变压器运行特性分析报告

变压器的经济运行分析王凤杰1,张海艳2(1.呼和浩特金桥热电厂;2.呼和浩特水土保持站,内蒙古呼和浩特　010000) 摘　要:电力系统中变压器使用量大,数量多,容量大,总损耗不容忽视。

通过对变压器选取最佳运行方式使变压器电能损失最低,无需投资,即可达到节电和提高功率因数的目的。

关键词:变压器;节能;运行方式 中图分类号:T M412 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0075—02 贯彻落实华能集团公司创建“资源节约型,环境友好型”电厂的方针政策,有效的开展节能工作。

变压器是发电厂实现电能输送与分配的重要设备,在输送电能的同时也在消耗电能。

1　变压器运行方式以及损耗概述金桥热电厂每台机组各有照明、公用、化水、中水、工业废水、升压泵房、输煤、卸煤、脱硫变压器一台,各带一段母线运行。

两段母线互为备用,母线间有联络开关,手动切换。

变压器技术参数是分析变压器经济运行的基础数据,变压器有功功率损耗可以分为空载损耗和负载损耗两部分。

因此,变压器的空载空载和负载损耗的计算式是变压器经济运行的基础算式。

在工程计算中,我们设定电压大小、波形恒定,这样当某一台变压器的空载损耗P0为一定值,其负载损耗P Z 则与负荷平方成正比,即:P Z =(S /S Z )2P kn(1)式中:S —变压器的实际负荷S Z —变压器的额定容量P kn —变压器在额定电流下的短路损耗(负载损耗)这样,单台变压器的总损耗为:P =P 0+P Z =P 0+(S/S Z )2P kn (2)我们以额定容量为1250kVA 工业废水变器为例,计算该变压器一年的损耗,从设备手册中查得1250kVA 变压器的损失额定值为:P o =2kW ,P kn =10kW根据现场变压器实际运行情况,利用实际负荷的估算法,计算负荷率为21%,一台1250kVA 变压原因,将故障分为设计不合理(包括二次回路与装置原理)、反措未执行、元器件质量不良(包括产品本身质量就差与产品运行久后老化)、工作人员失误(包括错误接线、设置错误或调试不当、标识错误、验收不到位)4个方面。

第七章变压器的基本结构和运行分析在工农业生产及社会生活的各个方面，存在着千差万别的用电设备，不同的用电设备常常需要接在各种不同等级电压的电源上。

例如，家用电器一般接在电压为220V的电源上；三相异步电动机一般接在电压为380V的电源上；我国电力机车接在电压为25KV的接触网上。

为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气设备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的电压。

这种电气设备就是变压器。

变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一种静止的电气设备，它可以将输入的一种等级电压的交流电能变换成同频率的另一种等级电压的交流电能输出。

