配电变压器的节能

科技资讯器 TEONO OOY NEO MATION动力与电气工程配电变压器的节能潘灵芝王志宇(浙江台州黄岩区区级机关服务中心浙江台州318020)摘要:燮压器的经济客量选择。变压器运行方式最佳姐合以及改善变压器适行条件等技术措施,从而最大限度地降低变压器的电能失,以达到变压器的节能关键词:变压器远行方式节能中图分类号;TP511文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)05(c)-0106-02由于能源的短缺,节能我们国家历来很重视。变压器经济运行节电技术是有科10KVA受压不同负背下捉先率紇图学依据的,技术上是成熟的,在全国部分省10.00市经过典型试验和推广,已取得了较高的社会效益,受到了企业的欢迎,这项节电8.00技术适用于一切大、中、小型企业、农电系统和地方电网。1变压器损耗分析2.00变压器的损耗主要由两部分组成铁损0.00和铜损。为了计算每台变压器的铁损和铜负情电(0)2030405060708090损特引进了空载损耗和短路损耗,而且要求每台生产好的变压器都要有空载损耗参图1-1数和短路损耗参数,这就是变压器的技术参数又由于△P=11+2=(①2)2△有功功率损耗1.1空载损耗P=P+K(Se/100)(2-2)变压器空载时没有输出功率,从电源Pc。—变压器在额定负载时的铜损,P=P+K(U .Se/100)J(S/Se)(2-3)吸取的功率P。全部消耗于内部,故称为空其值近似为变压器的短路损耗P为变压器额定空载有功损耗即变压载损耗。空载损耗的绝大部分是铁芯损耗设变压器的负载系数阝。=12/I2—P器铁耗Pn只有极少部分是原绕组电阻产生的铜为任一负载下二次电流与二次额定电流之1。%为变压器空载电流损耗P=R1,但是空载电流以及原绕组电比。则将1-2式改为P。为变压器额定负载有功损耗即变阻都很小,铜损耗约占空载损耗P。的2%(1-3)压器铜损因此可以认为空载损耗P。等于铁芯损耗Pa所以可用短路试验测出的短路损耗就U,%为变压器阻抗电压空载损耗为可计算任一负载下变压器的铜损K为无功经济当量,按变压器在电网P~P=U=U1lCsΦ。(1-1)可见变压器的铜损与负载系数平方成中的位置取值,一般可取k=0.1kW/kvar。—U,与I。之间的夹角。正比,因此与负载的大小和性质有关。只S。变压器额定容量当电源电压一定时,铁损基本是个恒要知道负载的电流的大小,就可以算出任空载损耗P是只与变压器铁芯相关的定值,就等于空载损耗,而与负载大小性质一负载时变压器的铜损。常数,它不随变压器负载的变化而变化无关而负载损耗P。则为变压器绕组中的铜线1.2短路损耗变压器经济容量的确定圍电流损耗根据P=IR故P与负载电流短路损失P、是变压器在额定负载条件电力变压器的有功功率损耗包含变压的平方成正比。1影%、U%为变压器一个固下其一次侧产生的功率损失(亦铜损)。变器空载损耗和变压器负载损耗两部分,在定参数,它们由变压器铭牌或变压器技术压器绕组中的功率损失和绕组的温度有一定的负载下,变压器的有功功率损耗可参数说明书提供,故变压器损耗主要受负关,干式变压器铭牌规定的P值指绕组温用下式表示:荷变化影响的铜耗决定度为120℃时额定负载产生的功率损失。P=P+P由此根据公式2-2、2-3,并查表可由于铜损△Pcu=1R1+l2R2,因此变压P一总的有功功率损耗;P—空载以计算出一台30KVA和一台100KVA变压器的铜损主要决定于负载电流的大小有功功率损耗;P1—在一定负载下的负载器的有功功率损耗如下:图1-1:100KvA变压器不同负荷情表1-2100KVA变压器在c。s=0.8时不同负荷下的损失率(少铁损(M损(()1(8)做(铁损(③)解数损失失1的曲线,单从变压酒功率损失来看,利总损失率负荷电用率在50%-70%间为变压器损失率最KW)(%)低、经济运行最好的情况2.1相同负荷情况下变压器的选择100.660.02250.68258.35600.660.81001.47003.06由表1-1、表1-2的数据可以得出当三台30KⅤA(合计容量为90KVA)的变压200660.090010.7504.69700.61.025017253.15|器在利用率为50%-70%情况下并列运行,三台变压器的总损耗P1大于一台30·0.660.20250.86253.59800.661.44002.9006125中国煤化工司利用率情况下的总损耗以上容量变压器较相应容0.36001.0400325CNMH,同时三台变压器的价500.660.56251.22253.061000.62.25002.9100364格比一相同容量的更高。同时变压器越大也并不一定就越经济,单从变压器损耗iR SCIENCE& TECHNOLOGY INFORMATIONSc∈NCE& TECHNOLOGY动力与电气工程科技资讯看那是可能的,但负荷越大外端输出电流也越大,外线线路线径就需要越大,初期造△P1(一台)价也相应增加。所以在相同负荷情况下变压器选择需p二台)要考虑一下几点(1)在综合了解用户负荷前提下,尽量根据变压器工作在50%~70%利用率情况下选择变压器容量(2)变压器长期固定运行情况下可以考虑损耗较小的新型变压器。