浅析变压器功率因数与节能降损
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提高功率因数与节能降损的关系【摘要】本文主要讨论了提高功率因数与节能降损的关系。
首先介绍了功率因数的概念,然后探讨了功率因数与电路效率的关系。
接着强调了节能降损的重要性,并提出了提高功率因数的方法。
最后总结了功率因数与节能降损的联系,指出提高功率因数可有效降低能耗,同时强调注重功率因数对节能降损具有重要意义。
通过本文的阐述,可以深入了解功率因数与节能降损之间的密切关系,从而更好地实现能源节约与环保目标。
提高功率因数不仅可以减少电能损失,还能提高电路效率,为可持续发展做出贡献。
【关键词】1. 提高功率因数2. 节能降损3. 电路效率4. 能耗5. 方法6. 重要性7. 联系8. 注重9. 结论10. 概念1. 引言1.1 提高功率因数与节能降损的关系提高功率因数与节能降损的关系在现代工业生产和电力领域中具有十分重要的意义。
功率因数是衡量电路中有用功率和视在功率之间关系的一个重要参数,它可以直接影响电路的效率和能耗。
良好的功率因数不仅可以提高电路的效率,减少能量的损耗,还可以降低电网的负荷和改善电力质量。
功率因数与电路效率密切相关,当功率因数接近于1时,电路的效率会更高。
而低功率因数会导致电路中产生更多的无用功率,从而增加能源的浪费。
提高功率因数可以有效降低电路的能耗,节约能源资源。
节能降损在现代社会越来越受到重视,而提高功率因数是实现节能降损的重要途径之一。
通过采取相关措施和技术手段,可以有效提高功率因数,降低电路的能耗和损耗,实现能源的有效利用。
注重提高功率因数对于节能降损具有重要的意义,不仅可以降低能耗,减少资源浪费,还可以提高电网的运行效率和稳定性。
通过不断提高功率因数,我们可以更好地实现能源的可持续利用,促进经济的可持续发展。
2. 正文2.1 功率因数的概念功率因数是指交流电路中的有功功率与视在功率的比值。
在交流电路中,有功功率用于产生运行所需的功功,而视在功率则是指电路中的总功率。
功率因数的数值茹于0和1之间,数值越接近于1,表示电路中消耗的能量更多被用于有用功,功率因数越低,则表示电路中有较多的无效功率消耗。
提高功率因数,降低电能损耗摘要论述了功率因数与线损的关系,介绍了提高功率因数后计算降损效益和提高功率因数的方法,以及并联无功补偿电容器补偿电容量的计算方法。
关键词功率因数补偿电容器降低能耗1 引言在电力系统中,电力用户由于大量采用感应电动机和其它电感性用电设备,除吸收系统的有功功率作功外,还需要电力系统供给大量无功功率。
这些无功功率经过多级送电线路、变压器的输送和转换,又造成无功功率的损失,使电网功率因数下降。
这不但降低了发供电设备的出力,造成电网电压的波动,也增大了电能损耗,因此,在电力用户中,提高功率因数,减少无功电力消耗,对节能降耗具有十分重要的意义。
2 功率因数与线损的关系功率因数是指有功功率与视在功率之比:cosφ=P/S(1)功率因数的大小,是随负荷的性质和有功功率在视在功率中所占的比例决定的。
在感性负荷的电路中,功率因数在0与1之间变化,即0<cosφ<1。
如果用户负荷所需的无功功率(包括变压器的无功功率损耗)都能就地补偿,就地供应,供电可变损失就可以大为降低,电压质量也相应得到改善。
用户装设了并联电容器,负荷功率因数从cosφ1提高到cosφ2,当输送的有功功率和电压不变时,供电线路和变压器的损耗有所降低,其降低的百分数ΔP可用下式计算(2)供电线路有功功率损耗减少的数值为ΔP L(3)变压器铜耗减少值为ΔP cu(4) 式中P——输送有功功率,kW;U——线路电压,kV;R——线路电阻,Ω;ΔP cur——变压器额定铜损,kW;S1——变压器运行负荷,kVA;S r——变压器额定容量,kVA。
电力用户安装了容量为Q B的无功补偿设备后,在投运时间t内所节约的有功功率损耗电量ΔW可近似地按下式计算。
ΔW=KQ B t(5) 式中K——无功功率经济当量,W/var。
如果计算K值有困难,可参照表1所列数字进行计算。
可按(2)式计算成如表2的关系。
由表中可以看出,功率因数的提高对降低线损的效益是很明显的。
试析提高功率因数与节能降损的关系【摘要】本篇文章主要针对提高功率因素以及节能降损之间呈现出的关系进行了全面详细的探讨,以期为我国电网体系的可持续发展做出贡献。
【关键词】功率因数;节能降损;关系1、影响功率因数的主要因素1.1大量的电感性设备在实际使用的过程中,实际上就是对功率造成影响的关键因素,在这其中所存在的无功功率耗用,主要涉及到的是变压器功率损耗,主要是由是负载损耗、空载损耗这两个核心环节所构成,但是空载损耗因素本身和负载率所表现出的大小没有直接联系,仅仅只是随着电压所表现出的变化而变化。
变压器实际消耗所涉及到的无功功率本身,通常所处的范围都在额定容量的10%-15%之间。
所以,为了能够最大限度的对于企业功率因素、电力系统功率因素加以改善,变压器在使用的过程中,就不应当长时间保持在低负载运行状态之下,也不能够空载运行。
