原创  点击:

1变压器的经济运行

摘要本文通过对变压器运行效率特性的分析,通过计算求出变压器的经济运行负载,并据此确定出变电站内双绕组变压器的经济运行。

变压器的效率特性就是指在变压器电源电压和功率因数保持不变的条件下,变压器的效率与负载电流的曲线n=f(I2),额定效率是标志变压器性能的主要指标之一。变压器的经济运行,是在充分利用现有设备条件下,通过择优选取运行方式,按照变压器的自身条件来调整负荷分配,在供电量大致不变的条件下,使变压器运行效率最高,变压器的运行损耗最小,从而使变压器运行最为经济。

2变压器的放事和效车特性

2.1变压器的运行损耗

变压器运行时将产生损耗,就是变压器输入功率与输出功率之间的差值。变压器基本上可分为铜耗△PCU和铁耗△PFe两类。铜耗是负载电流流过绕组时所产生的直流电阻损耗和记磁场引起的电流集肤效应产生的损耗,其大小可近似认为等于负载损耗,因此为可变损耗。工程上常用短路试验的方法测定。铁耗是由变压器铁芯中的磁滞和涡流以及铁芯磁通密度BM的幅值有关,可近似看作与磁通密度BM2成正比。由于变压器的铁芯磁通密度Bm只与变压器的一次外施一次放励磁电压电压UI有关,只要外施一次电压的大小一定,磁通密度几乎与负载无关,故铁耗的大小也与一次电压比U12成正比,并且基本保持不变,因此为不变损耗。工程上常用空载试验的方法测定。

2.2变压器的效率和效率特性

变压器的效率指的是变压器输出有功功率P2与输入有功功率PI的百分比,而变压器的输入有功功率P1减去变压器内部的总损耗△∑P,便得到其输出有功功率P2,即P2=P1-

3.2两台双绕组变压器运行

以下分析和计算,都是假定变电站内两台变压器满足并列运行的三个基本条件:①变压器已并列运行但没有带负荷,即两台变压器均空载时,变压器之间没有环流;②带负载之后,两台变压器能够按自身的容量合理地分担负载,使其均能最大程度的合理应用;③两台变压器所分担的负载电流应同相。当总的负功电流一定时,每台变压器所分担的负载电流均最小,每台变压器的铜耗为最小,运行最为经济。

(l)如果两台变压器的型式和容量均相同,即Se1=Se2,则SI=SZ,可以证明,两台变压器的经济运行点应满足下述公式

[(SI+SZ)/(Seil+Sei2)]2△Pk一△P0(5)

当负荷增加时,上面等式(5)被破坏,铜耗将大于铁耗,此时若不投入另一台变压器,负荷继续增加时运行就不经济了,当一台变压器的铜耗大于两台的铁耗时,投入另一百变压器,就有可能达到新的经济运行点。对于本来运行在经济点的变压器,当负荷减小时,也就离开了经济运行点。当负荷减小到两台变压器的铜耗比一台的铁耗还小时,可以切除一台运行,使钢耗增加,变压器重新回到经济运行点。

1)当负荷增加S>Se(2△P0/△P k)1/2时,投入另一台变压器,使两台变压器并列运行;

2)当负荷减小s>Se(2△P0/△P k)1/2时,在并列运行的……以合。使另一台单独运行。

(2)如果不同容量的两台变压器并列运行。对于相同电压等级而容量不同的变压器,变压器一般容量大的,其空载损耗△P0和负载损耗△P k也大,我们假设1号变压器的容量大于2号变压器的容量,则由(5)式我们不难推导出: 

l)当两台主变并列运行和1号单独运行时的经济负荷点Sl

Sl={△P k2/[△P 01/S2e1—(△P k1+△P k2)(Se1+Se2)2]}1/2            

2)当两台主变并列运行和2号单独运行时的经济负荷点S2

S2={△P k1/[△P 02/S2e2i—(△P k1+△P k2)(Se1+Se2)2]}1/2         比较式(6)和式(7)所求的经济负荷点,当S>S2号变压器单独运行较为经济;当儿<S1<S<S2时,1号变压器单独运行较为经济;当S>S1时,1号变压器和2号变压器并列运行较为经济。

4提高变压器经济运行的措施

为了提高变压器的运行效率,降耗节能,通过上述分析不难发现,可采取下述措施:

(l)把好变压器的选型关。尽管变压器的效率很高,但由于容量和数量很大,总损耗还是很大,最多能占到线路总损耗的20%。所以,选用优质低损耗节能型变压器,进一步提高效率,是降损节能的重要举措。

(2)同一变电站内两台主变技术参数尽可能一致,满足并列运行条件,变压器防止两变之间环流出现。同一变电站内并列运行的两台主变其容量比一般不超过3:1,降低变压器的额外损耗。

(3)对于型号和容量不同的变压器并列运行时,可根据变压器的不同运行方式下有功损耗和负载分配情况,事先做好关系曲线,不同负荷下该投入的台数,可通过查找曲线的方法获得。

5结束语

尽管变压器的损耗不是很大,但是变压器运行时间长,日积月累,损耗数目相当可观。因此提高变压器经济运行,将是降损节能的重要措施。据粗略计算,青州电网局属23处变电站44台主变,如果都能根据实际负荷的大小,调整变压器的经济运行,一年就可减少损失约77万元。


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