本章在介绍变压器基本结构和工作原理的基础上，分析变压器空载运行、负载运行的电磁关系，得出变压器的各种平衡方程、等效电路和运行特性。

并简要介绍自耦变压器和互感器的原理和作用。

第一节变压器的基本结构、分类及铭牌变压器的基本结构部件是铁心和绕组，由它们组成变压器的器身。

为了改善散热条件，大、中容量变压器的器身浸入盛满变压器油的封闭油箱中，各绕组与外电路的连接则经绝缘套管引出。

为了使变压器安全可靠地运行，还设有储油柜、气体继电器和安全气道等附件，如图7-1所示。

图7-1 电力变压器外型一、变压器的基本结构变压器由铁心、绕组、油箱及附件等3大部分组成。

下面以油浸式电力变压器为例来分别介绍。

1．铁心铁心既作为变压器的磁路；又作为变压器的机械骨架。

为了提高导磁性能、减少交变磁通在铁心中引起的损耗，变压器的铁心都采用厚度为0.35-0.5ｍｍ的电工钢片叠装而成。

电工钢片的两面涂有绝缘层，起绝缘作用。

大容量变压器多采用高磁导率、低损耗的冷轧电工钢片。

电力变压器的铁心一般都采用心式结构，其铁心可分为铁心柱（有绕组的部分）和铁轭（联接两个铁心柱的部分）两部分。

绕组套装在铁心柱上，铁轭使铁心柱之间的磁路闭合，如图7-2所示。

在铁心柱与铁轭组合成整个铁心时，多采用交叠式装配，使各层的接缝不在同一地点，这样能减少励磁电流，但缺点是装配复杂，费工费时。

第1篇一、引言变压器作为一种重要的电力设备，广泛应用于电力系统、工业生产和日常生活中。

它能够将高压电能转换为低压电能，或将低压电能转换为高压电能，以满足不同场合的用电需求。

本文将对物理变压器的工作原理、分类、结构、性能和应用等方面进行总结报告。

二、变压器工作原理变压器的基本工作原理是电磁感应。

当交流电流通过变压器的原线圈时，在原线圈周围产生交变磁场，这个交变磁场在变压器的副线圈中感应出电动势。

由于原线圈和副线圈的匝数不同，因此副线圈的电动势与原线圈的电动势成比例。

变压器通过电磁感应实现电能的传输和转换。

三、变压器分类1. 按变压器用途分类（1）电力变压器：用于电力系统中的电压变换和传输。

（2）工业变压器：用于工业生产中的电压变换和电源供应。

（3）特种变压器：用于特殊场合，如电炉变压器、中频变压器等。

2. 按变压器结构分类（1）油浸式变压器：变压器线圈和铁芯浸在绝缘油中，具有良好的绝缘性能和散热效果。

（2）干式变压器：变压器线圈和铁芯不浸在绝缘油中，适用于防火、防爆等特殊场合。

（3）气体绝缘变压器：变压器线圈和铁芯被绝缘气体（如SF6）包围，具有更高的绝缘性能和可靠性。

3. 按变压器相数分类（1）单相变压器：用于单相交流电路。

（2）三相变压器：用于三相交流电路。

四、变压器结构1. 线圈：变压器线圈由绝缘导线绕制而成，分为原线圈和副线圈。

原线圈连接电源，副线圈连接负载。

2. 铁芯：变压器铁芯由硅钢片叠压而成，用于形成交变磁场，提高变压器的效率。

3. 绝缘油：油浸式变压器中的绝缘油具有绝缘、散热、防潮等作用。

4. 套管：套管用于连接变压器线圈和外部电路，同时起到绝缘和保护作用。

五、变压器性能1. 变比：变比是指变压器原线圈和副线圈的匝数之比，表示变压器电压变换的比例。

2. 效率：变压器效率是指输出功率与输入功率的比值，表示变压器能量转换的效率。

3. 空载损耗：变压器在无负载情况下消耗的功率，主要由铁芯损耗和线圈损耗组成。

实验二单相变压器运行特性的研究一、任务目标1、测定单相变压器的空载特性、短路特性。

2、测定单相变压器变比和参数。

2、测定单相变压器的运行特性。

三、实训过程1、单相变压器空载试验的接线及测取空载试验数据4-5单相变压器空载试验接线图按图4-5接线。

图中单相变压器选用MEC11，其额定值P N=77V·A，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A，变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路；交流电压表V1、V2选用MEC23；交流电流表A选用MEC22；功率、功率因数W选用MEC24。

（1）检查按图4-5的接线是否正确，交流电压、电流表、单相功率表及变压器的接法是否正确。

确认MEC01电源总开关处于断开状态，将控制屏左侧的三相调压器逆时针方向旋转到底。

（2）开启控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮，顺时针调节控制屏左侧的三相调压器，逐渐升高交流输出电压（用V1表观察），使交流输出电压U O=1.2U N。

（3）从U O=1.2U N开始，逆时针调节控制屏左侧的三相调压器，逐次降低交流电源输出电压U O，直至降至U O=0.2U N，在1.2U N～0.2U N的范围内，测取变压器的空载电压U0、空载电流I0、空载功率P0、功率因数cosφ0（按下MEC24的“功能”键，显示单元显示cos时，按下“确认”键即可读取电动机M的当前功率因数，返回功率测试状态时只需按下“复位”键即可）及高压绕组AX端电压U AX，共测取数据7-9组。

记录于表4-3中，其中U O=U N点必须测，并在该点附近多测几点。

（4）试验结束后，将控制屏左侧的三相调压器逆时针方向旋转到底，按下“停止”按钮。

2、单相变压器短路试验的接线及测取短路试验数据图4-6 单相变压器短路试验接线图按图4-6接线。

图中单相变压器选用MEC11，变压器的高压线圈A、X接电源，低压线圈a、x短路；交流电压表V1选用MEC23；交流电流表A选用MEC22；功率、功率因数W选用MEC24。

