配电变压器的经济容量与经济运行方式的确定
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固始县电业局变压器经济运行管理办法
变压器经济运行是指在确保变压器安全运行和保证供电可靠性、电压质量的基础上,充分利用现有设备,通过择优选取变压器运行方式、负载调整、变压器分接开关运行档位的优化组合以及改善变压器运行条件等技术措施,最大限度地降低变压器的电能损耗和提高其电源侧功率因数。
为确保变压器经济运行,特制定本管理办法。
一.主变压器经济运行
1.1 35kv 及以上新建输变电工程,必须选取节能型有载调压变压器。
积极筹措资金,加速对高能耗和无载调压主变的改造。
1.2 调度中心要加强负荷的监测力度,根据负荷变化合理调度,适时调整运行方式,按照各变电站的经济运行方式运行。
各变电站都必须有主变经济运行曲线。
1.3 调度中心要加强变电站无功管理,根据功率因数适时调压,保证功率因数达到要求。
1.4 运行方式专责应根据变电站变压器技术参数的变化,及时计算变电站主变经济运行方式,报生产技术部审核,主管局长批准后实施。
二.配电变压器经济运行
2.1 合理选择并调整县城和农村公用配电变压器容量;指导客户选择容量适当的节能型配电变压器。
2.2 及时停运季节性空载配电变压器。
建立空载配电变压器停运、检查、登记、考核和奖惩制度。
2.3 供电所和农电工要积极作好综合变的各类负荷用电时间的调整,提高负荷率,提高配电变压器安全、经济运行水平。
2.4 按照《固始县电业局低压三相负荷测试与调整管理办法》的要求,定期做好配变低压三相负荷测试和分析,从末端负荷开始,尽最大可能进行低压三相负荷的平衡调整。
2.5 按照无功补偿装置运行管理办法的要求,做好公用变压器随器补偿的电容器的运行管理。
电力科技281变压器的容量选择与经济运行宁彦斌(陕西延长石油集团横山魏墙煤业有限公司,陕西 榆林 719100)摘要:社会的发展,人们生活水平的不断提升,对于电力的需求也成为居民日常生活以及各行各业不可或缺的重要存在,而电力的需求管理也逐渐被各界人士所关注,并成为当下社会的热点问题。
变压器是电力运行系统的重要组成部分,通过变压器能够有效实现对电压的转化,但是并不会对电压的性质产生任何改变,当变压器处于升压状态时,有利于缩减线路损耗,进而确保送电的经济性价值,而降压时,则会将高压电转换为各级使用电压,以此来满足不同用户的用电需求。
为此,对变压器的容量进行科学合理的选择不仅能够实现对电能损耗的降低,同时还可以保障电力系统运行的经济性,而变压器经济运行系统的构建在一定程度上还可以增加变压器的使用寿命,有利于维修成本的缩减。
文章主要对变压器的容量选择与经济运行进行分析,并针对变压器经济运行中存在的问题提出几点自己的看法,仅供参考。
关键词:变压器;容量选择;经济运行;问题;策略1 变压器的容量选择 对于变压器容量的选择主要从以下三个方面进行考量,第一,影响因素。
当变压器处于正常运行状态下时,往往会受到电流启动因素与自然因素的影响,其中电流启动因素主要指的是当变压器的电流处于启动操作阶段时,其电流肯定会比额定电流参数高出好几倍,所以,当出现这种问题时,为了防止出现电力设备超低电压现象,则必须要采用三相异步电动机的方式来实现对电流的运行,以此来为变压器系统的稳定运行提供保障。
而自然因素则是指的配电室负荷自然影响因素,由于变压器容量与配电室负荷自然因素的下降水平有着直接的关系,为此,倘若自然因素处于下降状态时,变压器的容量要求也会随之提升,同时变压器的损耗功能参数就会处于较高水准,而此时则需要对变压器进行无功补偿处理;第二,配电室因素。
变压器的容量选择一般会依照配电室电力设备运行的总负荷参数为依据,进而对变压器的容量进行明确。