1.2当电网出现了大幅度的电压波动之后,也同样会对于功率因素带来直接影响,在电压高于电网额定数值的10%左右,再加上路磁饱和所带来的影响,最终无功功率将会大幅度的增长,从相关的资料统计可以看出,在供电电压达到了定额值的110%左右,工厂所呈现出的无功将会直接增长到35%的范围内。
而当供电电压本身完全低于额定值的情况下,无功功率也就直接细化,进而促使其他的功率因素开始提升。
但是在这期间,供电电压所表现出的下降现象,实际上会直接导致电气设备本身的正常工作受到直接影响。
因此,要最大限度的保证电力系统供电电压稳定。
2、无功补偿的一般方法2.1集中补偿:高低压配电所之内,可以直接将相应的并联电容器组与配电母线相结合,利用这方面的措施,达到对主变压器运行过程中的空载无功损耗、线路漏补的无功功率进行补偿的目的。
2.2就地补偿:也就直接通过个别设备的形式,来针对无功需要量,直接把多台、单台形式的低压电容器组,通过分散的形式,与相关的用电设备保持并接的形式,而这其中所涉及到的随机进行补偿,本质上来说就是通过一些大容量并且需要保持连续运行所呈现出的无功消耗,这一过程中主要是将补励磁无功作为重点环节。
浅析变压器功率因数与节能降损摘要:功率因数是供电系统中变压器的重要指标,通过相应的调整来改善供电电路的功率能较大提高系统的功率因数,实现变压器等的合理经济运行,达到节约用电,节能降损的目的。
提高功率因数的方法主要包括负载配置、线路分析和无功功率补偿等。
关键字:功率因数无功功率容性负载无功功率补偿居民生活和工业用电量的逐步增加,电力资源日益紧张,相关节能降损的要求愈来愈受到国家和社会的重视。
在供电系统中,合理采用节能技术,提高相关工作效率和供电效率,想方设法减少能力损耗是当前供电电路进行工作时需要考虑的主要部分。
供电系统中可采用的节能降损的技术可以从多方面来开展,变压器功率损耗便是其中一种,主要有改善功率因数,选择节能变压器,合理调配变压器的负荷和容量,选择运行方式提高工作效率。
本文主要针对变压器功率因数的改善来实现节能降耗的目的。
一、功率因数相关问题变压器运行时所带实际负荷与其额定功率的比值称为负载系数,运行时的功率损失简称功耗,每传输单位电功率的损耗叫功率损耗率并简称功耗率。
变压器等设备中功率是重要的参数,功率因数是在供电系统中采用的重要技术指标。
在电器工作过程中,一方面消耗有功功率,另一方面有大量的无功功率被输送给负荷,功率因数便是反应用电设备在消耗有功功率时所需要的无功功率。
对负荷来说,用电设备多为感性负载,功率因数相对降低,便影响变压器和线路的良好运行造成较大的浪费。
二、无功功率和功率因数的调整在供电电路中可以通过配置合理的无功功率补偿设备,提高系统的功率因数,降低损耗,达到节约电能的目的。
1) 无功功率和功率因数的关系功率因数是指交流电路中电压与电流的相位差的余弦,用符号cosΦ表示,在数值上是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S。
无功功率是指在电器运行中根据电磁感应原理,为了建立相应的工作条件,如变压器依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
所谓”无功功率”并不是”无用”的电功率,而是它的功率并不转化为使用的热能、机械能;因此供用电系统中除了需要有功电源,还需要无功电源,两者缺一不可。
提高功率因数与节能降损的关系功率因数是电力系统中重要的参数之一。
它是指电流与电压之间的相位差,也就是电力系统实际使用的有功功率与视在功率之比。
视在功率是指电路中电流与电压的积,而有功功率是指电路中能够进行有益功效的功率。
在理想状态下,所有的能量都能够被有效地利用,即功率因数等于1。
但是,在现实情况下,由于电力系统中自然电感、变压器、电容、电感等元件的存在,会使得电流与电压之间发生位移,从而导致功率因数小于1。
这种情况下,电力系统的效率降低,能量浪费增加,同时也可能影响到设备的正常运行,因此提高功率因数非常重要。
提高功率因数有助于节能降损。
当电流和电压之间相位差减小时,电力系统中通过的电流也会相应减少,从而降低了传输的能量损耗。
同时,也减少了电线电缆和设备的电流和热量负荷,提高了电线电缆和设备的使用寿命。
除此之外,提高功率因数也可以减少电流波动和电压波动等现象,提高电力系统的稳定性,确保设备正常运行。
现代电力系统的稳定运行需要更高质量的电力供应,以适应不断增长的电能需求。
因此,提高功率因数已经成为电力系统中的一个重要任务,可以通过以下几种方法来实现:1. 安装容性补偿设备。
在电力系统中,容性补偿装置可以通过提供适当的电容来减小电路中的电感对应的电流延迟,从而增加功率因数。
2. 通过节能降损改善发电机及设备的效率。
在发电站中,通过维修、更新和替换陈旧的设备和元件,可以大大提高发电机和设备的效率,从而降低能量损失和延长设备的寿命。
3. 合理的电网规划和电力调度。
通过有效利用电网资源,调整电力负荷,可达到最佳的能源分配方案,保证用电质量稳定,从而提高功率因数。
综上所述,提高功率因数可以有效的节能降损,减少设备损耗,并提高电力系统的稳定性。
随着现代工业的不断发展,提高功率因数也将成为电力系统管理的重点和必要措施之一。
