電力干式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1.前言

干式變壓器作為電力系統(tǒng)電壓轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于輸配電領(lǐng)域。干式變壓器容量的選擇直接影響電網(wǎng)的運(yùn)行和投資。對(duì)于供電部門的公用干式變壓器，會(huì)使低壓電網(wǎng)變大，造成有色金屬的過度消耗；選擇容量過大的干式變壓器，很快就會(huì)滿載甚至過載，限制了負(fù)載的發(fā)展。干式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行由負(fù)載、自身消耗的功率、干式變壓器磁化引起的空載無功損耗和繞組電抗中的短路無功損耗決定。

干式變壓器在變壓和送電過程中會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗和無功功率損耗。干式變壓器的有功功率和無功功率損耗與干式變壓器的技術(shù)特性有關(guān)，同時(shí)隨著負(fù)載的變化而非線性變化。因此，根據(jù)干式變壓器的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，有必要加強(qiáng)干式變壓器的運(yùn)行管理，充分利用現(xiàn)有設(shè)備閾值，達(dá)到節(jié)約電能的目的。

2.干式變壓器負(fù)載與損耗的關(guān)系

電力干式變壓器的有功功率損耗包括干式變壓器空載損耗和干式變壓器負(fù)載損耗。在一定負(fù)載下，干式變壓器的有功功率損耗可以用以下公式表示：

P=Pn Pl 2-1

p-總有功功率損耗；Pn -空載有功功率損耗；特定負(fù)載下的負(fù)載有功功率損耗

Pn=Pt KQt=Pt K(I0%Se/100) 2-2

Pl=Pf KQf=Pf K(Ud%Se/100) 2-3

Pt為干式變壓器額定空載有功損耗，即干式變壓器鐵損。

Qt是干式變壓器的額定勵(lì)磁功率

I0%為干式變壓器空載電流

Pf是干式變壓器的額定負(fù)載有功損耗，即干式變壓器的銅損

Ud%是干式變壓器的阻抗電壓

k是無功功率的經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，根據(jù)干式變壓器在電網(wǎng)中的位置取值。一般來說，k=0.1kW/kvar是可以接受的

硒干式變壓器的額定容量

空載損耗Pt是一個(gè)只與干式變壓器鐵心有關(guān)的常數(shù)，不隨干式變壓器負(fù)載而變化。負(fù)載損耗Pf是干式變壓器繞組中的銅線圈電流損耗，因此根據(jù)P=I2R，Pf與負(fù)載電流的平方成比例。I0%和Ud%是干式變壓器的固定參數(shù)，由干式變壓器銘牌或干式變壓器技術(shù)參數(shù)說明書提供，因此干式變壓器的損耗主要由受負(fù)荷變化影響的銅損決定。

根據(jù)公式2-2和2-3，30KVA和100KVA干式變壓器的有功功率損耗可計(jì)算如下：

圖2-1:30k va干式變壓器在不同負(fù)載下的損耗曲線。圖2-2:100 kva干式變壓器在不同負(fù)載下的損耗曲線

根據(jù)表2-1和表2-2中的數(shù)據(jù)以及圖2-1和圖2-2中的曲線，從干式變壓器的功率損耗可以看出，利用率在50%-70%之間，是干式變壓器的較低損耗率和較佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.相同負(fù)荷下干式變壓器的選擇

從表2-1和表2-2中的數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論，當(dāng)三個(gè)總?cè)萘繛?0KVA的干式變壓器以50% ~ 70%的利用率并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，在相同的利用率下，三個(gè)干式變壓器的總損耗P1大于一個(gè)100KVA的總損耗P2。所以兩個(gè)以上的干式變壓器損耗大于相應(yīng)容量的一個(gè)，三個(gè)干式變壓器價(jià)格高于同容量的一個(gè)。同時(shí)，干式變壓器越大越經(jīng)濟(jì)。只有干式變壓器的損耗才有可能。但負(fù)載越大，外端輸出電流越大，外線直徑越大，初始成本相應(yīng)增加。 #p#分頁標(biāo)題#e#

因此，在相同的負(fù)載條件下，干式變壓器的選擇需要考慮幾個(gè)要點(diǎn)：

(1)在全面了解用戶負(fù)荷的前提下，盡量根據(jù)50% ~ 70%利用率的干式變壓器的工況選擇干式變壓器容量。

(2)干式變壓器長(zhǎng)期固定運(yùn)行條件下

(3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)供電情況，干式變壓器應(yīng)安裝在供電負(fù)荷的重心區(qū)域。同時(shí)，盡量保證三相干式變壓器的負(fù)荷平衡，減少負(fù)序電壓損失。

(4)干式變壓器的選擇應(yīng)根據(jù)干式變壓器的損耗和外部線路的投資充分考慮，以達(dá)到干式變壓器初投資小、損耗低的優(yōu)化方案。

4.結(jié)論：

對(duì)于干式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)干式變壓器現(xiàn)有的技術(shù)參數(shù)，結(jié)合實(shí)際負(fù)荷情況和現(xiàn)場(chǎng)情況，選擇合理的干式變壓器運(yùn)行方式和容量，以實(shí)現(xiàn)干式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低干式變壓器的有功功率損耗。

來源：工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)