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[摘 要]通过对电力变压器运行时有功功率损耗随负载的变化情况进行分析及经济负荷计算,获得电力变压器最佳经济效益的运行方式.
[关 键 词]电力变压器经济运行分析
中图分类号:TM4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120017-01
电力变压器在国民经济中是一种应用极为广泛的电气设备,一般来说从发电、供电到用户需6～8次变压过程,而电力变压器在运行过程,其铁芯产生涡流损耗和磁滞损耗,以及电流流过绕组将产生铜损,其损耗在电网损耗中占相当大的比例,因此电力变压器的经济运行对电力系统具有重要意义.
一、经济运行与无功功率经济当量的概念
经济运行是指能使整个系统的有功损耗最小,能获得最佳经济效益的设备运行.
无功功率经济当量是表示电力系统多发送1KVar的无功功率时,将在电力系统中增加有功功率损耗KW数,其符号为Kq,单位为KW/KVar.对于企业变配电所,无功功率经济当量Kq等于0.02～0.1.
二、一台变压器运行的经济负荷
变压器既有有功损耗,又有无功损耗,而且这些损耗都要引起电力系统有功损耗的增加,但是由于变压器的有功损耗远比无功损耗小,因此在考虑由于变压器的损耗而引起电力系统增加的有功损耗时,可略去变压器有功损耗对系统的影响,而只计变压器无功损耗对系统的影响.在考虑变压器运行的经济性时,将变压器本身的有功损耗再加上变压器无功损耗在电力系统中(包括变压器本身)引起的有功损耗,统称为变压器有功损耗换算值.
因此,一台变压器在负荷为S时的有功损耗换算值为:
式中:
――变压器的有功损耗
――变压器的无功损耗
――变压器的空载损耗
――变压器的短路损耗
――变压器空载时的无功损耗
――变压器额定负荷时的无功损耗增量
――变压器的额定容量
要使变压器运行在经济负荷变压器下,就必须满足变压器单位
变压器经济负荷与变压器额定容量之比,称为变压器的经济负荷系数或最佳负荷数用表示,由(1-2)得变压器经济系数为:
例如:
因此由(1-3)可得变压器的经济负荷系数为
由(1-2)可得变压器的经济负荷为
一般变压器的经济负荷在50～70%左右.
三、两台变压器经济运行的临界负荷计算
假设变电所有两台同型号同容量(Se)的变压器,变电所的总负荷为S.
一台变压器运行时,要承担总负荷S,因此由(1-1)可求得其有功损耗换算值为:
两台变压器并列运行时,每台承担负荷S/2,因此由式(1-1)可求得其有功损耗换算值为:
将上列两种情况的有功损耗换算值对总负荷S的关系表示下图所示的两条曲线.这两条曲线交于a点,它所对应的变压器负荷,称为变压器经济运行的临界负荷,用表示.
两台变压器经济运行的临界负荷
由此可求得两台变压器经济运行的临界负荷为
如果是n台变压器,则n台与n-1台经济运行的临界负荷为:
例如,某企业变电所装有两台型电力变压器.试计算此变电所变压器经济运行的临界负荷.
解:全部利用上例所得的变压器技术数据代入(1-4)即得此变电所变压器经济运行的临界负荷为(取Kq等于0.1)
如果负荷S<485KVA时,宜一台变压器运行,如果负荷S>485KVA时,宜两台运行.
四、结语
通过对变压器经济负荷的计算,使我了解变压器一台或n台变压器在怎样的负荷情况下才是比较经济合理的运行方式.
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