應用變壓器的效率特性確定雙繞組

關鍵詞: 變壓器
　　摘要本文通過對變壓器運行效率特性的分析，通過計算求出變壓器的經(jīng)濟運行負載，并據(jù)此確定出變電站內(nèi)雙繞組變壓器的經(jīng)濟運行。
　　關鍵詞變壓器效率特性經(jīng)濟運行
　　l引言
　　變壓器的效率特性就是指在變壓器電源電壓和功率因數(shù)保持不變的條件下，變壓器的效率與負載電流的曲線n＝f（I2），額定效率是標志變壓器性能的主要指標之一。變壓器的經(jīng)濟運行，是在充分利用現(xiàn)有設備條件下，通過擇優(yōu)選取運行方式，按照變壓器的自身條件來調整負荷分配，在供電量大致不變的條件下，使變壓器運行效率最高，變壓器的運行損耗最小，從而使變壓器運行最為經(jīng)濟。
　　2變壓器的放事和效車特性
　　2．1變壓器的運行損耗
　　變壓器運行時將產(chǎn)生損耗，就是變壓器輸入功率與輸出功率之間的差值。基本上可分為銅耗△PCU和鐵耗△PFe兩類。銅耗是負載電流流過繞組時所產(chǎn)生的直流電阻損耗和記磁場引起的電流集膚效應產(chǎn)生的損耗，其大小可近似認為等于負載損耗，因此為可變損耗。工程上常用短路試驗的方法測定。鐵耗是由變壓器鐵芯中的磁滯和渦流以及鐵芯磁通密度BM的幅值有關，可近似看作與磁通密度BM2成正比。由于變壓器的鐵芯磁通密度Bm只與變壓器的一次外施一次放勵磁電壓電壓UI有關，只要外施一次電壓的大小一定，磁通密度幾乎與負載無關，故鐵耗的大小也與一次電壓比U12成正比，并且基本保持不變，因此為不變損耗。工程上常用空載試驗的方法測定。
　　22變壓器的效率和效率特性
　　變壓器的效率指的是變壓器輸出有功功率P2與輸入有功功率PI的百分比，而變壓器的輸入有功功率P1減去變壓器內(nèi)部的總損耗△∑P，便得到其輸出有功功率P2，即P2=P1－
　　3．2兩臺雙繞組變壓器運行
　　以下分析和計算，都是假定變電站內(nèi)兩臺變壓器滿足并列運行的三個基本條件：①變壓器已并列運行但沒有帶負荷，即兩臺變壓器均空載時，變壓器之間沒有環(huán)流；②帶負載之后，兩臺變壓器能夠按自身的容量合理地分擔負載，使其均能最大程度的合理應用；③兩臺變壓器所分擔的負載電流應同相。當總的負功電流一定時，每臺變壓器所分擔的負載電流均最小，每臺變壓器的銅耗為最小，運行最為經(jīng)濟。
　　（l）如果兩臺變壓器的型式和容量均相同，即Se1＝Se2，則SI＝SZ，可以證明，兩臺變壓器的經(jīng)濟運行點應滿足下述公式
　　［（SI＋SZ）/（Seil＋Sei2）］2△Pk一△P0（5）
　　當負荷增加時，上面等式（5）被破壞，銅耗將大于鐵耗，此時若不投入另一臺變壓器，負荷繼續(xù)增加時運行就不經(jīng)濟了，當一臺變壓器的銅耗大于兩臺的鐵耗時，投入另一百變壓器，就有可能達到新的經(jīng)濟運行點。對于本來運行在經(jīng)濟點的變壓器，當負荷減小時，也就離開了經(jīng)濟運行點。當負荷減小到兩臺變壓器的銅耗比一臺的鐵耗還小時，可以切除一臺運行，使鋼耗增加，變壓器重新回到經(jīng)濟運行點。
　　1）當負荷增加S＞Se（2△P0／△Pk）1/2時，投入另一臺變壓器，使兩臺變壓器并列運行；
　　2）當負荷減小s＞Se（2△P0／△Pk）1/2時，在并列運行的……以合。使另一臺單獨運行。
　　（2）如果不同容量的兩臺變壓器并列運行。對于相同電壓等級而容量不同的變壓器，一般容量大的，其空載損耗△P0和負載損耗△Pk也大，我們假設1號變壓器的容量大于2號變壓器的容量，則由（5）式我們不難推導出：
　　l）當兩臺主變并列運行和1號單獨運行時的經(jīng)濟負荷點Sl
　　Sl＝{△Pk2/[△P01／S2e1—（△Pk1 △Pk2）（Se1＋Se2）2>}1/2　　　　　　　　　　　　（6）
　　2）當兩臺主變并列運行和2號單獨運行時的經(jīng)濟負荷點S2
　　S2＝{△Pk1/[△P02／S2e2i—（△Pk1 △Pk2）（Se1＋Se2）2>}1/2　　　　　　　　　（7）
　　比較式（6）和式（7）所求的經(jīng)濟負荷點，當S＞S2號變壓器單獨運行較為經(jīng)濟；當兒＜S1＜S＜S2時，1號變壓器單獨運行較為經(jīng)濟；當S＞S1時，1號變壓器和2號變壓
　　器并列運行較為經(jīng)濟。
　　4提高變壓器經(jīng)濟運行的措施
　　為了提高變壓器的運行效率，降耗節(jié)能，通過上述分析不難發(fā)現(xiàn)，可采取下述措施：
　　（l）把好變壓器的選型關。盡管變壓器的效率很高，但由于容量和數(shù)量很大，總損耗還是很大，最多能占到線路總損耗的20％。所以，選用優(yōu)質低損耗節(jié)能型變壓器，進一步提高效率，是降損節(jié)能的重要舉措。
　　（2）同一變電站內(nèi)兩臺主變技術參數(shù)盡可能一致，滿足并列運行條件，防止兩變之間環(huán)流出現(xiàn)。同一變電站內(nèi)并列運行的兩臺主變其容量比一般不超過3：1，降低變壓器的額外損耗。
　　（3）對于型號和容量不同的變壓器并列運行時，可根據(jù)變壓器的不同運行方式下有功損耗和負載分配情況，事先做好關系曲線，不同負荷下該投入的臺數(shù)，可通過查找曲線的方法獲得。
　　5結束語
　　盡管變壓器的損耗不是很大，但是變壓器運行時間長，日積月累，損耗數(shù)目相當可觀。因此提高變壓器經(jīng)濟運行，將是降損節(jié)能的重要措施。據(jù)粗略計算，青州電網(wǎng)局屬23處變電站44臺主變，如果都能根據(jù)實際負荷的大小，調整變壓器的經(jīng)濟運行，一年就可減少損失約77萬元。