调容变压器技术介绍样本
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一种调容调压变压器的设计方案摘要:本方案设计的有载自动调容调压配电变压器,主要用于额定电压10kV,容量800kVA 及以下的配电台区,实现自动调容、自动调压、配电监测及无线“四遥”功能,以供参考。
关键词:自动;有载;调容1前言用户或线路负荷不稳定引起电压波动时,变压器可以自动调节电压高低,提升供电质量,延长设备寿命,解决了配电网负荷峰谷时段电压合格率低的问题。
根据负荷大小自动调节容量,使变压器在负荷低谷期自动运行在小容量档,空载损耗大大降低,有功空载损耗约为大容量时的 1/3,无功空载损耗是大容量档的1/10,节能效果显著。
WIFI、GSM、GPRS多种通讯方式,具有实时监测、遥控变压器运行状态、查看和修改定值等功能,实现了配电网台区的自动化控制。
2 调容调压原理2.1 结构组成有载自动调容调压配电变压器通过有载调容调压组合开关切换绕组连接方式实现容量调节和电压调节。
图1 有载调容调压配电变压器绕组连接示意图2.2 调压原理变压器通过调压开关接入不同匝数的高压绕组,调节匝数比实现调节变压器低压侧输出电压。
以A相为例,各电压分接档位切换过程示例如下:高档:K1-1 接通、K2-1 接通;N1 段进入带电回路;Ua=UA*N0/N1;中档:K1-2 接通、K2-1 接通;N1 段、N2 段串联进入带电回路;Ua=UA*N0/(N1+N2);低档:K2-2 接通;N1 段、N2 段、N3段串联进入带电回路;Ua=UA*N0/(N1+N2+N3)。
图2 调压原理图2.2 调压原理变压器由大容量转换为小容量时,高压绕组连接方式由三角形接线改为星形接线;低压绕组中并联的两段绕组转为串联。
高压绕组相电压降低和低压绕组线匝增加的倍数相同,从而保持输出电压稳定不变。
小容量状态下低压绕组匝数增加至1.73倍,铁芯磁通密度同比降低,单位损耗变小,空载损耗和空载电流也大幅下降,从而显著降低变压器的空载无功损耗和有功损耗,达到节能降耗的目的。
Science &Technology Vision 科技视界容量变压器初始费用/元使用年限(年)贴现率(%)购电成本(元/kWh kVA S13-M.ZTS13S13-M.ZT S1316027450249502080.630.6320033150301402080.630.6325036800334002080.630.6331543600396402080.630.6340052700479302080.630.6350062350566802080.630.6363075500686802080.630.630概述众所周知,农村电网负荷的大小是随季节的变化而变化的。
农忙时负荷大,农闲时负荷小。
这就给农村电网配电变压器的选型带来困难。
容量选大了,在农闲时,会出现“大马拉小车”现象,容量选小了,在农忙时,因负荷过大从而引发变压器烧毁事故。
广东清远地区农村在2012年就出现过春节期间务工人员陆续返乡,因负荷陡增而导致很多变压器烧毁事故发生,给当地农村造成很大的经济损失。
现有的配电变压器,包括箱式变电站、美式箱变等都是一种固定容量变压器模式,变压器的额定容量均按用户单位最大负荷情况来配制,而实际用电负荷长期达不到负荷状态。
电力部门一直想使用一种变压器的容量随用电量大小不同而随之匹配的变压器,即在满足用电需求的前提下最大限度降低变压器容量以达到减少变压器空载损耗和降低网络无功电流的目的。
为了能改变变压器容量问题,国内在农村电网曾大力推广过无励磁调容变压器,其原理是在变压器断电的情况下,通过调整改变变压器内部联结组的方式,从而改变变压器的容量,可实现容量3:1或2:1的变化。
无励磁调容存在的问题是不能适时改变变压器容量,电网质量提高也不允许常停电进行操作,且常因变压器处于低容量时负荷突然变大,造成变压器烧损。
之所以采用无励磁调容技术是因为始终不能解决调容开关带电转换的难题。
广东广特电气有限公司通过多年探索,开发出S13-M.ZT 系列节能智能型有载调容变压器。
變壓器產品介紹一.何為變壓器?所謂變壓器就是以互感現象為基礎﹐隔離電阻﹑耦合電容為目的的一種電磁裝置。
