計(jì)及設(shè)備壽命折損的配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式效用分析

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1、第##卷!第!9期G'H0##!-'0!9"112年8月!1日?I*0!1""112計(jì)及設(shè)備壽命折損的配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式效用分析佘楚云!!王承民!!連鴻波"!!0上海交通大學(xué)電氣工程系"上海市"11"/1#"0上海電力公司松江供電分公司"上海市"11"/1%摘要!經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式是變電站中變壓器損耗最小的運(yùn)行方式"變電站可通過一系列開關(guān)的投切動(dòng)作實(shí)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式下運(yùn)行"值得注意的是!變電站因?yàn)闇p小了損耗而獲得了節(jié)能效益!但也會(huì)出現(xiàn)投切成本!因而變電站的節(jié)電利潤(rùn)應(yīng)是二者之差"文中對(duì)此過程中的節(jié)能效益和投切成本各自的產(chǎn)生原因和含

2、義進(jìn)行了分析!對(duì)二者如何計(jì)算進(jìn)行了探討!并以實(shí)例闡述了變電站獲得的最終節(jié)電利潤(rùn)的計(jì)算過程!為變電站進(jìn)行某次具體投切的效用提供了重要參考"關(guān)鍵詞!經(jīng)濟(jì)運(yùn)行#臨界負(fù)荷點(diǎn)#壽命折損#節(jié)電利潤(rùn)中圖分類號(hào)!45/13!!引言得的節(jié)能效益"并且此效益就是變電站獲得的節(jié)電利潤(rùn))本文認(rèn)為這樣的觀點(diǎn)存在如下問題+在變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中"首要的問題是選取經(jīng)!%忽視了投切成本的存在)在開關(guān)投切過程濟(jì)運(yùn)行方式)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式是變電站中變壓器損耗中"出現(xiàn)了不可忽視的經(jīng)濟(jì)損失+因?yàn)榻?jīng)歷電磁暫態(tài)'!(最小的運(yùn)行方式)在配電網(wǎng)的變電站中"假設(shè)有過程"變壓器&斷路

3、器&隔離開關(guān)均出現(xiàn)了絕緣壽命"臺(tái)變壓器"本文分別簡(jiǎn)稱為4!和4")"臺(tái)變壓折損"這類損失的總和可以視為成本)投切成本如器對(duì)應(yīng)著#種不同的運(yùn)行方式+4!單獨(dú)運(yùn)行#4"單何計(jì)算"目前的研究甚少討論)獨(dú)運(yùn)行#4!和4"并列運(yùn)行)對(duì)于一種運(yùn)行方式存"%對(duì)節(jié)能效益的計(jì)算過于粗糙)目前對(duì)節(jié)能效在這樣一個(gè)負(fù)荷區(qū)間與之對(duì)應(yīng)+在此負(fù)荷區(qū)間內(nèi)這益的計(jì)算"常常是采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的運(yùn)行時(shí)間與種運(yùn)行方式的損耗最小)這樣的負(fù)荷區(qū)間稱為經(jīng)濟(jì)損耗減小值的乘積"如!m!'!%@"其中@運(yùn)行區(qū)間"此時(shí)的運(yùn)行方式稱為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式)!Q'!"為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式持續(xù)的天數(shù)

4、#'!和'!分別為切在當(dāng)前的理論研究中"一般采用經(jīng)典的臨界負(fù)!"'"(換運(yùn)行方式前后的變壓器損耗)實(shí)際上"由于負(fù)荷荷點(diǎn)法劃分經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間)針對(duì)某一變電站的"的波動(dòng)"損耗減小值也是波動(dòng)的"這就不得不依靠積臺(tái)雙卷變壓器"假定劃分出#個(gè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間如下+!""分來計(jì)算整個(gè)過程的節(jié)能效益)!%經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間!+負(fù)載626,時(shí)"4!單獨(dú)運(yùn)行##%錯(cuò)誤認(rèn)為只要獲得了節(jié)能效益就是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行!""""!"方式)事實(shí)上"有了效益和成本的存在"二者之差才"%經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間"+負(fù)載6,+6+6,時(shí)"4"單獨(dú)運(yùn)行#是整個(gè)過程的利潤(rùn))當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式是否是

5、真""!"時(shí)"4!和4"正意義上的經(jīng)濟(jì)"或者說是否具有效用"取決于利潤(rùn)#%經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間#+負(fù)載6/6,并列運(yùn)行)的大小)假設(shè)變電站初始時(shí)只有4!單獨(dú)運(yùn)行"當(dāng)實(shí)際上述問題中"效益和成本如何定義"具體如何計(jì)負(fù)荷增長(zhǎng)到達(dá)臨界點(diǎn)6!""時(shí)"應(yīng)通過一系列的開關(guān)算"以前的研究都甚少涉及甚至概念模糊)本文將,動(dòng)作切除4!"改由4"單獨(dú)運(yùn)行)之后變電站進(jìn)入對(duì)計(jì)及設(shè)備壽命折損的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的效用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間6!""6+6""!""即4"單獨(dú)運(yùn)行的經(jīng)進(jìn)行研究),+,濟(jì)運(yùn)行方式)"!設(shè)備投切成本在目前的研究中"通常認(rèn)為變電站此時(shí)進(jìn)入了損耗最小

6、的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式"獲得了因減小損耗而獲由于開關(guān)投切導(dǎo)致電磁暫態(tài)過程"投切成本應(yīng)是在此過程中變壓器&斷路器&隔離開關(guān)#類設(shè)備壽收稿日期$"1187!"7#!#修回日期$"11271/7"/"命折損的總和)國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃%83#計(jì)劃&資助項(xiàng)目"0"!變壓器投切成本%"113??19$"!/&"事實(shí)上"變壓器投切成本的確存在"但是可以忽*/6*"112"##!!9%!略"以下詳細(xì)分析說明)側(cè)斷路器"需要開斷額定工況下的電流E"折損電-實(shí)際中"投切變壓器均是對(duì)空載變壓器的投入壽命#而對(duì)于電源側(cè)斷路器"只需要開斷變壓器的勵(lì)和切除"

7、這"種情況分別簡(jiǎn)稱為合空變和切空變)磁電流E1"勵(lì)磁電流數(shù)值很小"可以忽略為1"斷路在合&切空變導(dǎo)致的電磁暫態(tài)過程中"其壽命折器只折損機(jī)械壽命)以一種@"級(jí)$C67/109型戶'#(外真空斷路器為例說明"其部分參數(shù)如下+額定電壓損主要是繞組絕緣的壽命折損"則變壓器投切成本的計(jì)算歸結(jié)為繞組絕緣的壽命折損計(jì)算)/109[G"額定電流!03[?"額定短路開斷電流以油浸式變壓器為例"在/1t的環(huán)境溫度下""9[?"額定短路電流開斷次數(shù)#1次"機(jī)械壽命.F!12/0"*!2232電力變壓器***第二部分溫升3!1111次)規(guī)定繞組平均溫

8、升不超過39t"即極限繞組溫度為根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).F!28/*"11#2高壓交流斷路!19t"一旦達(dá)到這個(gè)溫度"循環(huán)冷卻系統(tǒng)就會(huì)啟器3對(duì)@"級(jí)高壓斷路器的有關(guān)規(guī)定"!1n額定短路動(dòng)'/("繞組溫度會(huì)立刻下降)即使是大容量的變壓開斷電流下開斷不少于!#1次"#1n額定短路開斷器"其