一、变压器的运行特征变压器的运行特征主要有外特征与效率特性，而表征变压器运行性能的主要指标则有电压变化率和效率。

1、电压变化率1）外特性变压器一次侧接上额定电压，二次侧开路时，二次侧空载电压就等于二次侧额定电压，外特性是指一次侧加额定电压，负载功率因数cosφ2一定时，二次侧端电压随负载电流变化的关系，即U2=f (I2)。

变压器在纯电阻和感性负载时，外特性是下降的，而客性负载时可能是上翘的。

2）电压变化率负载电流变化，变压器副边端电压将随着发生变化。

电压调整率是变压器负载时副边端电压变化程度的一种程度。

假定变压器原边接电源电压，副边开路时的端电压为额定值，当副边接入负载后，即使原来电压保持不变，副边端电压不再是额定值，原边电压保持为额定值，负载功率因数为常数，空载和负载的副边端电压之差与副边额定电压的比值，即电压变化的标么值称为电压变化率，用⊿U*表示即⊿U*=(U20-U2)/U2N式中U20—副边空载电压U2—时的副边端电压由于副边空载端电压U20等于副边额定电压U2N，经过折算后，公式1可写成⊿U*=(U20-U2)/U2N=(U'2N-U'2)/U'2N=(U10-U'2)/U1N电压变化率是变压器的主要性能指标之一，负载电流变化时，副边端电压变化的原因，是变压器内部存在电阻和漏抗而引起内部电压降。

副边电压的变化程度，即⊿U*的大小，不仅同变压器本身的阻抗有关，而且与负载的大小和性能有关。

综合上述，负载为感性时，φ2角为正值，故电压变化率为正值，即负载时的副边电压恒比空载电压低；负载为容性，φ2角为负值，故电压变化率有可能为负值，亦即负载时的副边电压可能高于空载电压。