科技论坛浅谈功率因数与节能的关系徐凤(黑龙江省鸡西矿业集团安全技术培训中心,黑龙江鸡西158100)摘要:随着国有煤矿用电量的不断增加,电费已经是煤矿整个经营成本的重要组成部分之一。
据统计,电费成本已占国有煤矿整个经营成本的前三位。
如何节约电能、降低电费,最大限度地减少电能损耗和功率损耗,已成为煤矿企业中一个重要课题。
文中简要探讨了功率因数与节约电能的关系,叙述了几种提高电力系统功率因数及低压无功补偿的方法,其社会效益和经济效益是非常显著的。
关键词:功率因数;节电;经济效益功率因数是指电力网中线路和视在功率供给有功功率的消耗所占百分比。
在电力网的运行中,我们所希望的是功率因数越大越好,如能做到这一点,则电路中的视车功率将大部分用来供给有功功率。
以减少无功功率的消耗,用户功率因数的高低,对于煤矿用电设备的充分利用,有着明显的影响。
适当提高用户的因数,不但可以充分发挥供电设备的生产能力,减少线路损失,改善供电质量,而且可以提高煤矿用电设备的工作效率和为煤矿节约电能。
因此,对煤矿企业特别是煤矿井下电网来说,若能有效地搞好低压补偿,提高功率因数不但能有效地降低电能损失,减少电费,其社会效益、经济效益、推动煤矿又好又快地发展的作用都会是非常显著。
1影响功率因数的主要原因功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作中除消耗有功功率外还需要无功功率,当有功功率P一定时,如减少无功功率Q,则功率因数便能够提高。
在极端情况下,假如当Q=0时,则功率因数cosφ=1,因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。
1.1异步电动机和变压器是耗用无功功率的主要设备,异步电动机的定子与转子之间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的只要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值的俩部分组成,所以要改善异步电动机的功率因数,就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率,变压器消耗无功的主要成分是他的空载无功功率,为了改善煤矿井下供电系统的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低压低载运行状态。
浅谈变配电变压器节能降耗措施摘要:首先分析了变压器运行的损耗,然后从配变的选型、配置、运行方式、无功补偿和管理5个方面探讨了其节能降耗措施。
关键词:配网;变压器;节能降耗0.引言变压器是电网中运用最普遍的设备之一,它贯穿于电力系统的发、输、变、配、用各个环节。
一般说来,从发电到用电需要经过3~5次的电压变换过程,其中变压器必然产生有功和无功损耗,所以其电能总损耗约占发电量的 10%。
尤其在变配电网中,增加配变布点的要求使得配电变压器的数量和总容量非常庞大,在整个电力系统变压器中占了相当比例。
因此,提高变配电运行效率、降低配网损耗具有极为重大的意义。
1.变压器损耗变压器损耗包括铁耗和铜耗[1]。
铁耗与铁芯的材质有关,与负荷大小无关,其值基本上是固定的;铜耗与变压器的负载密切相关。
近似与负荷电流的平方成正比。
变压器的等效电路如图 1所示因此,变压器有功损耗可标示为:ΔP=P0+β2Pk式中,ΔP 为变压器有功损耗;P0为空载损耗;β 为变压器负载率;Pk为短路损耗率。
变压器的损耗率可以表示为:η=P2/P1×100%=P2/P2+ΔP1×100%随着变压器负载率的变化,当β=(P0 /Pk)0.5时,即当可变损耗(铜耗)等于不变损耗(铁耗)时,变压器效率最大值为:ηmax=SN cosφ/SN cosφ+2P0P K×100%2.变压器节能降耗措施根据变压器损耗产生的根源,以下从 5个方面探讨降低变压器铜耗与铁耗的措施。
2.1合理选择变压器型号变压器的铁耗发生在变压器铁芯碟片内,主要由交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流带来损耗。
最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁,20世纪初,经研究发现,在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗,增大导磁率,且使电阻率增大,涡流损耗降低。
经多次改进,用 0.35 mm厚的硅钢片代替了铁线制作变压器铁芯。
近年来,变压器的铁芯材料已发展到最新的节能材料—非晶态磁性材料,非晶合金铁芯变压器应运而生这种变压器的铁损大幅度降低,仅为硅钢变压器的1/5。
提高功率因数降低电能损耗摘要:功率因数和电能的损耗存在一些关系,其或高或低都能影响到输电线路和配电线路,也是会影响到输配电的设备,主要影响方面就是线路和设备的供电能力,进而也就影响到了电能的功率损耗。
本篇文章就简单分析一下功率因数同线损之间的关系,提出了提升功率因数值,能降低损耗,进而提升输配电线路的供电能力,简述了几种提高功率因数的措施,望能给广大同行带来一些参考资料。
