不同系列配电变压器经济负载系数及运行区的变化
2020-08-12周鲁天周东社
文_周鲁天 周东社
1.中国矿业大学; 2.临沂市节能监察支队
1 变压器经济负载系数的变化
1.1 变压器综合功率空载损耗
1.2 变压器综合功率额定负载功率损耗
1.3 变压器综合功率损耗率
第一,控制好工程的具体施工质量,各项施工内容应当满足规范的要求,桥梁墩台竖直方向高度偏差要控制在桥梁墩台高度的2%以内,上限应当控制在2cm以内。由此可见,正常施工期间,平台滑升1m,就可以对墩台中心进行一次校正。若平台滑升期间发生了偏扭,施工人员应当查明引起问题的主要原因,并且要纠正问题。纠正过程中,使用的方法一般出现偏扭一侧的千斤顶相对提升3cm后,再逐步纠正,再该过程中,每次纠正量不宜过大,避免发生弯曲。
1.4 变压器经济负载系数
由公式(3)可知,在变压器负载侧功率因数一定的情况下,变压器综合功率损耗率是变压器负载系数的函数,函数曲线见图1。
图1 双绕组变压器综合功率运行区间划分
由图1可知,变压器在运行中,其综合功率损耗率随负载系数的改变而呈非线性变化,在其非线性曲线中,最低点对应的负载系数称为变压器综合功率经济负载系数,用 表示。
由此可知,当综合功率空载损耗与综合功率负载损耗相等时,变压器综合功率损耗率最低,此时变压器的负载系数即为综合功率经济负载系数。
1.5 变压器经济负载系数的变化
以10kV/0.4kV 630kVA变压器为例,S7、S9、S11、 S13 、S15系列变压器经济负载系数及损耗参数见表1(假定变压器负载侧功率因数补偿到0.9及以上, 取0.04)。
表1 不同系列630kVA变压器经济负载系数及损耗参数一览表
2 变压器各运行区的变化
变压器运行区间划分为经济运行区、最佳经济运行区、非经济运行区,如图1所示。
2.1 经济运行区的变化
变压器在额定负载运行为经济运行区上限,上限负载系数为1。图1曲线中与上限综合功率损耗率相等的另一点为经济运行区下限,将1带入公式(3),解得下限负载系数为,即变压器经济运行区为由表1可知,S7至S9系列变压器,经济运行区负载系数由[0.17,1]变为[0.19,1],经济运行区上限不变,下限增大,经济运行区变窄;S9至 S15系列变压器,经济运行区负载系数由[0.19,1]变为[0.06,1],经济运行区上限不变,下限减小,经济运行区变宽。
2.2 最佳经济运行区的变化
变压器在75%负载运行为最佳经济运行区上限,上限负载系数为0.75。图1曲线中与上限综合功率损耗率相等的另一点为最佳经济运行区下限,将0.75带入公式(3),解得下限负载系数为1.33,即变压器最佳经济运行区为1.33。由表1可知,S7至S9系列变压器,最佳经济运行区负载系数由[0.23,0.75]变为[0.25,0.75],最佳经济运行区上限不变,下限增大,最佳经济运行区变窄;S9至 S15系列变压器,最佳经济运行区负载系数由[0.25,0.75]变为[0.08,0.75],最佳经济运行区上限不变,下限减小,最佳经济运行区变宽。
2.3 非经济运行区的变化
3 不同系列变压器损耗率特性曲线的变化
以S9、S11、S15系列10kV/0.4kV 630kVA变压器为例,根据公式(3)画出损耗率特性曲线,见图2。
图2 不同系列630kVA变压器损耗率特性曲线图
由图2可知,随着变压器技术性能水平的提升(序号变大),损耗率曲线分布越来越低(越趋于坐标中心),经济负载系数变小,变压器经济运行区、最佳经济运行区变宽,非经济运行区变窄,变压器在同一负载系数下损耗率降低。
对不同容量的S15系列变压器而言,其经济负载系数均较低,如630kVA变压器经济负载系数为0.25,经济运行区下限负载系数为0.06,最佳经济运行区下限负载系数为0.08,且变压器容量越大,经济负载系数、经济运行区下限及最佳经济运行区下限负载系数就越小。在小于经济负载系数的经济运行区或最佳经济运行区运行,变压器实际上已处于较低的负载状态,但此时变压器损耗率较低,运行效率较高。
4 结语
①用高效节能型变压器更换高耗能落后变压器。
②搞好无功补偿,确保变压器负载侧功率因数不低于0.9。
③容量相同系列不同的变压器其经济负载系数是不同的。相对于S7、S9系列变压器,S15系列及非晶合金变压器的经济负载系数显著降低,应当针对不同系列不同容量的变压器制定不同的经济运行方案。
④对于并联运行的变压器,合理选择运行台数,使单台变压器的负载系数最能接近其经济负载系数。
⑤对于不能实现并联运行的多台变压器,首先确定每台变压器正常运行时的负载系数,然后合理分配用电负荷,使每台变压器的负载系数最能接近其经济负载系数。
⑥考虑到变压器容量的利用率、基本电费及变压器购买费用等因素,变压器经济负载系数过低并不可取。