電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的措施研究
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，用電量的增加，電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行日益受到重視。降低網(wǎng)損，提高電力系統(tǒng)輸電效率和電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門面臨的問題，也是電力系統(tǒng)研究的主要方向之一。通過有效的手段，降低網(wǎng)損，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，可給電網(wǎng)公司帶來更高的效益和利潤。而變壓器在整個(gè)電網(wǎng)的網(wǎng)損中占有很重要的一部分，特別是在配電網(wǎng)中，變壓器的損耗約占整個(gè)損耗的50%左右，在農(nóng)電系統(tǒng)中，變壓器損耗占農(nóng)電網(wǎng)的60%-70%。因此變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)降低系統(tǒng)的整個(gè)網(wǎng)損具有積極的意義。而變壓器的損耗在整個(gè)電網(wǎng)線損中占有很大比例，特別是在配電網(wǎng)中更是如此。合理選擇變壓器的容量可以降低變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
一、導(dǎo)致變壓器功率下降的主要因素
要想提高變壓器的工作效率，就應(yīng)該合理配置變壓器的負(fù)荷，使其能夠一直在佳狀態(tài)下持續(xù)運(yùn)行，從而發(fā)揮出其大的產(chǎn)能。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，夏季用電高峰期內(nèi)，很多變壓器由于不堪重負(fù)，在長期的超載運(yùn)行之后出現(xiàn)嚴(yán)重毀壞，甚至不可修復(fù)。嚴(yán)重影響了變壓器的經(jīng)濟(jì)效益和安全保障。具體來說長時(shí)間超載運(yùn)行會(huì)大幅度降低變壓器的工作效率，這是因?yàn)楫?dāng)變壓器輸出增大以后，效率開始提高，然而升到了高峰值之后就會(huì)不可逆轉(zhuǎn)的降低其效率，變壓器的鐵損和銅損情況是正好相反的，變壓器的鐵損與負(fù)載無關(guān)，而銅損則與負(fù)載直接相關(guān)，在負(fù)載超過一定的峰值之后會(huì)出現(xiàn)效率大幅度降低甚至罷工的情況，由此我們可以下結(jié)論說，變壓器的超載運(yùn)行會(huì)影響到其運(yùn)行效率。
除此以外，變壓器的升溫對(duì)其正常運(yùn)行有著較大的影響，主要影響到變壓器的絕緣強(qiáng)度。變壓器的溫度與線圈的電阻成正比，隨之同時(shí)出現(xiàn)的問題就是變壓器的銅損問題，與此同時(shí)還會(huì)降低絕緣材料的強(qiáng)度，因?yàn)樽儔浩鞯闹饕牧现痪褪氰F芯和絕緣材料，鐵芯部分受溫度變化的影響較小，但是絕緣材料做成的高低壓線圈卻容易受到高溫影響進(jìn)而發(fā)生損壞。例如在夏季用電高峰期，變壓器在超載運(yùn)行的狀態(tài)下溫度可達(dá)到100攝氏度以上，這樣長時(shí)間運(yùn)行之后，變壓器的絕緣材料的機(jī)械性能就會(huì)受到大幅度的削減，發(fā)生老化現(xiàn)象，一旦線圈缺少了絕緣材料的保障就極有可能出現(xiàn)變壓器高溫引火甚至燒毀變壓器的嚴(yán)重狀況。
二、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)方法
1、選擇節(jié)能型變壓器。
S9變壓器已不再推廣，一般應(yīng)首選S11或非晶合金變壓器。而S11型卷鐵心變壓器空載損耗比S9降低25%-30%，它具有繞制工藝簡單、重量輕、體積小、維護(hù)方便、運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省、節(jié)能效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)和改造工程應(yīng)積極推廣使用這一產(chǎn)品。非晶合金鐵心變壓器是當(dāng)前損耗少的節(jié)能變壓器，空載損耗可比同容量的S9變壓器平均下降70%，雖然價(jià)格高二S9系列變壓器，但2種變壓器的價(jià)差一般可在5-7年內(nèi)由所降低損耗支付的電費(fèi)來抵償，所以有條件的地方應(yīng)優(yōu)先考慮。
2、調(diào)整三相負(fù)荷平衡度。
