电力变压器的经济运行分析

电力变压器经济运行分析

电力变压器经济运行分析 简介：电力变压器是我厂500万吨 /年炼油改造项目电力生产过程中的主要电器。由于变压器台数多、总容量大，所以在发、供、用电过程中变压器总的电能损失约占整个电力系统损失的30%左右。因此，全面开展变压器经济运行是实现电力系统经济运行的重要环节。变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率以及变压器在磁化过程中引起的空载无功损耗、绕组电抗中的短路无功损耗等因素决定的。

关键字：电力变压器,损耗,经济运行

1． 前言

变压器经济运行是指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。换言之，经济运行就是充分发挥变压器效能，合理地选择运行方式，从而降低用电单耗。电力变压器作为电力系统电压变换的主要设备，被广泛应用于输电和配电领域，变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率以及变压器在磁化过程中引起的空载无功损耗、绕组电抗中的短路无功损耗等因素决定的。所以，变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。

变压器在变换电压及传递功率的过程中，自身将会产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的有功功率和无功功率损耗又与变压器的技术特性有关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化。因此，必须根据变压器的有关技术参数，通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理，充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。

2．变压器的负载与损耗的关系

电力变压器的有功功率损耗包含变压器空载损耗和变压器负载损耗两部分，在一定的负载下，变压器的有功功率损耗可用下式表示： P=Pn+Pl 2－1 P--总的有功功率损耗；Pn--空载有功功率损耗；Pl--在一定负载下的负载有功功率损耗

Pn=Pt+KQt=Pt+K(I0%Se/100) 2－2 Pl=Pf+KQf=Pf+K(Ud%Se/100) 2－3 Pt为变压器额定空载有功损耗即变压器铁耗。

Qt为变压器变压器额定励磁功率

I0%为变压器空载电流

Pf为变压器额定负载有功损耗即变压器铜损

Ud%为变压器阻抗电压

K为无功经济当量，按变压器在电网中的位置取值，一般可取k=0.1kW/kvar

Se变压器额定容量

空载损耗Pt是只与变压器铁芯相关的常数，它不随变压器负载的变化而变化。而负载损耗Pf则为变压器绕组中的铜线圈电流损耗，根据P=I2R故Pf与负载电流的平方成正比。I0%、Ud%为变压器一个固定参数，它们由变压器铭牌或变压器技术参数说明书提供，故变压器损耗主要受负荷变化影响的铜耗决定。

由此根据公式2－2、2－3可以计算出一台30KVA和一台100KVA变压器的有功功率损耗如下：

表2－1：30KVA变压器在cos=0.8时不同负荷下的损失率

表2－2：100KVA变压器在cos=0.8时不同负荷下的损失率

图2－1：30KVA变压器不同负荷情况下损失曲线

图2－2：100KVA变压器不同负荷情况下损失曲线

通过表2－1、表2－2的数据及图2－1、图2－2的曲线，单从变压器功率损失来看，利用率在50％～70％间为变压器损失率最低、经济运行最好的情况。

3．相同负荷情况下变压器的选择

由表2－1、表2－2的数据可以得出，当三台30KVA(合计容量为90KVA)的变压器在利用率为50％～70％情况下并列运行，三台变压器的总损耗P1大于一台100KVA在相同利用率情况下的总损耗P2。因此两台及以上容量变压器较相应容量的一台的损失大，同时三台变压器的价格比一台相同容量的更高。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，初期造价也相应增加。

所以在相同负荷情况下变压器选择需要考虑就以下几点：

（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，变压器安装应选择在供电负荷重心区域。同时尽量保证三相变压器负荷平衡，减少负序电压损耗。

（4）变压器的选择应根据变压器损耗和外接线路的投资来充分比较考虑，尽量达到线路初期投资小和变压器损耗低的优化方案。

4．科学管理和变压器经济运行

(1)变压器制造和经济运行

变压器经济运行不仅取决于经济运行方式，同时更取决于变压器的制造水平。按变压器经常负载大致可以分为四种情况：一是经常处于满载或接近满载运行的变压器；二是经常处于多半载运行的变压器；三是经常处于少半载运行的变压器；四是经常处于轻载或空载运行的变压器。

当前制造厂出厂的变压器，经济负载率大都是40～60%范围，对上面的四类负载都不完全适应，特别是对满载或轻载运行的变压器损失率是很大的。因此，建议生产四个类型的变 …… 此处隐藏：751字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……