关键词:功率因数;电能损耗;供电能力功率因数在供电系统中,是一项非常重要的技术经济指标,当用电设备去消耗有功的功率时,是需要一定数量无功的功率从电源送到负荷,功率因数会反映出这一过程中,用电设备消耗的有功功率需要多少量的无功功率。
对于部分的用电的负荷来说,用电负荷是加工工业和照明的负荷,这部分的用电设备是感性负载,这其中的功率因数是比较低的,就会影响到输配电线路和配电变压器的经济形式运行。
也就需要想一些办法去提高功率因数,降低电能的损耗。
基于这一种合理想法被提出,让无功功率的补偿设备得到合理的配置,进而能提高电力系统具有的功率因数,使得节约电能、降低损耗目的达到。
1、功率因数同线损有怎样的关系在供电系统中,有一种非常重要的技术经济形式指标,那就是功率因数,其是当用电设备去消耗有功的功率时,是需要一定数量无功的功率从电源送到负荷,功率因数会反映出这一过程中用电设备消耗的有功功率需要多少量的无功功率。
1.1功率和电流的关系线路中使用的电线存在着一定的电阻值,当电流经过时,线路自身就会产生有功的功率损耗,这样的功率损耗同电流的比例关系是平方的正比,线路输送有功功率情况下,线路电流同功率因数的比例关系是反比。
还有就是,线路有着怎样的损耗同线路负荷距大小是有关系的,也同导线面积以及经过的电力大小有着一些关系。
所以说,想要使得功率因数提高,使用减少电路中电流量和增大导线的横截面,对减少损耗都是比较有效的办法。
1.2变压器有功功率同功率因数之间关系电网系统中,运行变压器会输出一些有功功率,这当中的铜损同变压器有功功率的比例关系是正比,但是实在功率同变压器功率因数的比例关系是反比。
变压器的节能措施分析摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,在电力企业中,变压器的应用越来越广泛。
变压器是企业用电中主要的耗能设备,变压器经济运行目的是减少变压器在运行过程中的有功功率损耗和提高其经济运行效率。
按照变压器经济运行理论对公司使用的变压器进行经济运行判断和节能潜力分析,确定合理使用变压器的方式,为公司节能改造提供可靠的决策依据。
本文首先分析了变压器经济运行理论,其次探讨了变压器的节能措施,以供参考。
关键词:变压器损耗;经济负载;容量选取引言企业电能管理人员不仅要给生产提供安全可靠的优质供电服务,还要在用电方面最大程度节能增效、挖掘潜力。
降低变压器自身损耗是最有效的节能途径之一,但是当下变压器常出现空载、欠载或过载,致使运行远离经济负载区,导致耗能增加。
基于此,本文结合自身十多年参与电网管理工作经验,在查阅了大量优质电网设备节能文章撰写此文,在文中深入探究变压器节能措施,并提出具有实践意义的优化意见,为同行业工作人员提供参考内容。
1变压器经济运行理论在实际应用中,变压器的工作损耗可以分为空载损耗、短路损耗两类。
其中,空载损耗主要指的是变压器有功功率的损失,短路损耗指的是变压器无功功率的损失,有功功率损耗与无功功率损耗之和为综合功率损耗。
从理论上讲,变压器的损耗与其所承担的负载有关。
变压器经济运行,指的是确保其所承担负载系数的上限控制在1、下限为βJZ2。
当变压器复杂系数位于1.33βJZ2和0.75之间时,说明其工作状态处于最佳经济运行区域。
目前,煤矿供电网络中常见的变压器类型为双绕组变压器,本文以双绕组变压器展开一系列的研究。
根据供电方式的不同,可将变压器运行方式分为并列运行和分列运行。
对于并列运行的变压器而言,可通过基于符合对其运行方式进行调节从而达到经济运行的目的;对于分列运行变压器,主要通过保证各个变压器的工况位于其各自经济运行区间,最终实现网络中变压器的经济运行。
2变压器的节能措施2.1建立健全节电体制,跟踪分析运行数据(1)加强电能管理工作,从输电、变电、配电、用电各个环节深入挖潜,各级领导要组织好电能的使用,制定出科学的管理制度和有效措施,合理组织生产和用电设备的经济运行,革新工艺、淘汰低效设备、推广节电新技术、提高电能利用率。
配电变压器节能降损措施分析(1)份配电变压器节能降损措施分析 1配电变压器节能降损措施分析一、我国配电变压器损耗的现状1)我国对于配电变压器电压的要求是:电压必须在10千伏和35伏之内,容量必须要在6300千伏安之内。
根据数据显示,现阶段我国网上所运行的变压器总容量大约为28亿千伏,其中配电变压器的总容量约占一半,其所损耗的总电能将近450亿千瓦时,占全国发电总量的3.2%,数据十分令人吃惊。
配电变压器的总电能损耗即配电变损主要是由变压器固定损耗(同用电负荷不相关的空载损耗)和变压器可变损耗(与电流平方成正比关系的损耗)这两部分组成。
当下,我国城市电网和农村电网的建设和改良措施已在全国范围内得到推广,同时,在实施改造的过程中将淘汰高耗能变压器作为改造的主要任务。
就电力行业来讲,由于配电变压器的数量巨大以及其空载损耗具有一定的固定性,所以即便变压器的效率只有很小的提高与改进,也能在很大的程度上节约能源,减少温室气体的排放。
2)但是我国目前用于城市电网和农村电网改造的资金有限,且变压器的使用年限较长,所以致使一些供电企业仍使用高能耗的变压器,特别是s6和s7型的配电变压器,其役龄一般都超过20年,且总容量为2.3亿千伏安。
这些变压器的设备还是按照1960至1970年这一时间段的标准的设计的,节能型差,损耗高。