变压器经济运行分析摘要:变压器是电力生产、传送过程中的主要电气设备,变压器在变压和传送电能过程中,由于其自身的技术参数的不同及所承担的负载发生变化,会产生有功功率损耗(通常称铜损)和无功功率消耗(通常称铁损),在发供用电过程中变压器的电能损耗约占整个电力系统损耗的百分之三十左右。
因此,变压器经济运行是电力系统经济运行的重要环节,也是降低电力系统网损的重要措施。
关键词:变压器技术特性;降低损耗;经济运行方式;经济运行管理1、变压器经济运行基础理论每台变压器都存在着空载损耗和短路损耗2个技术参数。
由于技术参数的差异,引起变压器间功率损耗特性曲线不同。
一般称变压器功率损耗特性曲线为变压器技术特性。
在供相同负载条件下,称功率损耗小的变压器为技术特性优,称功率损耗大的为技术特性劣。
1.1双绕组变压器间技术特性优劣的判定双绕组变压器容量相同一、按有功功率损耗计算2、变压器经济运行方式2.1变压器并列运行的经济运行方式并列运行变压器经济运行方式的确定,主要是指变配电所中有两台以上变压器并列运行,在供相同负载条件下,优选功率损耗最小的运行方式。
2.2 变压器分列运行的经济运行方式变压器分列运行是指在变电所内分列运行的变压器,或相距较近分列运行的变压器(中间有连络线)。
两台分列运行变压器有三种运行方式:变压器A单台运行,B单台运行,A,B分列运行。
在供相同负载条件下优选损耗小的运行方式,称为分列运行变压器的经济运行方式。
3、变压器经济运行管理系统全面开展变压器经济运行,更大限度地降低变压器的有功功率损耗、无功功率消耗和降低电力系统的线损。
3.1变压器经济运行系统工程运用系统工程的方法分析变压器经济运行方式、变压器经济负载系数(经济运行区)以及变玉器间负载调整的优化之间的关系。
3.2 改善变压器运行条件的经济运行改善变压器运行条件,主要包括两个方面:一是提高负载功率因数的变压器节电;一是降低变压器运行温度的节电。
3.3 变压器运行位置调整的优化在变压器运行方式已固定和变压器间负载不能调整的前题下,还可以通过变压器运行位置的优化调整实现变压器经济运行。
配电变压器的选择与运行管理配电变压器作为电力系统中的重要设备,其选择和运行管理对于系统的稳定运行和电能质量具有至关重要的作用。
本文将从变压器的选择和运行管理两个方面进行探讨,旨在为相关人员提供参考和借鉴。
一、变压器的选择1、载流量的确定变压器的载流量必须满足实际负荷需求,一般情况下应留有一定的余量以应对负荷突增的情况。
在选择变压器时,要综合考虑负荷类型、负荷性质、负载波动等因素,确保变压器的容量符合实际需求。
2、额定电压的选择根据电力系统的额定电压和线路长度等因素,选择合适的额定电压。
在变压器的额定电压选择上,不仅要考虑当前系统的运行情况,还需预留一定的发展空间,以便未来系统的扩容和升级。
3、绕组形式的选择变压器的绕组形式有多种选择,如Yyn0、Yyn11等。
在选择时,要根据系统的接线方式、运行要求和负荷特性等因素进行考虑,确保绕组形式的选择符合系统的实际情况。
二、变压器的运行管理1、定期巡检定期对变压器进行巡检,检查变压器的运行情况、绝缘状况、冷却系统等是否正常运行。
及时发现和处理问题,可以有效延长变压器的使用寿命,提高系统的稳定性。
2、油温和温度监测变压器运行过程中,油温和温度是重要的监测指标,可以反映变压器的运行状态。
定期监测油温和温度变化,及时调整运行参数,确保变压器在正常范围内运行。
3、负荷均衡对于多台变压器并联运行的系统,要做好负荷均衡,避免单台变压器长期过载或轻载运行。
合理分配负荷,可以提高系统的运行效率和稳定性。
4、故障处理一旦发现变压器出现故障,要及时进行处理,确保故障不会扩大影响系统的正常运行。
可以根据实际情况选择进行维修、更换零部件或整体更换等方法进行处理。
5、绝缘监测绝缘是变压器运行中的重要环节,要定期进行绝缘监测,发现绝缘降低或存在隐患时及时处理,确保变压器的安全运行。