为了保证供电电压的质量，尽可能保持副边电压的稳定，这就需要进行调压。

在电力系统中调压的方法很多，例如调节发电机出口电压，用同步调相机，在负载端并联电容器等。

但采用最多、最普遍的还是变压器调压。

变压器参数测定及运行特性变压器是电力系统中最常见的设备之一、它们用于变换电压和电流，以便在输电和配电系统中传递电能。

为了保证变压器的正确运行和高效性能，需要对其参数进行测定，并了解其运行特性。

变压器的参数包括额定功率、额定电压、短路阻抗和效率等。

额定功率是变压器能够稳定输出的电功率，一般以千瓦为单位；额定电压是指变压器的额定输入电压和输出电压，通常以伏特为单位。

短路阻抗是指变压器在短路状态下产生的电阻，它决定了变压器的能耗和发热量。

效率是指变压器输入和输出功率的比值，用来衡量变压器的能量转换效率。

变压器参数的测定可以通过实际测试和计算两种方法进行。

实际测试包括测量并记录变压器的额定功率、额定电压和短路阻抗等数值，并根据相关标准进行计算和分析。

计算方法可以使用变压器的等效电路图，根据其参数进行计算，包括基本电路参数、变压器的等效电阻和自感等。

变压器的运行特性是指变压器在不同工作状态下的性能表现。

主要包括负载特性、温升特性和电压调整特性等。

负载特性是指变压器在不同负载下输出电压的变化情况，通常以电压-电流曲线表示。

温升特性是指变压器在长时间运行过程中的温升情况，可以通过测量变压器的温度来评估。

电压调整特性是指变压器在负载变化时输出电压的稳定性，它通常用电压调整率表示，即单位电压变化时的输出电压变化。

为了保证变压器的正常运行和长寿命，需要对其运行特性进行监测和调整。

当变压器的负载发生变化时，应调整调压器或负载以确保输出电压的稳定性。

如果变压器的温升超过设计标准，需要采取措施降低负载或增加散热装置来散热。

此外，定期检查变压器的绝缘性能和湿度等环境因素也很重要。

总之，变压器的参数测定和运行特性的了解对于电力系统的正常运行至关重要。

只有通过科学的测量和监测，才能保证变压器的安全性、稳定性和高效性能。

关于城市配电房轻载配变经济运行分析为进一步挖掘降损空间，提升线损精益化管控水平，现对城地区1域内配电变压器运行状态进行分析。

城地区1域范围内尤其是新建小区等区域，由于土地空间有限，多采用配电房内安装变压器方式。

配电房中常见的为干式变压器，当变压器轻载时，可采用“一拖二”方式将两台轻载变压器负荷转移到一台变压器，从而降低损耗水平。

选取地区1、地区2、地区3和地区4四家单位的配电房内配变进行分析。

一、基本概况配电变压器的分类从绝缘材料上分干式或油浸式两种。

一般来说，箱变内变压器一般采用干变及在综合建筑内（地下室、楼层中、楼顶等）和人员密集场所需使用干变，干式变压器体积小、无油、消防安全级别高，但是造价高；油变采用在独立的变电场所，如变电站内或sh者户外临时用电，油变容量范围大、适用环境广泛、造价低。

配电室在一般情况下均为独立场所建设，一般配置双路电源、两台或者两台以上配电变压器，单台配变容量不超过800kVA。

选取地区1、地区2、地区3和地区4公用配电变压器进行分析，四家单位公用配变合计42693台，其中配电房中安装的变压器21045台，即城地区1域内以配电房内安装变压器方式较多。

根据《城市配电网运行水平和供电能力评估导则》（Q/GDW565—2010）规定，轻载配变是指年最大负载率小于等于20％的配变。

对四家单位2019年配电变压器的最大负载率情况进行分析，最大负载率在20%以下的轻载配电变压器12646台，占比60.1%。

其中年最大负载率在10%以下的变压器5845台，占比27.77%。

说明重庆公司配电房内配变的负载率不高，具备采用“一拖二”或“一拖多”方式进行节能降损的空间，对变压器经济运行状况进行分析具有一定的节能价值。

在配电房安装的变压器中，对其安装容量进行统计分析，容量以630kVA和800kVA的为主，分别占比36.01%和46.75%。

其余容量变压器包括315kVA、400kVA、500kVA、1000kVA等。

变压器的经济运行分析引言变压器是电力系统不可缺少的重要组件，用于将输电线路中高电压电能转化为用于供电的低电压电能。

在电力系统中，变压器占据着重要的地位。

为了确保变压器的正常运行，减少损耗和维护成本，需要进行经济运行分析。

变压器的经济运行原理变压器的经济运行是指在稳定的负荷下运行变压器，使其达到最佳效益，同时保证其运行的安全性、可靠性和稳定性，从而实现变压器的经济和社会效益最大化。

变压器的功率损耗主要包括铁损和铜损。

铁损是由于变压器的铁芯在磁通变化过程中所吸收的能量导致的。

铜损是由于变压器线圈中通电时产生的电流而导致的。

在变压器的日常使用中，铜损主要取决于变压器的负荷率和电压等级。

而铁损则主要受变压器的磁通密度影响。

影响因素1.负荷率负荷率是变压器经济运行的重要因素。

负荷率过低会导致铜损增加，过高则可能导致铁损过大。

当负荷率不断变化时，发生在变压器内部的温度变化也会显著影响变压器的效率和正常运行。

2.电压等级电压等级是变压器额定容量和负载特性的主要影响因素之一。

当变压器的额定容量和负载特性与负载条件不匹配时，铜损和铁损将造成电能损耗增加。

3.变压器类型变压器类型也是影响变压器经济运行的一个关键因素。

根据变压器的类型不同，其铁损和铜损损耗量也会有所不同。

经济运行分析变压器的经济运行分析的主要目的是实现变压器的最佳负荷率，从而达到最佳效益。

首先，需要了解变压器的负载历史数据，这将提供一个基础信息需要.其次，需要实际运行测试，收集和分析数据变压器的运行表现，包括变压器的铜损、铁损、充电电流、相数电流、温度和压力等参数。

这些数据将为后期的分析和决策提供可靠的基础。

最后，通过对数据进行统计和分析，得出变压器的负荷率、有效工作时间以及更改运行模式的影响，从而为经济运行提供明确的建议和方案。

案例分析为了更好地说明变压器经济运行的原理和方法，我们将看看一个实际案例一家工厂近期投入使用一台容量为 1000kVA 的变压器，其额定电压等级为10kV/0.4kV，铜损 4kW，铁损 1.5kW。