与此同时,在高耗能配电变压器的使用中,用户单位的使用量远远地超过了供电企业。
我国钢铁、水泥、化肥等重点用电行业中所拥有的配电变压器总量为__台,总容量将近2亿千伏安,其中S6和S7型配电变压器的总容量就将近2204万千伏安。
二、低损耗配电变压器为产品的升级换代提供条件S9系列的低损耗配电变压器是在上个世纪八十年代中期设计开发出来的,但是由于当时产品所消耗的材料过大,使得变压器的制造成本相对增加,从而未能得到推广使用。
通过专业人员的努力,在上个世纪九十年代中期,新型S9系列的低损耗配电变压器正式出炉,其优点就是能控制制造成本,大幅度的.降低空载损耗和负载损耗。
提高功率因数与节能降损的关系发表时间:2020-10-15T14:29:00.400Z 来源:《当代电力文化》2020年15期作者:张浩[导读] 近年来,随着油田电网的进一步完善,生产和生活用电规模不断扩大,张浩(黑龙江省大庆市第五采油厂电力维修大队)摘要:近年来,随着油田电网的进一步完善,生产和生活用电规模不断扩大,用电量的日益增长和用电结构的变化,使得电力供需矛盾越来越突出。
功率因数的高低关系到输配电线路、设备的供电能力,也影响到其功率损耗。
本文从理论上分析了提高功率因数对于节约电能,降低损耗的关系。
关键词:功率因数节能降损1 前言功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标,用电设备在消耗有功功率的同时,还需大量的无功功率由电源送往负荷,功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。
没有它,变压器就不能改变变电压与输送电能,没有它,电动机的旋转磁场就建立不起来,电动机就无法转动。
但是,长距离输送无功电力,又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低,这不仅影响电力网的安全经济运行,而且也影响产品的质量。
不过,虽然无功补偿能给企业和社会带来一定的效益,但补偿过程中还需要考虑很多问题,也就是说怎样进行补偿,才能收到最佳的效益呢?这就要求我们在补偿过程中必须遵守一定的原则、方法,做到科学合理的补偿,才能收到事半功倍的效果。
2功率因数低的主要原因2.1电力变压器对电网功率因数的影响电力变压器的功率因数低主要是无功功率消耗大,主要包括铁损(电路部分)和铜损(磁路部分),还有空载损耗等部分组成。
如果没有无功功率,变压器就无法变压和输送电能。
提高变压器的功率因数就必须降低变压器的无功功率损耗,除了降低变压器自身损耗外,应避免变压器空载运行或长期处于轻载运行状态。
2.2异步电动机对电网系统功率因数的影响我厂绝大部分动力负荷都是三相异步电动机,?异步电动机的输入功率有三部分组成:(1)定子绕组的铜耗;(2)定子绕组的铁耗;(3)转子输出的电磁功率即有功功率;无功功率就是定子绕组的铜耗和铁耗之和。
变压器的节能措施分析摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国各个行业的不断发在,当前,企业电能管理人员不仅要给生产提供安全可靠的优质供电服务,还要在用电方面最大程度节能增效、挖掘潜力。
降低变压器自身损耗是最有效的节能途径之一,但是当下变压器常出现空载、欠载或过载,致使运行远离经济负载区,导致耗能增加。
关键词:变压器;节能措施引言变压器是工、矿企业主要的电气设备之一,它不仅作为电能输送的主要设备,也是消耗电能的设备,其消耗电能主要有铁芯损耗和负载损耗两方面。
将变压器控制在最佳经济运行状态下可以降低变压器电能损耗、降低线路网损。
1变压器损耗与经济负载率空载损耗主要是铁芯损耗,又称“铁损”,变压器空载损耗一般约占变压器总损耗的20%~30%,空载损耗不随负载变化而变化,因此对长期连续运行而负载较轻的中小变压器,空载损耗耗电就尤为突出。
变压器负载损耗主要是负载电流通过绕组时的损耗,又称“铜损”,其值与负载电流的二次方成正比,它还受变压器温度的影响,是变压器主要损耗。
经济负载率。
变压器经济负载率是指当变压器运行在某一负载损耗数值与空载损耗值相等时,变压器的损失率达到最低,这种状况被称为经济负载率。
但固定变压器运行时,可以通过调负载来降低损失率。
一般变压器的P0/Pk=1/4~1/3,故最低损失率大体发生在经济负载率为50%~60%左右。
考虑无功率经济当量影响,一般情况环氧树脂浇注干式电力变压器最佳负载率会出现在50%~80%之间。
2变压器的节能措施2.1变压器抗短路能力计算方法分析变压器绕组漏磁场时,考虑短路电流的非正弦变化,采用有限元方法计算了变压器短路情况下二维瞬态轴对称场,得出绕组线饼电磁场分布。
在短路力方面,根据洛仑兹力公式计算绕组线饼的辐向力和轴向力;在短路的过程中,绕组的短路电流和漏磁场形成耦合场,因此,短路力实际上是瞬态变化的动态力。
动态力计算考虑了多种因素,包括部件的材料特性、惯性力、弹力和摩擦力等,并且还计算了轴向短路力作用下的线饼位移。
近几年来工程建设已经进入了高层次的发展,安装空调、消防、网络、监控、电梯等系统,居民家庭用电也在提高;因此供电要求的功率也大大增加。