结语:配电变压器的选择与运行管理直接关系到电力系统的安全稳定运行,只有做好选择和管理工作,才能有效提高系统的可靠性和经济性。
电力变压器的运行方式及容量选择【摘要】电力变压器是生产企业主要用电设备之一,其运行方式及容量选择是否妥当与企业生产能否正常进行、电费开支多少有很大关系。
本文主要分析了电力变压器的运行方式及容量选择。
【关键词】电力变压器;运行方式;容量选择一、电力变压器的运行方式1.一般运行条件(2)无励磁调压变压器在额定电压±5%范围内改换分接位置运行时,其额定容量不变。
(3)油浸式自然循环自冷变压器,冷却介质最高温度为40℃时,最高顶层油温不超过95℃(制造厂有规定的按制造厂规定)。
当冷却介质温度较低时,顶层油温也相应降低。
自然循环冷却变压器的顶层油温一般不宜经常超过85℃。
(4)干式变压器的温度限值应按制造厂的规定。
(5)变压器三相负载不平衡时,应监视最大一相的电流。
接线为Y,yn0和Y,Zn11的配电变压器,中性线电流的允许值分别为额定电流的25%和40%,或按制造厂的规定。
接线为D,yn11的配电变压器不在此限。
2.变压器在不同负载状态下的运行方式(2)配电变压器负载状态的分类。
①正常周期性负载。
在周期性负载中,某段时间环境温度较高,超过额定电流,但可以由其他时间内环境温度较低或低于额定电流所补偿。
从热老化的观点出发,它与设计采用的环境温度下施加额定负载是等效的;②长期急救周期性负载。
要求变压器长时间在环境温度较高或超过额定电流下运行,这种运行方式可能持续几星期或几个月,将导致变压器的老化加速,但不直接危及绝缘的安全;③短期急救负载。
要求变压器短时间大幅度超额定电流运行,这种负载可能导致绕组热点温度达到危险的程度,使绝缘强度暂时下降。
(3)附件和回路元件的限制。
变压器的载流附件和外部回路元件应能满足超额定电流运行的要求,当任一附件和回路元件不能满足要求时,应按负载能力最小的附件和元件限制负载。
3.树脂绝缘干式变压器的运行条件(1)树脂绝缘干式变压器在规定的绕组平均温升前提下可在限定时间内作过负载运行,允许过负载量与环境温度、变压器初始负载有关,与额定负载时的绕组温升和绕组热时间常数密切相关。
目前在配电变压器运行中,有因容量过大而欠载运行的,也有因过载或过电流运行而导致设备过热,甚至烧毁的情况。
这种装置容量选择失当的,影响了电力系统供电的可靠性和经济性。
变压器的容量是在负荷统计的基础上选定的。
由于负荷预计不容易做准,—般按预计的最大负荷选择。
这样选的结果,往往容量设置偏大,给电力系统的运行带来不利影响。
若按经济运行选择,就是利用变压器的铜损与铁损相等的条件,导出变压器的最大经济负载率及变压器额定容量与最大负荷比。
由于实际运行负荷不一定就是负荷统计出的最大负荷,且负荷是随机的,运行效率是变动的,其经济运行效益很难实现。
当前在配电系统中正在利用新型低损耗变压器替换高能耗变压器,单铁损一项就降低大约40%。
由于配电变压器数量大,负荷变动也大,其经济效益是十分显著的。
因此,我们认为如何充分利用变压器的设置容量,而又不损害变压器的正常使用寿命,应该成为选择配变压器容量的主要依据。
我们推荐的办法是:根据负薄预计出的最大负荷Smax及典型日负荷曲线,按照国际电工委员会(IEC)标准(1972年)一油浸变压战负载导则,选择配电变压器容量。
该标准已被我国采用。
该方法的优点是考虑了变压器正常过负荷能力,在不缩短变压器寿命印前提下,充分利用变压器设置容量。
这从减小投资,改善配电网的运行条件,其经济效益也显著的。
根据该方法编制的计算机程序,已计算六种典型日负荷曲线相应的配电变压器容量选择表,荷负曲线的负荷参考类型为:I:浇地、麦场用;H:村付业;照明、场院用;皿:付业;照明、浇地、场院用;IV:地、县工业用;V:带有工业负荷的村综合负荷;VI:城镇工业综合负荷.附表的使风方法如下: ①确定负荷类型,选定典型日负荷曲线。