在相同負(fù)載下，當(dāng)三相不平衡度達(dá)到大時(shí)，變壓器的功率損耗是三相平衡時(shí)的3倍，同理，可以得出三相負(fù)荷大不平衡時(shí)變壓器負(fù)荷的無功功率損耗也是三相平衡時(shí)的3倍。規(guī)程規(guī)定，配電變壓器出口處的電流不平衡度不大于10%，干線及分支線首端的不平衡度不大于20%，中性線的電流不超過額定電流的25%。因?yàn)樵谂潆娤到y(tǒng)中，有的相電流較小，有的相電流接近甚至超過額定電流，這種情況下，不僅影響變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及供電質(zhì)量，而且會(huì)成倍增加線損。另外，三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行，必然產(chǎn)生零序電流，增加磁滯和渦流損耗，致使變壓器局部金屬件溫度升高，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致變壓器運(yùn)行事故發(fā)生。要實(shí)現(xiàn)配電變壓器三相平衡運(yùn)行，就要加強(qiáng)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改造，確保三相負(fù)荷平衡分配;要加強(qiáng)負(fù)荷側(cè)管理，定期測試三相電流平衡度;運(yùn)用負(fù)荷終端管理系統(tǒng)等信息技術(shù)手段長期關(guān)注配變的平衡運(yùn)行。
3、合理安排配變?nèi)萘俊?/span>
在變壓器的配置問題上應(yīng)該在充分調(diào)研當(dāng)?shù)赜秒娏看笮?，保障?dāng)?shù)卦诟鱾€(gè)用電峰值期間都能夠穩(wěn)定運(yùn)行，從而有效控制變壓器的無謂損耗，延長變壓器的壽命。當(dāng)前在一些農(nóng)村配電網(wǎng)和城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)，還存在著“大馬拉小車”的現(xiàn)象，即由于用電量忽高忽低造成的變壓器峰值不穩(wěn)定問題，這對(duì)變壓器的損害是非常大的，我們應(yīng)該盡可能的控制變壓器高峰負(fù)荷過高這一問題，有效保障變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。
4、配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度。
配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度是以配電網(wǎng)安全運(yùn)行調(diào)度為基礎(chǔ)，以降低配電網(wǎng)線損為目標(biāo)的調(diào)度方式。對(duì)于有2臺(tái)及以上主變的變電站，由于上述變壓器之間技術(shù)特性存在差別，以及變壓器的有功損耗和無功損耗是隨著負(fù)荷成非線性變化的特征，因此，在變壓器運(yùn)行方式之間就存在選取技術(shù)參數(shù)好的變壓器和佳運(yùn)行方式的問題。我們應(yīng)該盡可能的調(diào)整好變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，時(shí)常關(guān)注變壓器運(yùn)行過程中的各種現(xiàn)象和問題，加強(qiáng)檢修與控制，大限度的減少因停電帶來的損失。
三、結(jié)語
在全社會(huì)各行各業(yè)號(hào)召環(huán)保，提倡節(jié)能的今天，如何選擇供配電系統(tǒng)中的變壓器，促進(jìn)給配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)我們的日常生產(chǎn)生活有著重要的意義。我們應(yīng)該合理選擇變壓器容量，加強(qiáng)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行科學(xué)管理，改善供配電變壓器的經(jīng)濟(jì)效益。如對(duì)于容量相同的兩臺(tái)雙繞組變壓器，隨機(jī)選擇其中一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用即可。而對(duì)于容量不同的兩臺(tái)雙繞組變壓器則應(yīng)該按負(fù)載選取，選擇負(fù)載率高的變壓器運(yùn)行，負(fù)載率低的變壓器備用。在滿足負(fù)載要求(即單臺(tái)變壓器就能帶動(dòng)所有負(fù)載)的情況下，兩臺(tái)同容量的雙繞組變壓器可以選擇單獨(dú)運(yùn)行方式，也可以選擇并列運(yùn)行方式。
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