因绝大多数的用电设备大部分属于感性负荷,感性负荷增加无功功率损耗,降低了功率因数,所以必须要提高功率因素。
1. 功率因数的意义电网经由输配电系统送至用户端的电力(市电)是电压一般200~240V,频率50~60Hz的交流电,而电气产品的负载阻抗有三种状况,包括电阻性、电容性和电感性等,其中只有电阻性负载会消耗功率而产生如光、音或热等能源转换,而纯电容性或纯电感性负载只会储存能量,并不会造成能量的消耗。
分别给纯电阻性、纯电容性和纯电感性负载加上交流电压后的电压(V)、电流(I)及功率(P)后产生的电路简图和波形用来分析。
电力消耗的瞬时功率为电压的乘积,即P=V×I,我们可以把波形图上每一个V和I的弦波图形相乘而得到另一个弦波图形P,则发现到的是纯电阻性负载,功率P都是在正的方向上变化(即波形在横轴上方),而在一个周期内电压源V在电阻R上所做的功W 为P在周期T内和横轴所围绕的面积,即W=∫t0Pdt,由此可知加诸在电阻性负载上的电源是作实功。
然而若为纯电容性或电感性负载,其功率变化是在横轴的上下来回震荡,且每90°相位变换一次,其所作的功W为P在周期T内的积分值,即W=∫t0Pdt,这是因为正相面积和反相面积相互抵消之故,可见电流作功只是正相时间给负载,但是在反相时又把功要回去,所作的功是虚菌,因此纯电容或纯电感负载只作储存能量用而不作消耗或转换能量用。
一般而言,不同的电气产品其负载状况都相当复杂,如传统电锅、电暧炉……等为纯电阻性负载,马达,洗衣机,空调…等通常近似为电阻性加上电感性负载,日光灯管的负载状况则在启动或稳定状况都不一样,所以电压和电流的波形越加复杂。
在纯电阻性负载状况下,其电压和电流是相同的相位,而纯电容性负载状况下,其电流的相位超前电压90°,纯电感性负载电压的相位则超前电流90°,若负载是电阻性加上电容性时,视电容大小,电流的相位会超前电压0~90°之间,而若负载是电阻性加上电感性时,视电感大小,电流的相位会落后电压0~90°之间,这超前或落后的角度直接影响了负载对能量的消耗和储存的状况,因此定义了实功率为:P=VIcosθ(1)其中:P——功率;V——交流电压值;I——交流电流值;θ——V和I的夹角。
变压器经济运行下的配电网节能降损对策摘要:随着我国社会主义现代化建设的不断发展,我国的能源资源日益紧张。
为了有效缓解当前的能源紧缺状况,我国提出了节能降耗的发展战略,这对配电网来说是一个巨大的挑战。
因此,必须对当前的配电网变压器运行现状进行分析,并采取科学、有效的措施对其进行节能降损改进。
本文将着重对变压器经济运行下的配电网节能降损策略进行深入探究,为我国配电网的能源节约提供一个参考与借鉴。
关键词:变压器;配电网;经济运行;节能降损;策略改革开放以来,我国的电网系统得到了进一步完善。
在现有的配电网系统中,主要以10kv和380/220v电压等级为主,在电力用户的电能交互中发挥着不可替代的作用。
然而,受传统科技水平的限制,我国的配电网损耗率普遍较高,变压器的整体经济效益低下。
因此,要对其进行科学的电网节能降损改进,促进配电网系统实现经济、节能,保障我国配电网系统安全、高效运行。
1.当前配电网变压器的使用现状根据我国对配电网变压器使用的标准,一般变压器的电压多为10kv、35kv及以下,电容量在6300kva以下,这种变压器能够对用户直接供电,十分快捷、方便,然而这也是导致电网设备发生损耗的一大主要因素。
变压器的损耗是配电网系统中极为常见的一种现象,一般多发生在漏磁与励磁电流产生的铁损处,另外也会由负载电流在变压器线圈的电阻处发生,使电网变压器的运行效率低下。
[1 ]首先,对于电力企业来说,为节省资金与能源投入,往往缺少对变压器的维护与更新,直到设备彻底报废再跟换新的变压器设备。
另外,在变电站的建设过程中对变压器设备的选择缺乏长远的眼光,一般会首选那些投资低的设备,对变压器的使用能耗以及运行所需的费用缺少科学分析,导致经济效益低下。
而且,大多数企业多倾向于对小容量变压器的选用,使其带动高负荷的电力,这在一定程度上会损耗变压器。
因此,针对这种现象,必须对配电网变压器进行节能改进。
2变压器经济运行下的配电网节能降损对策2.1配电网变压器的节能改进对配电网系统变压器的节能改造有着重要的意义与价值,它是配电网系统实现节能降损的重要环节。
浅析功率因数与节能降损的关系摘要论述了功率因数与线损、变损的关系,介绍了提高功率因数后计算降损效益和提高功率因数的方法,总结了其他节能降损的措施关键词功率因数补偿无功功率线损变损一.引言功率因数是电力系统的一项重要技术经济指标,其反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。
功率因数的高低关系到输配电线路、设备的供电能力,也影响到其功率损耗。
这些输变电设备所带的用电设备存在大部分感性负载,除吸收系统的有功功率作功外,还需要电力系统供给大量无功功率。
这些无功功率经过多级送电线路、变压器的输送和转换,又造成无功功率的损失,使电网功率因数下降。
这不但降低了发供电设备的出力,造成电网电压的波动,也增大了电能损耗。
因此,对辽河油田电力集团公司66kV电力系统中,合理配置无功功率补偿设备,提高系统的功率因数,减少66kV电网系统无功消耗,节能降损具有十分重要的意义。
