变压器的经济运行-第1篇.docx

    变压器的经济运行    电力变压器是应用极为广泛的电气设备，从发电、供电直到用电，一般需经过约5次变压过程，每次变压都要产生电能损耗由于变压器台数多，总容量大，所以在电力系统中，变压器的总损耗约占总发电量的8%因此，对电力变压器经济运行区的研究具有重要意义变压器综合功率中的空载损耗为ΔPoz，综合功率中的额定负载损耗ΔPdz，变压器综合功率损耗为ΔPz＝ΔPoz+β2ΔPdz，其中β为变压器负载率因变压器实际负载总是在一定范围内变动，不能用某一个量值来评价其运行工况优劣，需要用运行区来评价，现分析如下：1单台变压器经济运行区的确定单台变压器综合功率损耗率ΔPz%，如式(1)所示：ΔPz%＝ΔPoz+β2ΔPdz÷βSecosφ2+ΔPoz+β2ΔPdz(1)根据上式可得变压器综合功率损耗率的特性曲线，如图1所示由图可见，负载系数β在0≤β≤βz范围内，ΔPz%为递减函数，在βz≤β≤1范围内，ΔP z%是递增函数，但其曲率比递减时小得多(变化比较平稳)变压器长期满载运行应视为安全合理的，因此，变压器经济运行区的确定原则应为：变压器在额定负载条件下运行作为经济运行区的上限值，故得出βj1＝1的数值。

经济运行区的下限对应的损耗率如图1所示，要与额定损耗率相等而变压器在额定负载时(β＝100%)，损耗率ΔPe%的计算式为：ΔPe%＝ΔPoz+ΔPdz÷Secosφe+ΔPoz+ΔPdz(2) 式中cosφe——变压器额定负载时的功率因数当变压器负载率为βj2时，其综合功率损耗率ΔPj2%的计算式为ΔPj2%＝ΔPoz+βj22ΔPdz÷βj2Secosφ2+ΔPoz+βj22ΔPdz(3)因为ΔP j2%＝ΔPe%，所以可得下列关系式：ΔPoz+ΔPdz÷Secosφe+ΔPoz+ΔPdz＝ΔPoz+βj22ΔPdzβj2Secosφ2+ΔPoz+βj22ΔPdz (4)在上式中Secosφe》ΔPoz+ΔPdz，βj2Secosφ2》ΔPoz+β2j2ΔPdz，故分母中的ΔPo z+ΔPdz和ΔPoz+β2j2ΔPdz可以略去不计，又因Secosφe≈Secosφ2，所以式(4)可简化为：ΔPoz+ΔPdz＝ΔPoz+βj22ΔPdz÷βj2由上式可解得：βj2＝ΔPoz÷ΔPdz＝βz2(5)结论：经济运行区的上限βj1＝1；经济运行区的下限βj2＝βz22单台变压器经济运行区优选运行段的确定变压器经济运行区包括了变压器额定负载在内的较大负载范围，在这个范围的边缘(如接近βj1，βj2的负载系数)，其损耗率与最低损耗率相比仍较高，有必要在经济运行区内确定优选运行段。

确定优先运行段的目的，是为了保证在此负载范围内，变压器的综合功率损耗率比最低综合功率损耗率增加会小于10%，从而实现高效降损的目标经过论证分析，根据国标《GB/T13462-92工矿企业电力变压器经济运行导则》，对变压器最佳经济运行区的上限负载率定为βz1＝0.75根据变压器综合功率损耗率特性曲线，可以找到与βz1＝0.75时的对应点βz2，βz2即为最佳经济运行区的下限值，如图2所示由图2可知，变压器分别在βz1与βz2运行时，其综合功率损耗率是相等的，所以可得如下关系式：ΔPoz+(0.75)2ΔPdz÷0.75Secosφ2+ΔPoz+(0.75)2ΔPdz＝ΔPoz+βz22ΔPdzβz2Secos φ2+ΔPoz+βz22ΔPdz经化简后可解得：βz2＝2ΔPoz÷1.5ΔPdz＝1.333βz2(6)结论：最佳经济运行区的上限βz1＝0.75；最佳经济运行区的下限βz2＝1.333βz2综上所述，以变压器的实际综合功率负载系数β为据，可将变压器运行区域分为三类：①最佳经济运行区：1.333βz2＝βz2≤β≤βz1＝0.75；②经济运行区：βz1＝0.75＜β≤βj1＝1及β2z＝βj2≤β≤βz2＝1.333βz2；③非经济运行区：0≤β≤βz2。