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1、第45卷第7期Vol.45No.72008年7月TRANSFORMERJuly2008農(nóng)網(wǎng)配電變壓器的經(jīng)濟運行分析與選擇樊慧貞(河南省三門峽市技工學(xué)校,河南三門峽472000)變壓器綜合功率經(jīng)濟運行區(qū)間,如圖1所示。將1引言圖1中變壓器經(jīng)濟運行區(qū)間分為4個部分。①經(jīng)濟2農(nóng)村電網(wǎng)位于大電網(wǎng)的末端,地域分布極為廣運行區(qū),此時當(dāng)變壓器負載率β滿足βjz=βL2z≤β≤闊,且發(fā)展不平衡。農(nóng)網(wǎng)負載具有負載點分散、負載βL1z=1.0時,變壓器處于經(jīng)濟運行狀態(tài)。②最佳運行2年利用小時數(shù)少、三相負載不平衡率及峰谷差大、區(qū)(優(yōu)選區(qū)),此時1.33βjz=βj2z≤β≤βj1z
2、=0.75,變壓平均負載率低、季節(jié)性強、全年輕載和空載運行時器處于運行最經(jīng)濟狀態(tài);當(dāng)β=βjz時,變壓器處于最2間較長等特點。農(nóng)網(wǎng)中變壓器損耗占整個網(wǎng)損的比佳運行點。③最劣運行區(qū),此時0<β<βL2z=βjz,變壓例較高,有時甚至高達60%~70%。因此,變壓器的經(jīng)器處于輕載運行狀態(tài),即所謂“大馬拉小車”。④當(dāng)濟運行對節(jié)能降耗意義重大。β>βL1z時,變壓器處于超銘牌容量運行。2配電變壓器的經(jīng)濟運行ΔPz%(1)在時間T內(nèi)雙繞組變壓器的有功損耗率。2ΔP%=P0+kTβPk×100%ΔPz%=f(β)2β′SncosΦ2+P0+kTβPk式中Sn——變壓器的額
3、定容量,kVAΔPz1%ΔPz2%P0——空載損耗,kWΔPz3%Pk——負載損耗,kWβ——時間T內(nèi)變壓器的平均負載系數(shù)0βL2zβj2zβjzβj1zβL1zβcosΦ2——負載功率因數(shù)(0.75)(1.0)kT——負載波動損耗系數(shù),當(dāng)負載變化不大圖1變壓器綜合功率經(jīng)濟運行區(qū)間圖時kT取1βL2Z—經(jīng)濟運行的下限負載系數(shù)(2)在時間T內(nèi)變壓器的綜合損耗率ΔPz%。βL1Z—經(jīng)濟運行的上限負載系數(shù)考慮到變壓器無功損耗對電力系統(tǒng)總體效益βj1Z—最佳運行的上限負載系數(shù)的影響時,綜合損耗率ΔPz%為:βj2Z—最佳運行的下限負載系數(shù)ΔPP+β2PΔPZ1%—經(jīng)濟
4、運行最小損耗率ΔP%=z=0zkz×100%z2Pβ′SncosΦ2+P0Z+βPkzΔPZ2%—最佳運行的最小損耗率式中,P=P+KQ=P+K×I%S×10-2ΔPZ3%—最佳負載系數(shù)對應(yīng)的損耗率0Z0q00q0n-2PKZ=PK+KqQK=P0+Kq×UK%Sn×10Kq——無功功率的經(jīng)濟當(dāng)量,kW:kvar。在農(nóng)村3配電變壓器經(jīng)濟運行分析電網(wǎng)中可取0.10~0.15。農(nóng)網(wǎng)改造中廣泛采用的是S7、S9及SH11系列(3)配電變壓器的最大功率。配電變壓器。其中S9是在SL7(或S7)的基礎(chǔ)上全!ΔP當(dāng)=0時,ΔP%最小,變壓器效率η最大,!β國統(tǒng)一設(shè)計的,與
5、SL7(鋁線)或S7(銅線)相比,主要差別在于該系列變壓器鐵心是采用0.30mm晶粒ηmax=βjSncosΦ2×100%。此時βj=P0為變壓器βjSncosΦ2+2P0"Pk取向冷軋硅鋼片全斜接縫結(jié)構(gòu);SH11與S9的主要損耗率最小的負載系數(shù),稱βj為最佳負載系數(shù)。差別在于SH11系列變壓器采用非晶合金鐵心。其(4)配電變壓器經(jīng)濟運行區(qū)域。主要參數(shù)見表1(以50kVA為例說明)。各種配電變20第45卷壓器效率及損耗比較如表2所示。經(jīng)濟運行的一個“閾值”,低于βL2z值時,變壓器運行不經(jīng)濟。不同系列的變壓器βL2z值不相同,表1幾種配電變壓器主要參數(shù)SH11
6、系列的βL2z值最低,S7比S9取值稍變壓器型號空載損耗P04kW負載損耗PK4kW空載電流I04%短路阻抗UK4%小;不同容量的變壓器也不有同的βL2z值。S7-504100.191.202.64因此,變壓器運行時所謂“大馬拉小車”的判S9-504100.170.872.24定不能以負載率是否低于30%一概而論。SH11-504100.0430.871.74一般來講,非晶鐵心變壓器如SH11系列負載率可取15%左表2配電變壓器效率及損耗比較右,S7、S9系列負載率可取25%左右。也就是說,當(dāng)S7、S9三種負載率時的綜合總損耗ΔPz4W變壓器型號損耗比α綜合損
7、耗比αz最佳負載系數(shù)β變壓器負載率在25%以上、β=0.346β=0.478β=0.512SH11在15%以上時其運行經(jīng)S7-504106.324.3750.478487.6639.9687.0濟性都可接受。S9-504105.123.8210.512408.1524.5560.5SH11-5041020.238.3590.346256.1372.5408.54配電變壓器的選擇在選擇農(nóng)網(wǎng)變壓器時應(yīng)綜合考慮農(nóng)電負載的大(1)由于各種變壓器參數(shù)P0、PK、UK%和I0%不同,小與性質(zhì)、投資、電能損耗及電價政策等多種因素。導(dǎo)致?lián)p耗比α、最高效率時的負載率βjz不相同
8、,一般來講,應(yīng)考慮:(1)以變壓器額定