二.66kV电网概况及损耗分析目前电力集团公司66kV电网系统中,变电所62座,66kV输电线路90条,全长超过1000公里;运行主变压器110台,运行总容量为748MVA。
66kV电力系统网损主要包括66kV输电线路损耗和变压器损耗,其中变压器损耗又分为铜损和铁损。
线路损耗就是电流流过66kV线路电阻所产生的热量损耗,66kV 线路单位电阻是固定的,损耗大小只于电流大小有关,故提高功率因数之后,便可使流过66kV线路电流下降,损耗降低。
变压器的铁损即为变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,垂直于磁力线的平面上就会产生感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流称之为“涡流”。
这个“涡流”使变压器的损耗增加。
“涡流”所产生的损耗即为“铁损”。
变压器的铁损与变压器的一次电压有关,与二次负荷无关,就是说,只要变压器一次有电压就一定有铁损产生。
电压一定,铁损就是一定的。
因为66kV电压是稳定的,故变压器所产生的铁损也一定。
电力变压器经济运行浅析作者:李永华李建辉张洪宝来源:《中国新技术新产品》2012年第16期摘要:变压器作为输配电系统的广泛应用中电压交换设备,节能潜力巨大,本文通过分析其损耗类型及产生原因,针对其空载损耗和负载损耗分别提出了降损节能的具体措施,对生产实践有指导意义。
关键词:有功损耗;无功损耗;负载率;功率因数中图分类号:TM41 文献标识码:A作为电压变换设备,变压器被广泛应用于输电和配电领域,虽然其本身效率很高,但因其数量多、容量大,且全年投入运行,其总损耗仍很大。
据估计,我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右,如损耗每降低1%,每年可节约上百亿度电,因此变压器的经济运行对于电力能源的节约意义重大。
1变压器的有功功率和无功功率损耗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。
变压器的有功功率由两部分组成:一部分是铁芯产生的有功损耗—铁损,另外一部分是变压器一、二次绕组中的电阻产生的有功损耗—铜损。
只要外加的电压和频率不变,铁损就不变,与变压器负载大小无关。
铁损大小可由空载试验得到。
铜损与变压器的负载率平方成正比,其大小也可以通过变压器短路试验确定。
变压器的无功损耗也由两部分组成:一部分是用来产生主磁通,也就是用来产生励磁电流和空载电流的,它与变压器负载大小无关;另外一部分无功损耗是消耗在变压器一、二次绕组的漏电抗上,它与变压器的负载率平方成正比。
变压器综合功率损耗是变压器有功功率损失和因其消耗的无功功率使电网增加的有功功率损耗之和。
它反映了电力系统总体最佳节电方法,是既考虑有功电量节约,又考虑无功电量节约的综合最佳。
2针对变压器损耗应采取的措施2.1减少变压器空载损耗2.1.1选择节能型配电变压器应积极推广应用S11系列和非晶体合金变压器,坚决淘汰更换64、73及S7系列等高耗能配电变压器。
节能型变压器在制造铁芯的硅钢片、铁芯的制造工艺上都有较大的改进——这有利于减小变压的空载功率损耗。
浅谈电力工程配电网变压器的节能降损2,3青岛市光明电力服务有限责任公司山东青岛266000摘要:随着社会和经济的不断进步,科技的不断进步,我们经过多年的摸索和实践,已经取得了很好的成果,为保障电力工程的安全、稳定、可靠的运行提供了有力的保障。
在现代电力工程建设中,采用新技术,可以达到节能降损的目的。
此外,目前,在电力系统中低压配电变压器的运营中,仍需不断地改进和改进,以符合国家倡导的绿色环保发展要求,所以,对其节能的关键技术的研究一定要加速。
针对目前国内中、低压配电变压器的现状,掌握了中、低压配电变压器的主要节能技术,以达到节能降损的目的。
关键词:电力工程;配电网;变压器;节能降损在配电网中,变压器是实现不同电压等级之间电能的相互转化的关键装置,在电能的生产、输送和调度、分配等过程中起到了关键的作用。
在整个电网中,低压配变起着举足轻重的作用,其损失约占整个电网总损失的60-70%。
为提升低压配变的经济效益,减少能源消耗,使电网达到节能、环保的目的,促进电网的迅速发展。
1 低压配电变压器1.1变压器在配电网中,变压器起着调节电网电压、向电网传输、向电网传输等作用。
但是由于配电网的规模和规模,使得其在实际工作中的损失非常大。
目前,在国内,变压器的总体损失占整个电网的30%左右,因此,如何有效地减少变压器的损失,以达到节约能源、保护环境的目的,是当前电网发展的主要方向。
1.2配电变压器的工作原理配电变压器是采用电磁感应原理的电气设备,使用相互影响的两个电磁绕组互感,改变电压和电流强度,从而达到电流特性的转变。
该系统由三个部件组成:初级线圈、磁芯和次级线圈。
变压器最理想的情况就是,两组线圈产生的电功率都是同样大(P初= P次),这时,在初次两级线圈的电压和圈数关系为 U初/U次= N初/N次。
因此,在具体的设计和实际需求下,配电变压器就能够进行电力间的转换。
