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    了解變壓器的經濟運行狀態
    發布時間:2016-12-12 10:44:23      點擊次數:2509

    當變壓器有載時aM了有固定的鐵損外還有負blishing變壓壓器輸出出功率與輸入功率之比bookmark2變壓器是工業企業內部供電網絡中的主要設備,其電能損耗占企業內部供配電網絡損耗的50*~60*因此,合理選擇變壓器容量與負載之間的匹配是確保企業供配電網絡經濟運行的關鍵,對節約能源具有重要意義。然而,這個問題一直被許多電氣工作人員所忽視,他們常常以變壓器是否“大馬拉小車”這一簡單的標準來判斷變壓器運行狀態的優劣,錯誤地認為變壓器容量利用率越高越好。實際上,從節電的角度來說,這是單一地強調鐵損,而忽視了銅損這一重要因素,也就是說,沒有從理論上弄清楚變壓器損耗的概念,因此有時會出現錯誤,把浪費電能當成節約電能。要想使變壓器處于**經濟運行狀態,**使變壓器處于**負荷系數下運行,也就是如何根據負荷選擇變壓器的經濟容量,下面就這一問題作簡要闡述。
    1、變壓器的有關概念1.1變壓器的損耗變壓器的損耗主要由鐵損和銅損兩部分。變壓器的鐵損是指變壓器運行時鐵芯中的渦流損耗與磁滯損耗之和,用PFe表示。當變壓器空載時,因其空載電流很小,故銅損也很小,所以此變壓器的損耗(即空載損耗P0幾乎等于鐵損,在電源、電壓和頻率不變的情況下,鐵損僅和磁通密度有關,而幾乎與負載無關,所以,無論空載還是有載,變壓器的鐵損幾乎不變,即PFe=P.載電流流過原、副線圈所產生的電阻損耗,即銅損Pcu其大小與負載電流平方成正比,即:分別為原、副線圈的電阻;K――變比;R'―折算到副邊的等效電阻。
    若變壓器滿載時副邊額定電流為/2H而此變壓器的銅損Pcu近似等于短路損耗**故:將(2)式代入(1)式,即變壓器任意負荷時的銅損:這樣,變壓器在不同負荷系數條件下的總有功損耗為:事實上,變壓器在運行中無功損耗也是存在的。
    1.1變壓器的效率壓器的效率。
    損=PShciP+P+P2Pk故變壓器的效率為:100*中Sh為變壓器的額定容量(kVA);cosT為負載的功率因數。
    顯然,變壓器的效率n是負荷率卩的函數。
    2、變壓器的節電分析長期以來,人們以變壓器容量的利用率是否低于某一數值作為劃分變壓器是否節能的標準,實際上有時這種標準不是在節約電能,而是在浪費電能。
    產生這種錯誤的直接原因是由于當根據容量利用率的大小認為變壓器“大馬拉小車”時,必然要以利用率高的小容量變壓器來代替大容量變壓器,從而是單一地考慮了鐵損而忽視了銅損。實際上,往往對于某一負載,小容量的有功損耗大于大容量變壓器的有功損耗,故是浪費了電能。其正確的節約功率計算應由以下步驟導出:大容量變壓器的有功損耗:―大容量變壓器的負荷率;PDK―大容量變壓器的短路損耗,kW.小容量變壓器的有功損耗:某水泵房正常運行時有2臺泵同時開動,每臺泵由100kW電機帶動,所以經常負荷為200kW,cST=0.9,原配備1臺750kVA變壓器,其容量利用率僅為34*左右,視為“大馬拉小車”,后換1臺250kVA小變壓器,利用率達將近100*,但實測2臺變壓器的參數如表1表1實測變壓器的參數容量(VA)鐵損(W)銅損(W)首先,根據習慣計算方法(忽略銅損)得出節約功率:以上結果表明,大容量變壓器的損耗小于小容量變壓器的損耗,其實是浪費電能。
    這即是把浪費電力當成節電之例,主要原因是習慣的計算方法忽略了銅損之故。
    由上可見,從節電的角度來分析,在某些情況下,變壓器“小馬拉小車”不如“中馬拉小車”,甚至反而不如“大馬拉小馬”,所以計算時一定要考慮變壓器空載和負載兩方面的損耗,在節電還是費電上才能正確地做出結論。根據負載率與變壓器容量之間的關系得:3變壓器**負載率與節電將(9)式代入(8)式得:變壓器的負載系數即變壓器運行負載與額定容1現舉例加以說明Acadc咖alElectrnk觸趾地式兩邊對P求導令再將大容量變壓器的有功損耗減去小容量變壓器的有功損耗:即(7)式減去(10)式,求得計算節約變壓器功率的完整式:當變壓器運行損耗**、效率**時的負載系數為**負載系數,變壓器運行于當實際銅損等于鐵損時效率**。
    變壓器的效率為:n=P2/P1X1o*即當變壓器的銅損等于鐵損時,效率**,因此,變壓器的**負荷率為:0=p/**考慮到變壓器運行時無功在系統中傳輸所引起的有功損耗,**負荷率修正為:由**負荷率的公式可以看出,變壓器的**效率并不出現在滿載時,一般在50*左右,但我們具體在選擇變壓器容量時,要根據負載情況和**負荷率,選擇合理的變壓器,使變壓器處于**經濟狀態,達到節電目的。
    3、變壓器經濟容量的選擇41選擇變壓器容量的經濟運行原則選擇變壓器容量要從節能的目的出發,首先,應考慮使用環境及選用低損耗變壓器;其次,根據生產要求計算出需要的**負載,再根據**負荷率選擇合適的變壓器容量。
    3.1變壓器容量的選擇方法根據生產工藝要求,求出變壓器**計算負載Ss.從表2查出**負載系數如,乘以0.55表26-10kV變壓器部分**負載系數容量,kVA型號(恒定或均衡負載取1,波動頻繁,幅值較大的負載取大值,0.55為驗算變壓器容量,如果小于該值就是“大馬拉小車”),即為經濟運行區,所以變壓器輸出容量為:根據計算容量選擇相近標準容量值的變壓器。
    3.2變壓器容量損失對經濟性的影響變壓器在**負載系數下運行時,實際負載僅為其額定容量的50*左右,從建設投資來考慮并不理想,分析如下:變壓器運行***時,節電對損失容量投資的抵償年限(即投資全部收回年限),據統計一般只需2-3.5年,*多也不會超過5年。
    從變壓器使用壽命考慮,變壓器的額定負載下長期連續運行的自然壽命為20年若過載時,繞組每升高6-8°C,壽命將減少一半,反之,若運行在**負載系數或經濟區,使用壽命可延長。
    供電部門強調變壓器負載系數應在70*-80*,用戶根據生產需求并加一定的容量向供電部門申請用電容量,故實行運行負載系數比供電部門要求低,即接近**負載系數。
    無功功率的補償。企業用電設備絕大多數是感性負載,因此,除消耗有功功率外,還要消耗一定的無功功率,對無功功率通常利用人工補償以達到降低損耗提高電壓,**變壓器輸出能力,減少設備投資費用的目的。
    通過運行的實踐表明,一般功率因數保持在0.9-0.95之間為佳,當負載變化時,補償電容量也跟著變化,才能保持**的功率因數,取得較好的節電效果。
    4、綜上所述,變壓器容量與負載之間的合理選配,令其在**負荷率下工作,并在節電計算中嚴密分析鐵損和銅損兩方面的因素,這將**做到以理論分析為依據,使變壓器在**經濟運行狀態下運行,這對節約電能是具有現實意義的,而單純地以變壓器是否“大馬拉小車”來判斷是否節能是片面的。


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