②确定等值空气温度θδ;IEC标准中的环境温度不是环境的平均温度,而是等值空气温度,其含意是:在的时间间隔内,在负载下,如维持θδ不变,则绝缘的劣化等于空气温度自然变化时的绝缘劣化;这里为了方便,建议:江南地区取22℃、24℃江北地区取20℃,西北、东北地区取16℃、18℃. 根据预计出的最大负荷值(千伏安),查表确定所选变压器的额定质量Sn。
问题探讨文章编号:1003-0794(2001)10-0028-03配电变压器的经济容量与经济运行方式的确定叶笑洋1,郭 海2(1.湘潭工学院,湖南湘潭411201;2.大同煤矿集团公司马脊梁矿,山西大同037027)摘要:简要介绍并探讨了确定配电变压器经济容量的基本方法及其经济运行方式选择的依据。
关键词:配电变压器;经济容量;经济运行;节能分析中图号:TM421文献标识码:A1 前言变压器是高效率输送电能的设备,又是消耗电能的设备。
据估计,我国所有变压器自身消耗的电能占全国发电量的5%以上,年消耗电量300亿kWh以上。
因此降低变压器的能耗,是国内外变压器生产厂家和用户共同关心的问题。
变压器节能贯穿于变压器的设计、制造、运行和改造等很多环节,变压器的节能途径相当多,合理确定配电变压器的经济容量、提高变压器的运行效率,实现变压器的经济运行则是其中一个重要节能措施。
2 配电变压器经济容量的确定变压器容量选择合理与否直接关系到企业供配电网的运行是否经济,变压器经济容量就是在计算负载和功率因素一定的情况下,从多种规格的变压器中通过经济分析比较选出能使企业供配电网络运行总费用最省的变压器容量。
现值成本法,是一种把方案所耗成本(包括投资和成本)的一切费用都换算为与其等值的现值,然后据此决定方案取舍的技术经济分析方法。
据此,我们不妨将变压器的造价、维修费和电能损耗费用等作为企业供配电网络的年运行总费用,建立配电变压器经济容量的计算式,即P w=P w1+P w2=(B1+B2S e)+[B1C1+(P0T+P kβ2T max)C2+12C3S e]G(1)式中P w———变压器投入运行后的总现值;P w1———变压器投资费用,包括造价和供电贴费;P w2———变压器年运行费用现值;B1———变压器造价;B2———变压器供电贴费,元/kVA;S e———变压器额定容量,kVA;C1———变压器维修费率;P0———变压器的空载有功损耗;T———变压器全年投入电网运行时间,h;P k———变压器额定电流时的负载损耗;β———变压器的实际负载系数;T ma x———变压器年最大负载运行时间,h;C2———电价,元/kWh;C3———变压器基本电价,元/kVA月;G———等年值折现系数。
G=(1+i)n-1i(i+1)n(2)其中i为银行贷款利率,n为变压器使用寿命。
可见,变压器类型及负载系数、变压器的额定容量、总计算负载大小、年最大负载损耗时间、变压器造价、现行电价等诸多因素影响着变压器经济容量的确定。
2.1 变压器类型及经济负载率不同类型的变压器,其损耗率、经济负载率及造价均不相同,由于运行费用最省所确定的变压器容量也不相同,变压器经济负载率仅说明该变压器在此负载系数下运行时的效率最高、损耗最小,并不意味着该变压器与其他类型规格的变压器相比也是效率最高,损耗最小。
所以按经济负载率来选择变压器的容量,虽然在节能上较合理,但从企业经济效益的角度讲,由于所选变压器容量的增大,从而导致一次性投资和年运行费用的增大。
2.2 变压器的额定容量变压器的额定容量与总计负载的大小成正比,而总计负载的大小取决于用电设备容量,还与负载需要系数及同时系数有关。
由于负载需要系数受许多因素影响,因此设计者应根据生产工艺对用电设备的使用要求及负载性质合理选择一个比较恰当的值,使总计负载与实际负载接近。