二.變壓器的分類﹕其類型主要有電源變壓器﹑間頻變壓器﹑中頻變壓器﹑高頻變壓器﹑低頻變壓器﹑音頻變壓器等。
中頻變壓器又稱中周﹐與電容器相互組成諧振﹐以改變線圈的電感量。
間頻變壓器主要作用是阻抗匹配﹐耦合﹑倒相等﹐可以推動放大級的輸出阻抗與放大功率。
三.變壓器的組成﹕由鐵芯﹑漆包線和絕緣材料三部分組成。
A.漆包線﹕本公司常用的漆包線的原材料﹐常用的規格Φ0.10 mm 0UEWΦ0.08 mm 0UEW Φ0.14 mm 0 UEW其中﹕線的直徑表示油漆膜B.鐵芯(即磁的裝置)型號有﹕T型N型M型E型常用到的鐵芯規格是36T0153-20P 36T0148-21P 35T0100-00P L82-4F/2H-1F1P L52-4F2H-1F/1P等。
涂膜材料與耐壓﹕P------油漆膜耐壓1000VrmsQ------油漆膜耐壓1500VrmsG------環氣樹脂耐壓1000Vrms材質﹕鐵芯常使用的材質是高導磁系數材料﹐優點是降低磁阻并可減少激磁電流。
四.變壓器的作用﹕主要作用是隔離﹑耦合兩大作用。
五.變壓器的外形﹕以本公司生產產品為例﹐主要常見的外形系列有PT系列﹑ST系列﹑LAN-MATE系列﹐以及有待即將以后開發的PCM薄片等新品種。
而互感值M12M12=可整理為﹕V2=N2(N2Φ12=M12i1) d t N2 Φ12 i1 d Φ12 d t=M12 其中M12為N1線圈時N2線圈的互感系數﹐也可稱為互感﹐若我們將線圈N2接上負載形成通路時﹐則感應動勢會產生感應電流i2﹐此為變壓器的基本原理。
當交流電壓正接上一次側線圈上﹐則有電流i1產生交變磁通﹐Φ在鐵芯周圍流動﹐因此在二次側線圈分別有感應電壓V1及V2。
V1=N1 (A-1) V2=N2 (B-1) 由(A-1)與(B-1)式之相除可得﹕= = a (注﹕習慣上我們把接有電源的線圈稱為一次線圈或初級線圈﹐而將負載接的線圈稱為二次線圈或次級線圈。
变压器的型号与技术参数变压器是一种用来变换电压、电流或阻抗的电气部件,是电力系统中输配电力的主要设备,其实物外形如图1-1所示。
图1-1变压器的实物外形在远距离传输电力时,可使用变压器将发电站送出的电压升高,以减少在电力传输过程中的损失,以便于远距离输送电力;在用电的地方,变压器将高压降低,以供用电设备和用户使用。
变压器的分类方式有很多种,根据其电源相数的不同,主要可以分为单相变压器和三相变压器。
1、单相变压器的功能特点单相变压器是一种初级绕组为单相绕组的变压器。
单相变压器的初级绕组和次级绕组均缠绕在铁芯上,初级绕组为交流电压输入端,次级绕组为交流电压输出端。
次级绕组的输出电压与线圈的匝数成正比。
单相变压器可将高压供电变成单相低压,供各种设备使用,例如可将交流6600V高压经单相变压器变为交流220V低压,为照明灯或其他设备供电,如图1-3所示。
单相变压器有结构简单、体积小、损耗低等优点,适宜在负荷较小的低压配电线路(60Hz以下)中使用。
图1-3单相变压器的功能示意图单相变压器多用于农村输配电系统中,以及一些照明或小型电动机的供电中,其应用实例如图1-4所示。
此外在很多电子电气设备中,它也可作为电源变压器使用。
图1-4单相变压器的应用实例2、三相变压器的功能特点三相变压器是电力设备中应用比较多的一种变压器。
三相变压器实际上是由3个相同容量的单相变压器组合而成的,初级绕组(高压线圈)为三相,次级绕组(低压线圈)也为三相,如图1-5所示。
图1-5三相变压器的结构特点三相变压器主要用于三相供电系统中的升压或降压,比较常用的就是将几千伏的高压变为380V的低压,为用电设备提供动力电源,如图1-6所示。
图1-6三相变压器的功能示意图三相变压器的应用范围比较广泛,例如变电站、工矿企业、建筑工地、排灌设备、邮电、纺织、铁路、学校、医院、国防、电梯等,同时也适用于一些电源电压低、波动较大的低压配电线路中。
其应用实例如图1-7所示。
●油浸式变压器●10kV配电变压器产品特点:公司批量生产80多个规格的10kV级配电变压器,包括油浸自冷、无励磁调压及有载调压、全密封等,产品具有损耗低、噪音低、免吊芯、温升低、结构紧凑、外形美观等特点,产品广泛用于城市、农村电网新建及改造项目,并大量出口欧、亚、非等多个国家。