虽然新型变压器初期价格高,但是新型变压器和高能耗变压器价格差一般能在变压器2-3年的运行中得到弥补(3)根据现场供电情况,变压器安装应图3-2选择在供电负荷重心区域。同时尽量保证Sa=SJ2x(△Pt+I%Se100)/(△温度是不相同的,绕组温度最高,其次是铁三相变压器负荷平衡,减少负序电压损耗。P+KU%Se/100(3-3)芯,绝缘油的温度最低。变压器允许温度(4)变压器的选择应根据变压器损耗和如果是n台同型号同规格的变压器,则主要决定于绕组的绝缘材料。若变压器温外按线路的投资来充分比较考虑,尽量达判别n台与n-1台经济运行的临界负荷为度长时间超过允许值,则变压器的绝缘容到线路初期投资小和变压器损耗低的优化Sa=SMnx(n-1)△P+KJ%aSe/l00)/易损坏。当变压器绝缘的工作温度超过允方案。2.2采用低压集中补偿降低变压器的容量(△P+KU%se/100)}2(3-4)许值后,由于绝缘的老化过程加快,其使用例如:我们单位有4台SC9-1250/10变寿命将缩短。使用年限的减少一般可按八低压集中补偿是将低压电客器集中装压器,每台的性能指标:空载损耗2128W,度规则计算,即温度每升高8℃,使用年限方式能补偿变电所低压母线以前包括变压10788w,短路阻抗6.21%。每2台单母线例如:绝缘工作温度为95℃时,使用年器及其前面高压线路和电力系统的无功功分段运行,中间设有联络开关。其中二台限为20年率,由于这种补偿方式能使变电所主变压变压器是供中央空调等季节性比较强的设绝缘工作温度为105℃时,使用年限为器的视在功率减小,从而可选较小容量的备供电,每年最大负荷为1500A左右,运行7年主变压器,因此比较经济。时间为夏天3个月,每年最小负荷为500A绝缘工作温度为120℃时,使用年限为特别是供电部门对用户的电费制度通左右,运行时间大约为9个月。由式3-3可2年常卖行的是两部电费制(一部分是按每月计算(K=0.1)可见,变压器的使用年限主要决定于实际用电量计算电费为电度电费,另一部S=1250[2×(2.128+0.1×0.26×绕组的运行温度。因此变压器必须在其允分是按装用的变压器容量计算电费,为基1250/100)(10.7880.1×6,21×1250/许的温度范围内运行,以保证变压器合理本电费),主变压器容鬟减少,基本电费就1002=643KVA使用寿命,可取得更好经济效益。减省即临界负荷电流为977A。所以我们在大负荷时用二台变压器同时供电,当小负5结语3变电所变压器的经济运行对于已安装的变压器铁损已固定,铜荷运行时用一台变压器供电如上所述,开展变压器经济运行范围选负载为40%时的铁损和铜损分别为很广,办法很多,节电效果也很好损与负载系数的平方成正比,所以变压器2.453KW和2.968KW,由式4-12可以计首先是充分利用现有设备条件,通过采用适当的运行方式可降低铜损,达到较算其中一台变压器停止运行可节约用电度详细分析和严密计算,选择技术参数好的好的节能效果。假设变电所有两台同型号同规格的变压器每台额定容量为Se,变电(2.453+2.968)×24×30×9=3512808c变压器和经济运行方式运行。其次通过加强供电的科学管理来实现所的总负荷为S。其中:24为每天小时数一台变压器单独运行时担负着总负荷变压器的经济运行。30每月天数对不合理的运行方式,必须用新增设S,由式2-1求得其有功损耗换算值为9为其中一台变压器每年停止运行月数变压器实现经济运行。所增加的投资,通△P,~△P,+K(10%se/100)+△P+K另外二台变压器是供应照明、消防、过节电很快能收回。U%Se/100)KS/Se?电梯及一部分二期工程的供电,因二期没两台变压器并列运行时,每台承担S/有上马,我们也采用一备一用的供电方式,参考文献2,因此由式2-1求两台变压器的有功损耗同样可节约用电:胡景生,等,变压器经济运行[M].天津换算值为:(2453+2968)×24×30×12=46837,44℃天津科技出版社,1991△P2~2△P+K(0Se/1004△P+K其中:12为每年停止运行月数2]杨天浩电机及拖动基础M].北京:机械(U%Se/100s/Se)}(3-2)象这样根据负荷选择合理的运行方工业出版社,2002将以上两式△P与S的函数关系绘成式,我们单位每年总共可节约用电3胡景生,等编著.电网经济运行与能源如图3-2所示的两条曲线35128,08+46837,44=81965.52℃标准化[M].北京:中国标准出版社这两条曲线交于a点,a点所对应的变不算不知道,一算吓一跳,相当于我们2001压器负荷是此两台变压器经济运行的临界单位最小负荷时一个月的用电量。可见对4刘介才著,工厂供电M].北京:机械出版负荷,用S。表一个已投运的单位来说,采取变压器的经社,2004当sS时,则因△P1>△P2,宜于两4控制变压器的运行温度延CNMHG台运行变压器在运行中,电能在铁芯和绕组当s=S时,则△P1=△P2,由此可得.中的损耗转变为热能,引起各部位发热,使两台变压器经济运行的临界负荷为变压器温度升高。变压器运行时各部分的科技资讯 SCIENCE& TECHNOLOGY INFORMATION107