2.3 现行电价制的影响现行电价制是由基本电价和电度价两部分构·28· 煤 矿 机 械 2001年第10期 成。
基本电价是指按用户变压器的安装容量计算的电价,电度电价是指按用户千瓦小时数计算的电价,近年来,对于新增设的变压器又增加了按变压器安装容量缴纳电贴费的制度。
从节约运行费用的观点,应该尽量增大变压器的负载系数(一般要求变压器的负载系数不小于0.75),以减小变压器的安装容量,但从节能的观点看,变压器的负载系数不宜选得太大,应尽量接近变压器的自然负载系数(一般取0.35~0.5),以提高变压器的运行效率,降低损耗。
所以说现行电价制也是影响变压器经济容量的一个重要因素。
此外,年最大负载损耗时间的长短,对变压器的经济容量也有影响,因为它直接影响变压器的年运行费用。
年最大负载损耗时间越长,变压器的负载损耗费用越大。
反之,年最大负载损耗时间越短,变压器的利用率越低,空载损耗比例增大。
综合分析以上诸多影响因素后,可按如下方法确定变压器的经济容量:(1)选取变压器的类型,应尽可能选择低损耗变压器;如S8—M系列、S9系列、S9B系列、SR(S10)系列、SBH11—M型非晶合多铁心配电变压器等。
(2)根据总计用电负载,即总视在功率S j s大小,按S e≥S js的条件选取多种额定容量变压器作为待选取容量;(3)调查确定各变压器相关参数,并将已知的有关参数代入式(1)计算出各规格变压器的总费用现值(P w),其中P w值最小者即为所求变压器的经济容量。
3 配电变压器经济节能运行方式分析变压器经济运行节电技术是一项技术上可行,经济上合理的节能技术,由于我国变压器都在自然状态下运行,实践证明,即使是节能变压器,如果运行不当,实际运行时效率也不会理想,因此变压器的经济运行在节能上大有潜力可挖。
据分析,全国开展变压器经济运行可使变压器的能耗下降10%,每年可节电30亿kWh以上。
用户根据负载确定的变压器经济容量,可以是1台或多台变压器。
对有2台以上并列运行的配(变)电站,在同负载条件下,变压器并列运行的损耗不仅与各台变压器的技术参数有关,同时,也与变压器间的负载分配有关,为避免变压器出现故障而对电网造成损失,很多变压器用户均装有备用变压器,这些变压器平时不用,为“冷”备用。
为提高运行效率,国外已广泛改“冷”备用为“热”备用,即平时备用变压器也投入运行,只是负载率不高,而有备用容量,当有一台变压器出现故障退出运行时,其他变压器仍可继续运行,不会超载。
目前多数变电站根据负载电流改变变电站的变压器运行方式以使变电站损耗最小,达到节电运行的目的,这种做法并不科学,因为只考虑了变压器的空载损耗,而忽视了变压器的负载损耗。
为提高运行效率,国内配电变压器应逐渐改“冷”备用为“热”备用,若采用根据负载电流的大小决定投运变压器的台数及运行方式,则也应根据各变压器的参数综合确定切换运行方式的电流大小,并合理选择改变变压器运行方式的时间。
变压器损耗(以下称变损)包括空载损耗和负载损耗,变损依环境条件及负荷电流的变化而变化。
对任何一台变压器,当周波、电压及波形一定时,其空载损耗与负荷电流I大小无关,而负载损耗P z与负荷电流I的平方成正比,即 P z=P kI2nI2=3U2n P kS2eI2(3)式中U n———二次额定电压;I n———二次额定电流; 当单台变压器投运时,其变损 P(I)=P0+P z=P0+P kI2nI2(4)设有2台主变B1和B2的空载损耗、短路损耗、二次额定电流、阻抗电压分别为P01、P k1、I n1、U z1; P02、P k2、I n2、U z2;当负荷电流为I时,单台投运B1和B2,其变损分别为 P1(I)=P01+P k1I2n1I2(5) P2(I)=P02+P k2I2n2I2(6)当B1和B2并列运行时,变损按下式计算 P(I)=P01+P02+β2P k1+P k2(βI n1+I n2)2I2(7)其中β=U z2U z1。