立体卷铁心变压器产品特点:三维立体卷铁芯变压器是近年来发展起来的新型节能配电变压器,该变压器采用传统冷轧硅钢片材料,在磁路结构上进行了特殊布置,使硅钢带的高导磁方向与磁路完全一致,三个心柱呈等边三角形立体排列,三相磁路长度相同,使其具有降低空载损耗、节省材料、减少噪声、抗短路能力强等优点,比S11型同容量变压器,空载损耗平均降低30%,空载电流下降70%,噪声下降10~25dB型号说明:电压等级kV 额定容量kVA 立体 卷铁心 全密封 13型 三相非晶合金配电变压器产品特点:非晶合金配电变压器是采用非晶合金作为导磁材料所制造的一种配电变压器,可取代硅钢片铁芯的变压器而广泛用于配电系统,空载损耗比S9型变压器降低75%左右,是目前节能效果最理想的配电变压器。
本产品特别适用于电能不足、负荷波动大以及难以进行日常维护的地区,本产品采用全密封结构,绝缘油不受外界大气的污染,是城乡广大配电网络中理想的配电设备。
高燃点变压器产品特点:高燃点绝缘油变压器是目前世界广泛应用的城网专用变压器,适用于城镇住宅区、宾馆商厦、医院、实验室、学校、剧院、石油化工、车站地铁、机场、矿井等要求安全防火性高、噪声低等重要场所,属于新型安全、防火、环保节能型变压器。
兼顾了油浸式变压器和干式变压器的共同优点,比普通油浸式变压器更安全,比干式变压器更实惠,成为继普通油变、干变之后的又一新型变压器,高燃点绝缘油变压器的推广应用将成为中国变压器技术领域的又一次产业革命。
10kV电压等级11型双绕组无励磁调压高燃点油变压器整流变压器公司生产的ZS系列整流变压器用作整流装置的电源变压器,其作用是向整流器提供交流电源,整流器再将交流电变换为直流电,从而进行直流供电。
主要技术参数10kV级S9系列配电变压器注:根据用户要求变压器的高压分接范围可供±2×2.5%。
根据使用部门要求可提供低压为0.69kV的变压器,本表之外的规格和特殊主要技术参数10kV级S9系列配电变压器注:根据用户要求变压器的高压分接范围可供±2×2.5%。
根据使用部门要求可提供低压为0.69kV的变压器,本表之外的规格和特殊注:根据用户要求变压器的高压分接范围可供±2×2.5%。
2000kVA及以下为全密封型,本表之外的规格和特殊要求可联系洽谈。
10kV级SZ9系列电力变压器注:根据用户要求变压器的高压分接范围可供±2×2.5%。
2000kVA及以下为全密封型,本表之外的规格和特殊要求可联系洽谈。
变压器损耗计算公式全集详解点击次数:2889 发布时间:2010-12-14变压器损耗计算公式全集详解(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空载无功损耗(kvar)P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kW)SN——变压器额定容量(kVA)I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比β——平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK——额定负载漏磁功率(kvar)KQ——无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量 KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%,轻载运行时可取β=30%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;变压器负载系数与节能降耗变压器负载系数与节能降耗随着电力能源的紧张,节能降耗越来越引起人们的关注,为了合理利用变配电设备,提高供电效率,应考虑如何减少电能损耗。
调容配电变压器的技术特性
1 引 言
中国农网用电具有季节性强, 用电集中的特点, 农村用电主要集中在夏、 秋两
季, 主要是电灌、 农业生产用电、 农副产品加工等, 大约占全年用电量的80%, 其
余季节主要是照明用电。在农忙用电集中季节, 变压器过载运行现象严重, 有时甚
至出现200%过负载运行现象; 而另一方面在用电淡季, 负载率又低于30%, 出现了”