1.低压配电变压器节能的关键技术2.1所用物料要想将低压配电变压器的损耗降到最低,要想达到节能、环保的目的,就必须要选择一种能够达到节能、环保目的的变压器材料。
浅析变压器功率因数与节能降损
摘要:功率因数是供电系统中变压器的重要指标,通过相应的调整来改善供电电路的功率能较大提高系统的功率因数,实现变压器等的合理经济运行,达到节约用电,节能降损的目的。
提高功率因数的方法主要包括负载配置、线路分析和无功功率补偿等。
关键字:功率因数无功功率容性负载无功功率补偿
居民生活和工业用电量的逐步增加,电力资源日益紧张,相关节能降损的要求愈来愈受到国家和社会的重视。
在供电系统中,合理采用节能技术,提高相关工作效率和供电效率,想方设法减少能力损耗是当前供电电路进行工作时需要考虑的主要部分。
供电系统中可采用的节能降损的技术可以从多方面来开展,变压器功率损耗便是其中一种,主要有改善功率因数,选择节能变压器,合理调配变压器的负荷和容量,选择运行方式提高工作效率。
本文主要针对变压器功率因数的改善来实现节能降耗的目的。
一、功率因数相关问题
变压器运行时所带实际负荷与其额定功率的比值称为负载系数,运行时的功率损失简称功耗,每传输单位电功率的损耗叫功率损耗率并简称功耗率。
变压器等设备中功率是重要的参数,功率因数是在供电系统中采用的重要技术指标。
在电器工作过程中,一方面消耗有功功率,另一方面有大量的无功功率被输送给负荷,功率因数便是反应用电设备在消耗有功功率时所需要的无功功率。
对负荷来说,用电设备多为感性负载,功率因数相对降低,便影响变压器和线路的良好运行造成较大的浪费。
二、无功功率和功率因数的调整
在供电电路中可以通过配置合理的无功功率补偿设备,提高系统的功率因数,降低损耗,达到节约电能的目的。
1) 无功功率和功率因数的关系
功率因数是指交流电路中电压与电流的相位差的余弦,用符号cosΦ表示,在数值上是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S。
无功功率是指在电器运行中根据电磁感应原理,为了建立相应的工作条件,如变压器依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
所谓”无功功率”并不是”无用”的电功率,而是它的功率并不转化为使用的热能、机械能;因此供用电系统中除了需要有功电源,还需要无功电源,两者缺一不可。
无功功率在电路系统中占用供配电设备的规模容量,同时增大了线路损耗,容易造成输电电网电压下降,影响电能传送质量和电网的经济高效运行能力。
功率因数衡量电气设备运行效率高低的重要参数,如与电路的负载有密切的关系,功率因数较低,说明在工作中,用于交变磁场转换过程中使用的无功功率较大,设备电能的利用率较低,线路供电损失较大。
在相关管理标准中,对用电电气和单位的功率因数具有相应的标准要求。
提高电器的功率因数,要增加相应的无功功率补偿设备降低无功功率损耗,在提高电气的功率因数的方案中,通常采用静电电容器的方式来实施。
静电电容器重量轻、投资少、故障范围小、安装方便、易于维护、有功功率损耗小等,在运行中能够具有自动控制的优点。
安装静电电容器的方法在供用电系统中和相关电气设备中得到广泛的应用。
2) 变压器功率因数与有功功率损耗的关系
变压器运行过程中,需要损耗相当的无功功率,通常铜损耗和负荷视在功率的平方成正比,视在功率和变压器的功率因数成反比。
通过提高功率因数可以降低视在功率,进而降低变压器运行过程中损耗的无功功率,提高运行效率。
3)功率因数与变压器容量关系
变压器工作过程中,应确保负载系数接近或等于最佳负载系数,变压器输出有功功率时,需用容量与变压器功率因数成反比,在输出一定的有功功率时,提高功率因数可以降低变压器的需用容量,进而提高变压器的供电能力。
一是额定容量满足最大负载需要,另一个是选择变压器负载系数在经济节能区,负荷长期发展的要求。
对于较难符合的负载需要采用一大一小的方式实现轮番供电以满足经济运行,达到节能降耗的目的。
在具体设计和施工过程中,需要按照实际用电电器的性质和参数波动情况,给出变压器运行状态,使得负荷处在变压器的经济范围内运行,可以根据变压器次级电流表监视和对照,采用调整负荷或功率因数的方式,实现运行的高效和节能。
4)功率因数与线路的有功功率损耗
传输线路本身的电阻在电流经过是需要会产生一定的有功功率损耗,该损耗与电流的平方成正比,在传输一定的有功功率时,电流与功率因数成正比,因此在传输线路输送一定有功功率时,通过提高功率因数的方法可以降低电流的值,进而可以降低线路的有功功率损耗。
可以设计合理的输电线路,采用较好的传输介质,采用铜线等电阻率较低的导线等,实现传输线路上功率损耗的降低,为后续电器工作提供高质量的传输线路和稳定的电压。
三、总结
在变压器工作过程中,通过提高变压器功率因数,对于经济运行,节约电能
和降低损耗,具有极其重要的意义。
功率因数是供电系统中变压器的重要指标,通过相应的调整来改善供电电路的功率能较大提高系统的功率因数,实现变压器等的合理经济运行,达到节约用电,节能降损的目的。
在设计和施工过程中,应遵照相关的技术原则进行勘测、设计和施工,遵照用电负荷的特点,合理配置公共功率补偿,降低损耗。