此时,在同一坐标图中画出P=P1(I)、P= P2(I)和P=P(I)关系曲线图,并从图中找出变损最小时的变损与负载电流关系曲线,图1是根据B1为S9—1600/35及B2为S9—2000/35的标准参数绘制的变损与负荷电流曲线图。
从图中可以看到由AB、BC、CD组成的曲线即为变损最小的运行曲线:当0<I≤I B时,P1(I)≤P2(I)<P(I),即在此情况下,应单独运行B1;当I B<I≤I C时,P2(I)≤·29· 2001年第10期 煤 矿 机 械 P 1(I )、P 2(I )≤P (I ),故此时应单独运行B 2;当I >I C 时,P (I )<P 2(I )<P 1(I ),故此时2台变压器B 1和B 2同时运行变损最小。
而I B 、I C 可以通过解方程P 1(I B )=P 2(I B )P 2(I C )=P (I C )求得I B =P 01-P 02P k2I 2n2-P k1I 2n1,I C=P01β2P k1+P k2(βI n1+I n2)2-P k2I 2n2图1 变压器损耗与负荷电流曲线Fig .1 The curve of power distribution transformer energyconsumption and load _current1.P =P 1(I )2.P =P 2(I )3.P =P (I )若P 01>P 02,P 1(I )与P 2(I )无交点,且恒有P 1(I )≥P 2(I ),此时I C 计算与上同。
同时可知,当I>I C 时,两变压器B 1和B 2并列运行变损最小,当I ≤I C 时,单独运行B 2变损最小。
若B 1和B 2两变压器的参数相等,则有P 1(I )=P 2(I ),此时,当I >I C 时,两变压器并列运行变损最小,当I ≤I C 时,任投入1台主变压器运行变损最小。
一般而言,改变变压器运行方式的时间选择,应根据负荷电流偏离最低变损曲线拐点时的变化趋势来决定。
若负荷电流在拐点附近摆动,可不必改变原来的运行方式。
若负荷电流偏离拐点越来越远,可根据情况改变运行方式;若变电站主变两侧的断路器配有电动操作机构,可依据最小运行方式来投切主变,而自动控制的变电站中,还可以进行编程控制。
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现在湘潭工学院信息与电气工程系电工电子中心工作,发表学术论文数篇。
收稿日期:2001-07-19Deciding on the economic capacity and opration mode of powerdistribution transformerYE Xiao _yang 1,GUO Hai 2(1.Xiangtan Po lytechnic University ,Xiangtan 411201,China ;2.Majiliang Coal Mine of Datong Co al Mine G roup Company ,Datong 037027,China )Abstract :This paper approaches the basic principle of deciding the economic capacity and operation model of powerdistribution transfor mer .Key words :power distribution transformer ;economic capacity ;economic operation ;energy saving analysis本刊声明《煤矿机械》杂志连续三次被认定为全国中文核心期刊,黑龙江省优秀期刊。