大马拉小车”的现象。针对这种情况, 研制开发了调容配电变压器。
调容配电变压器是一种具有大小两个容量, 并可根据负荷大小, 利用特制的调
容开关来变换绕组的联结方式, 进行无励磁调整运行容量的配电变压器。
2 调容配电变压器的基本原理
Y-D变换调容配电变压器在大容量时, 三相高压绕组接成角形( D) , 小容量时
三相高压绕组接成星形( Y) 。每相低压绕组由三部分组成: 一是27%匝数的线段( Ⅰ
段) , 另外的73%匝数的线段由2( 或其倍数) 根导线并绕而成两组( Ⅱ, Ⅲ段) , 每
组导线的截面约为Ⅰ段导线截面的一半。大容量时Ⅱ、 Ⅲ段并联后再与Ⅰ段串联, 小
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容量时Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ三段全部串联。若由大容量调为小容量, 低压绕组匝数增加, 同
时高压绕组处于Y接法而每相电压降低, 且其匝数增加与电压降低的倍数相当, 可
保证电压比不变。这样, 大容量调为小容量时, 高压侧D→Y联结, 低压侧并→串联,
联结组别则Dyn11 →Yyn0, 示意如图1。
图1 调容配电变压器联结示意图
高压绕组D-Y联结的转换、 各分接的调整以及低压绕组并、 串联的转换均由
调容开关完成。开关上面标有”1、 2、 3、 4、 5、 6”六个档位数字, 分别表示
调容变压器的”大容量时+5%分接、 额定分接、 -5%分接、 小容量时+5%分接、 额
定分接、 -5%分接”六种运行状态。
在开关体上, 有高压和低压两段, 开关与绕组的接线如图2所示。
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图2 调容开关与绕组的接线示意图
3 调容配电变压器的技术标准
调容配电变压器的技术标准将参照中国机械部行业标准
JB/T10778- 《三项油浸式调容配电变压器》
3.1 调容配电变压器的空载损耗
对于电力变压器, 当额定频率为50HZ时, 有
45
BAeCCz•
(1)
式中 ez ─ 每匝电势, V/匝
AC ─ 铁心有效截面, cm2
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BC ─ 铁心磁通密度, T
对已定的铁心, AC是定值, 在变压器由大容量调为小容量时, 由于低压匝数的
增加, 使其ez 减小, 由式( 1) 知BC随之降低。
工程上, 变压器(铁心柱与铁轭截面相同时)空载损耗的计算式为:
P0=KP0·PC·GFe (2)
式中 P0 ─ 空载损耗, W
KP0 ─ 空载损耗工艺系数
PC ─ 硅钢片单位损耗, W/Kg
GFe ─ 铁心的总重量, Kg
对于KP0及GFe, 在大小容量时是不变的, 而
PC ∝ BC2 ( 3)
因此, PC大幅度降低, 式( 2) 知, 空载损耗P0降低。
类似地, 能够分析出空载电流也降低的原因。
3.2 调容配电变压器的负载损耗
对于调容配电变压器这样的小型变压器, 其负载损耗主要是绕组导线的电阻损
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耗, 其附加损耗一般只占基本电阻损耗的10%左右, 为分析方便, 这里仅考虑电阻损
耗。
产品绕组导线的截面是按大容量运行状态选取的, 在调为小容量后, 由于相电
流大为降低, 使导线的电流密度变小。对已定三相铜线绕组, 有
PR=7.2·J2·GCu (4)
式中 PR ─ 绕组电阻损耗, W
J ─ 导线的电流密度, A/mm2
GCu ─ 导线的重量, Kg
GCu是不变的, 由式( 4) 可知, 电阻损耗大幅度降低, 而使负载损耗降低下来。
3.3 大小容量的组合
从表1还能够看出, 在大小容量时的短路阻抗基本上是接近于标准值的, 从这
个角度出发, 在选择大小容量组合时, 小容量应选为大容量的三分之一左右, 这也
正适应了小容量用在负载率低的状况下。这是调容配电变压器的一大特点。
3.4 技术经济分析
变压器运行一年的电费按下式计算: