变压器经济运行分析
变压器经济运行分析
摘要： 2011年，我国大部分地区进入了缺电的局面，主要是由于电力结构性矛盾、煤电价格矛盾、供需矛盾等多重原因叠加，导致今年“缺电”特别严重。各级政府也提出了“十二五”期间节能减排的要求，调度运行面临了新的情况与挑战。本文主要介绍开展变压器经济运行的必要性与可行性，对变压器经济运行进行理论分析，绘制变压器经济运行曲线，为合理调整电网变压器运行方式起到了指导作用；总结云浮电网2011年上半年变压器经济运行的情况，分析制约开展变圧器经济运行的影响因素，并提出了相应的应对措施。
关键词：变压器；调度运行；经济运行
引言
变压器经济运行是指在技术条件允许并能保证安全生产的条件下，通过优化运行方式和调整负载，使变压器在电能损失较低的状态下运行。换言之，经济运行就是充分发挥变压器效能，合理地选择运行方式，从而降低用电损耗。所以，变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。
1 变压器经济运行的必要性和可行性
1.1 变压器经济运行的必要性
（1）变压器的电能损失是客观存在的，但不能说这样的电损是必然的、不能减少的，因为变压器存在着经济运行。随着工业的发展与进步，能源短缺问题与环境压力问题成为了影响世界经济持续
变压器经济运行分析
变压器经济运行分析 摘要：变压器技术参数是分析计算变压器经济运行的基础数据，变压器经济运行是寻求变压器运行中降低变压器的有功功率和提高其运行效率，即降低变压器损耗率，以及降低变压器的无功功率损耗和提高变压器电源侧的功率因素。通过对变压器有功功率损耗和无功功率损耗即综合功率损耗的计算、分析得出变电站变压器经济运行方式的定量计算式，继而得到变压器经济负载系数判别式，有了这两种判别式，就可以对某一变电站的变压器进行经济运行方式安排和负载调整，达到变压器经济运行和降低网损的目的。 关键词：变压器损耗；经济运行方式；经济负载系数 变压器是电力生产过程中的主要电器，运行变压器的总容量远远超过运行发电机、电动机的总容量。变压器在变压和传递电功率的过程中，其自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗，由于变压器的总台数多，容量大，所以在发供用电过程中变压器的电能损耗约占整个电力系统损耗的百分之三十左右。因此，变压器经济运行是电力系统经济运行的重要环节，也是降低电力系统网损的重要措施。变压器经济运行是在确保变压器安全运行和保证供电量的基础上充分利用现有设备和原有资金条件下，通过择优选取变压器经济运行方式，负载调整的优化变压器经济运行位置的优化组合以及改善变压器经济运行方式，负载调整的优化变压器经济运行位置的优化组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损耗和提高其电源侧功率因素，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。 1 变压器综合功率损耗 综合功率损耗是指变压器有功功率损耗和因其消耗无功功率使电网增加的有功功率损耗之和。综合功率损耗也是有功功率损耗，它的提出是具有系统性的。变压器综合功率经济运行是立足于电力系统总体最佳节电法，是既考虑有功电量节约，又考虑无功电量节约的综合最佳，是既考虑用电单位的节电，又考虑供电网损耗降低的系统最佳。 1．1双绕组变压器综合功率损耗 双绕组变压器综合功率损耗△PZ（kW）的计算式 式中：K Q ———无功经济当量（kW／kvar）； P OZ ———空载综合功率损耗（k W）； P KZ ———额定负载综合功率损耗（k W）； β———平均负载系数。 K Q 、P OZ 、P KZ 、β的计算分别为（2）式 KQ＝△PC／△△Q POZ＝PO＋KQQO PKZ＝PK＋KQQK β＝ATP／TSNcos（2） 式中：△PC———变压器连接系统的有功功率损耗下降值（k W）； △△Q———变压器无功功率消耗减少值（kvar）。 无功经济当量KQ的物理意义是：变压器每减少1 kvar无功功率消耗时，引起连接系统有功功率损耗下降kW值，所以KQ值的大小和变压器在系统中的位置
变压器运行方式
变压器运行方式
1主题内容与适用范围 本规程规定了电力变压器(下称变压器)运行的基本要求、运行方式、运行维护、不正常运行和处理，以及安装、检修、试验、验收的要求。 本规程适用于电压为1kV及以上的电力变压器。 2引用标准 GB1094.1～1094.5电力变压器 GB6450干式电力变压器 DL400继电保护和安全自动装置技术规程 SDJ7电力设备过电压保护设计技术规程 SDJ8电力设备接地设计技术规程 SDJ9电气测量仪表装置设计技术规程 SDJ2变电所设计技术规程 DL/T573-95电力变压器检修导则 3基本要求 3.1保护、测量、冷却装置 3.1.1变压器应按有关标准的规定装设保护和测量装置。 干式变压器有关装置应符合相应技术要求。 3.1.2装有气体继电器的油浸式变压器，无升高坡度者，安装时应使顶盖沿气体继电器方向有1%～1.5%的升高坡度。 3.1.3变压器的冷却装置应符合以下要求： a.按制造厂的规定安装全部冷却装置； b.风扇的附属电动机应有过负荷、短路及断相保护；
3.1.4变压器应按下列规定装设温度测量装置： a.应有测量顶层的温度计(柱上变压器可不装)，无人值班变电站内的变压器应装设指示顶层最高值的温度计； b.干式变压器应按制造厂的规定，装设温度测量装置。 3.2有关变压器运行的其它要求 3.2.1变压器应有铭牌，并标明运行编号和相位标志。 3.2.2变压器在运行情况下，应能安全地查看顶层温度。 3.2.3室内安装的变压器应有足够的通风，避免变压器温度过高。 3.2.4变压器室的门应采用阻燃或不燃材料，并应上锁。门上应标明变压器的名称和运行编号，门外应挂“止步，高压危险”的标志牌。 3.3技术文件 3.3.1变压器投入运行前，应保存好技术文件和图纸。 a.制造厂提供的说明书、图纸及出厂试验报告； 3.3.1.2检修竣工后需交： a.变压器及附属设备的检修原因及检修全过程记录； 3.3.2每台变压器应有下述内容的技术档案： a.检修记录； b.预防性试验记录； c.变压器保护和测量装置的校验记录； 4变压器运行方式 4.1一般运行条件 4.1.1变压器的运行电压一般不应高于该运行分接额定电压的105%。对于特殊的使用情况，允许在不超过110%的额定电压下运行。
配电变压器能效提升计划
配电变压器能效提升计划 （2015-2017年） 为贯彻《中华人民共和国节约能源法》，落实《重大节能技术与装备产业化工程实施方案》（发改环资〔2014〕2423号），加快高效配电变压器开发和推广应用，全面提升配电变压器能效水平，促进配电变压器产业结构升级，工业和信息化部、质检总局和发展改革委决定组织实施全国配电变压器能效提升计划。 一、实施配电变压器能效提升计划的必要性 配电变压器是指运行电压等级为6-35千伏、容量在6300千伏安及以下,直接向终端用户供电的电力变压器，广泛应用于工业、农业、城市社区等终端用能领域。截止2013年底，我国在网运行的配电变压器总台数约1530万台，总容量约48亿千伏安。其中，电网公司运行管理的配电变压器台数约860万台，其他企业运行管理的约670万台。 据统计，我国输配电损耗占全国发电量的6.6%左右，其中配电变压器损耗占到40-50%。以2013年全国发电量5.32万亿千瓦时计算，全国配电变压器电能损耗约1700亿千瓦时，相当于三峡电站2013年全年发电量（约1000亿千瓦时）的1.7倍，电能损耗十分严重。 作为节能减排的重要措施，国际上很多国家都出台了配电变压器能效提升政策。美国早在1998年就发起“能效之星变压器计划”，欧盟在2005年实行了“配电变压器推广合作伙伴计划”，日本于2006年开始实施“变压器能效领跑者计划”。 近年来，我国也出台了多项政策，推动高效配电变压器应用和产业发展。2012年，国务院发布了《节能减排“十二五”规划》，明确要求“十二五”期间降低电力变压器损耗，其中空载损耗降低10-13%，负载损耗降低17-19%。2013年，质检总局和国家标准委共同发布了国家标准《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB 20052-2013），对配电变压器能效指标提出了更高要求。在这些政策推动下，我国配电变压器产业得到一定发展，高效配电变压器（GB 20052-2013中规定的2级能效及以上的配电变压器）产量有所增加，但整体能效水平仍然偏低。截止目前，全国在网运行配电变压器中高效配电变压器比例不足8.5%，新增量中高效配电变压器占比仅为12%，产业发展相对滞后，节能潜力巨大。 通过制定实施配电变压器能效提升计划，加快高效配电变压器的推广应用，全面提升我国配电变压器运行能效水平，对降低配电变压器电能损耗，推动配电变压器产业发展，促进工业节能降耗具有重要意义。 二、总体思路、基本原则和主要目标 （一）总体思路 以企业为主体，以提升能效为目标，围绕配电变压器开发、生产、使用和回收等环节，加快推广、促进淘汰，逐步提升高效配电变压器在网运行比例；加强政策引导，强化标准规范，完善认证体系，严控市场准入，加大监督检查力度，建立激励与约束相结合的实施机制，全面提高配电变压器能效水平，推动配电变压器产业转型升级，促进节能降耗。 （二）基本原则
变压器经济运行的分析
变压器经济运行的分析 摘要：文章介绍了变压器经济运行的负荷率、临界负荷率等基本概念，从合理选择变压器容量、选择节能型变压器、采用无功补偿设备、择优汰劣、避免空载运行以及降低变压器的温度等几方面分析了变压器经济运行的节能措施。并通过近年更换变压器的实例，对变压器经济运行的节能效果进行分析。通过分析提出在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备通过择优选取变压器最佳运行方式，负载调整的优化以及改善变压器运行条件，选用节能型变压器等技术措施，从而达到向智力挖潜，向管理挖潜实施内涵节电的目的。 关键词：变压器,经济运行,节能降耗 变压器是一种应用极广的耗能设备，变压器在变压和传递电功率时，自身要产生有功损耗和无功损耗，变压器的经济运行对节能降耗，达到国家十一五规划纲要提出的目标，意义十分重大。变压器经济运行是指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。换言之，经济运行就是充分发挥变压器效能，合理地选择运行方式，从而降低用电单耗。所以，变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。 1、变压器经济运行节能措施 1.1合理选择变压器容量 变压器作为一种静止的电气设备，由于没有机械方面的损失，所以
它的效率是比较高的，一般在额定状况下均达96%以上。但是这样一个高的效率并不是在任何情况下都能获得的，它是由变压器的负载率决定的。变压器的实际运行状态按负载率大致可以分为三个区域一个点。 三个区域： 1)最佳经济运行区(最佳区)：它的范围一般在额定负载的25%75%之间，在此区间效率较高。 2)经济运行区(经济区)：它的范围一般在额定负载的15%100%之间，在此区间效率尚可。 3)最劣运行区(非经济运行区，过去俗称的大马拉小车区)：它的范围一般在10%20%以下，在此区间效率低。 一个点: 变压器功率损耗最低点，或称效率最高点，它位于最佳经济运行区内，一般在额定负载的40%左右。实际负载率在最佳区内从两边越靠近综合功率经济区负载系数点，效率越高。以上三个区域一个点各自对应的实际效率是多少，只需通过某些计算即可获得。 如何使变压器运行在其最佳区内或功率损耗最低点附近，发挥出实际的高效率，才是我们关心和追求的，由于负载率直接与变压器额定容量有关，于是对变压器本身的额定容量就有了一个选择要求。 1.1.1无功经济当量的引入 为了计算设备的无功损耗在电力系统中引起的有功损耗增加量，特引入一个换算系数，即无功功率经济当量，它表示电力系统中每减少l kvar的无功功率，相当于电力系统所减少的有功功率损耗kW数，其符
浅析配电变压器的经济运行方法(标准版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅析配电变压器的经济运行方 法(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
浅析配电变压器的经济运行方法(标准版) 在电力企业实现内部供电控制活动的优化过程中，主要根据电能传输环节中的损耗降低效应实现技术调整，这是配电变压器实现经济性运行的主要出发点。为了在综合管理条件下达到功率的最小损耗效果，必须按照配电变压装置的并列分布规律实现科学价值判断，并在具体细节现象中提取经济运行方案的细则标准。在这类依据的辅助功能下，技术人员可以整理更多的系统控制理论，并充分调整容量的切换、负荷波动的延时工作，进而全面提高中心系统运行的稳定效应和可靠水准。 为了充分响应我国可持续发展战略价值要求，电力企业在实现电能节约改造的实践活动中，积极配合电网结构的主体设备实现电能损耗现象的全程监测，目前工程结构实际损耗量已经占据发电总量的1成以上，技术研究人员应该适度开发节能优化技术，将系统隐藏的空载电流损失进行稳定处理并实现扼制。所谓空载损失问题
就是在励磁电流环境作用下，变压器铁芯在产生交变磁通环节中容易造成磁滞和涡流现象，这部分的电流损失问题比较突出，暂且称为空载损失。另外，还包括一些短路隐患造成的经济损失，主要在文章后续部分有所阐述。 变压器经济运行原理的阐述 在铁芯交变磁活动作用下产生的涡流和磁滞损失问题，主要是由于铁芯中的感应电流热损失效应和交变磁场热化作用引起的，其中感应电流数值是与铁芯电阻相关值成反比关系的，而磁滞损失会在相关回线的分布规律作用下有所变化。 在开始进行短路试验过程中，一旦绕组装置的实际流过电流超过预定值规定，就会令一侧位置的电压值猛增。为了尽量保证运行效率的稳定性能，需要适当减小变压器的阻抗电压，从而为二次测电压波动反应提供宽松的环境；但为了充分减小短路电流的施加范围，有时还要合理地增加阻抗电压数值，面对这类技术矛盾问题，就要试验主体根据现场情况的准确监察实现具体应对。在系统运行过程中，如果变压器绕组受短路电流影响温度逐渐升高，那么此类
变压器7种常见故障解析
变压器7种常见故障解析 变压器是输配电系统中极其重要的电器设备，根据运行维护管理规定变压器必须定期进行检查，以便及时了解和掌握变压器的运行情况，及时采取有效措施，力争把故障消除在萌芽状态之中，从而保障变压器的安全运行。 1、绕组故障 主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点： ①在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷; ②在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高绝缘老化; ③制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏; ④绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热； ⑤绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分绕组露在空气中未能及时处理。 由于上述种种原因，在运行中一经发生绝缘击穿，就会造成绕组的短路或接地故障。匝间短路时的故障现象使变压器过热油温增高，电源侧电流略有增大，各相直流电阻不平衡，有时油中有吱吱声和咕嘟咕嘟的冒泡声。轻微的匝间短路可以引起瓦斯保护动作;严重时差动保护或电源侧的过流保护也会动作。发现匝间短路应及时处理，因为绕组匝间短路常常会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。 2、套管故障 这种故障常见的是炸毁、闪落和漏油，其原因有： ①密封不良，绝缘受潮劣比，或有漏油现象; ②呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理; ③变压器高压侧(110kV及以上)一般使用电容套管，由于瓷质不良故而有沙眼或裂纹; ④电容芯子制造上有缺陷，内部有游离放电; ⑤套管积垢严重。 3、铁芯故障 ①硅钢片间绝缘损坏，引起铁芯局部过热而熔化; ②夹紧铁芯的穿心螺栓绝缘损坏，使铁芯硅钢片与穿心螺栓形成短路; ③残留焊渣形成铁芯两点接地; ④变压器油箱的顶部及中部，油箱上部套管法兰、桶皮及套管之间。内部铁芯、绕组夹件等因局部漏磁而发热，引起绝缘损坏。 运行中变压器发生故障后，如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。首先测量各相绕组的直流电阻并进
变压器经济运行分析
变压器经济运行分析 一、变压器经济运行可分为三种情况： 1、 以节约电量为主要目标：按有功功率考虑； 2、 以提高功率因数为主要目标：以无功功率考虑； 3、 若对两者均无特殊要求：按综合功率考虑； 二、经济运行分析所需变压器铭牌参数 1、S N －变压器额定容量 2、P 0－空载有功功率损耗 3、P K －短路损耗 4、I 0%－空载电流百分数 5、U d ％变压器短路电压百分数 三、变压器损耗计算 1、有功功率损耗： △P ＝P 0＋β2P K β－变压器负荷率 β＝N I I 22 =22 Cos S P N P 2－变压器二次侧负荷 △P ％＝1P P △×100 变压器有功损耗率 P 1－变压器一次侧输入功率 变压器有功损耗率最小时的负荷率称为有功经济负荷率,此时变压器铜损等于铁损，即： Βec .p ＝k P P 0 2、无功功率损耗
△Q ＝Q 0＋β2Q k Q 0 －空载无功损耗 Q 0 ＝ %1000I S N ? Q k －空载无功损耗 Q k ＝ %100 d N U S ? 变压器无功损耗率 △Q ％＝1P Q △×1001002 20?+≈?ββCos S Q Q N k 无功经济负荷率 %% ＝Β0ec.q 0 d Q Q U I k = 3、变压器综合损耗 变压器空载综合功率损耗: 000Q K P P q +=∑ 变压器负载综合功率损耗: k q k k Q K P P +=∑ 变压器综合功率损耗： ∑∑ ∑+=k P P P 20β Kq －无功经济当量，在此取0.1； 四、经济运行的负荷临界容量 设两台变压器额定容量为S NA 和S NB 负荷为S L 则变压器有功损耗为：
(完整word版)变压器运行中的各种异常及故障原因分析
变压器运行中的各种异常及故障原因分析 （一）声音异常 正常运行时，由于交流电通过变压器绕组，在铁芯里产生周期性的交变磁通，引起硅钢片的磁质伸缩，铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组的导线之间的电磁力作用引起振动，发出的“嗡嗡”响声是连续的、均匀的，这都属于正常现象。如果变压器出现故障或运行不正常，声音就会异常，其主要原因有： 1. 变压器过载运行时，音调高、音量大，会发出沉重的“嗡嗡”声。 2. 大动力负荷启动时，如带有电弧、可控硅整流器等负荷时，负荷变化大，又因谐波作用，变压器内瞬间发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声，监视测量仪表时指针发生摆动。 3. 电网发生过电压时，例如中性点不接地电网有单相接地或电磁共振时，变压器声音比平常尖锐，出现这种情况时，可结合电压表计的指示进行综合判断。 4. 个别零件松动时，声音比正常增大且有明显杂音，但电流、电压无明显异常，则可能是内部夹件或压紧铁芯的螺钉松动，使硅钢片振动增大所造成。 5. 变压器高压套管脏污，表面釉质脱落或有裂纹存在时，可听到“嘶嘶”声，若在夜间或阴雨天气时看到变压器高压套管附近有蓝色的电晕或火花，则说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良。 6. 变压器内部放电或接触不良，会发出“吱吱”或“劈啪”声，且此声音随故障部位远近而变化。 7. 变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触时，会产生连续的有规律的撞击或磨擦声。 8. 变压器有水沸腾声的同时，温度急剧变化，油位升高，则应判断为变压器绕组发生短路故障或分接开关因接触不良引起严重过热，这时应立即停用变压器进行检查。 9. 变压器铁芯接地断线时，会产生劈裂声，变压器绕组短路或它们对外壳放电时有劈啪的爆裂声，严重时会有巨大的轰鸣声，随后可能起火。 （二）外表、颜色、气味异常 变压器内部故障及各部件过热将引起一系列的气味、颜色变化。 1. 防爆管防爆膜破裂，会引起水和潮气进入变压器内，导致绝缘油乳化及变压器的绝缘强度降低，其可能为内部故障或呼吸器不畅。
电力变压器运行规程-DL572-95资料讲解
DL 中华人民共和国电力行业标准 DL/572-95 ______________________________________________________________________________ 电力变压器运行规程 1995-06-29 1995-11-01实施 _______________________________________________________________________________ 中华人民共和国电力工业部发布
目次 1 主题内容适用范围 2 引用标准 3 基本要求 4 变压器运行方式 5 变压器的运行维护 6 变压器的不正常运行和处理 7 变压器的安装、检修、试验和验收 附录自藕变压器的等值容量(补充件) 附加说明
中华人民共和国电力行业标准 DL/T 572-95 电力变压器运行规程 _______________________________________________________________________________ 1 主题内容与适用范围 本规程规定了电力变压器(下称变压器)运行的基本要求、运行方式、运行维护、不正常运行和处理,以及安装、检修、试验、验收的要求。 本规程适用于电压为1kV及以上的电力变压器，电抗器、消弧线圈、调压器等同类设备可参照执行。国外进口的电力变压器,一般按本规程执行,必要时可参照制造厂的有关规定。 2 引用标准 GB1094~1094·5 电力变压器 GB6450 干式电力变压器 GB6451 油浸式电力变压器技术参数和要求 GB7252 变压器泊中溶解气体分析和判断导则 GB/T15164 油浸式电力变压器负载导则 GBJ148 电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范 DL400 继电保护和安全自动装置技术规程 SDJ7 电力设备过电压保护设计技术规程 SDJ8 电力设备接地设计技术规程 SDJ9 电气测量仪表装置设计技术规程 SDJ2 变电所设计技术规程 DL/T573 电力变压器检修导则 DL/T574 有载分接开关运行维修导则 3基本要求 3.1保护、冷却、测量装置 3.1.1变压器应按有关标准的规定装设保护和测量装置。 3.1.2油浸式变压器本体的安全保护装置、冷却装置、油保护装置、温度测量装置和油箱及附件等应符合GB6451的要求。 干式变压器有关装置应符合相应技术要求。 3.1.3变压器用熔断器保护时,熔断器性能必须满足系统短路容量、灵敏度和选择性的要求。分级绝缘变压器用熔断器保护时,其中性点必须直接接地。 3.1.4装有气体继电器的油浸式变压器,无升高坡度者〈制造厂规定不需安装坡度者除外〉,安装时应使顶盖沿气体继电器方向有1%~1.5%的升高坡度。 3.1.5变压器冷却装置的安装应符合以下要求: a.按制造厂的规定安装全部冷却装置; b.强油循环的冷却系统必须有两个独立的工作电源并能自动切换。当工作电源发生故障时,应自动投入备用电源并发出音响及灯光信号； C.强油循环变压器，当切除故障冷却器时应发出音响及灯光信号，并自动（水冷的可手动）投入备用冷却器 d.风扇、水泵及油泵的附属电动机应有过负载、短路及断相保护；应有监视油泵电机旋转方向的装置； e.水冷却器的油泵应装在冷却器的进油侧,并保证在任何情况下冷却器中的油压大于水压约 0.05MPa(制造厂另有规定者除外)。冷却器出水侧应有放水旋塞； f.强泊循环水冷却的变压器,各冷却器的潜油泵出口应装逆止阀; g.强泊循环冷却的变压器,应能按温度和(或)负载控制冷却器的投切。 3.1.6 变压器应按下列规定装设温度测量装置: a.应有测量顶层油温的温度计(柱上变压器可不装),无人值班变电站内的变压器应装设
变压器运行特性分析报告
课程设计名称：电机与拖动课程设计 题目：变压器运行特性分析计算 专业： 班级： 姓名： 学号：
课程设计成绩评定表
变压器在我们的生活中无处不在，为了适应不同的使用目的和工作条件，现实生活中有很多种类型的变压器，常用的变压器有：电力变压器、特殊用途的电源变压器、测量用变压器、控制变压器，且这些类型的变压器在结构和性能上的差别也很大。虽然这些变压器有所不同，但是它们的基本原理是相同的。本设计通过对变压器的变换关系即电压变换、电流变换、阻抗变换，分析研究出变压器运行时的基本方程式，并通过相应的折算得出变压器的等值电路，从而完成对变压器空载，变压器负载运行，变压器空载合闸，变压器副边突然短路时的分析与计算。为了简化计算、减少计算量，本设计在相应的计算上使用MATLAB软件进行辅助。通过本设计的研究计算能对变压器的分析和计算方法有初步的了解，对变压器出现空载、负载运行、空载合闸、副边突然短路时的电压、电流变化有准确的认识。 关键词：变压器；基本方程式；折算；等值电路；MATLAB计算
1 变压器结构及其组成部分 (1) 1.1变压器的基本结构 (1) 1.1.1铁芯 (1) 1.1.2绕组 (1) 1.1.3油箱和冷却装置 (2) 1.1.4绝缘套管 (2) 1.1.5其他构件 (2) 1.2变压器的额定值 (2) 2变压器的变换关系 (4) 2.1电压变换 (4) 2.2电流变换 (4) 2.3阻抗变换 (5) 3变压器等值电路及其折算关系 (6) 4变压器空载时的分析与计算 (8) 5变压器负载运行时的分析与计算 (9) 6变压器副边突然短路时分析计算 (10) 7结论 (11) 8心得体会 (12) 参考文献 (13)
最新110kV变电站变压器的经济运行分析资料
1概述 变电站主变经济运行方式是指在不影响供电负荷条件下，通过选取最佳的运行方式，使变压器电能损耗降到最低。目前，山东莱芜市110k V 变电站都安装了两台主变。日常的运行方式为：当负荷小于小容量主变的额定容量时，只投入小容量主变一台；当负荷在两台主变额定容量之间时，则只投入大容量主变一台；当负荷大于大容量主变的额定容量时，则投入两台主变。一些人认为这样就可以在负荷低于大容量主变的额定容量时，通过减少投入一台变压器，起到减少变压器空载损耗，降低变电站变损的作用。其实这种做法存在片面的、不科学的因素，它只考虑了变压器的空载损耗，而忽略了变压器的负载损耗。当变压器轻载时，空载损耗占变损的大部分；但当负荷达到一定数值时，负载损耗便增大成为变损的主要部分。由此可见，我们在确定变电站主变经济运行方式时，必须综合考虑变压器空载损耗和负载损耗的影响。 2变压器损耗计算 变压器损耗可以分为空载损耗和负载损耗两部分。在工程计算中, 我们设定电网电压大小、波形恒定，这样当某一台变压器的空载损耗P0为一定值，其负载损耗PZ则与负荷平方成正比，即： PZ=( S/SZ) 2Pkn (1)
式(1)中，S—变压器的实际负荷； SZ—变压器的额定容量； Pkn —变压器在额定电流下的短路损耗. 这样，单台变压器的总损耗为： P二P0+ PZ=P(^( S/SZ) 2Pkn(2) 当两台变压器并列运行时，各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与短路电压成反比，即： S=S1 + S2 (3) S1:S2= (Sn 1/Uk1) : (Sn2/Uk2)( 4) 式(4)中，S—总负荷； Uk—变压器的短路电压. 这时两台变压器并列运行的总损耗Pb为： Pb=P+ P2=PO+PO2^( S1/Sn1) 2Pkn1+( S2/Sn2) 2Pkn2 (5) 将 (3)式代入为： Pb二PO1+PO2+(Pkn1Uk22+Pkn2Uk1) / (Sn2Uk1+Sn1Uk)2]S2 (6)式(6)中，P的单位为kW, S的单位为MVA 3变压器并列技术条件 把两台变压器的一次侧和二次侧同一相的引线连接在一起的运行 方式，称为“两台变压器的并联运行”。两台变压器的并联运行，以
供电系统的运行方式
供电系统的运行方式 1．主变电所的运行方式 每座主变电所分别从城市电网引入2路相互独立的110kV电源进线，每路电源进线各带一台110/35kV有载调压主变压器，并在高压侧设有载分接开关。主变电所的110kV侧采用内桥接线，在正常运行方式下，高压进线的联络开关打开，两台主变压器同时分列运行，主变电所的35kV侧采用单母线分段接线并设常开母联开关，馈出35kV 中压电源给沿线的牵引变电所和降压变电所供电。 在正常运行方式下，每座主变电所的2路电源进线和两台主变压器同时分列运行，负担各自供电分区的牵引负荷和动力照明负荷。 在故障情况下，当其中一台主变压器解列时，合上该所的母联开关，由另一台主变压器负担该主变电所的供电区域负荷，该主变压器应能满足该所供电区域内高峰小时牵引负荷和动力照明一、二级负荷需要；当其中一路电源进线故障时，合上进线侧的联络开关，由另一路电源进线负担该主变电所的供电区域内负荷，它应能满足该所供电区域内高峰小时全部牵引负荷和动力照明负荷。 在严重故障情况下，当一座主变电所解列时(不考虑该主变电所的母线故障)，合上两座主变电所间设于建国道变电所的环网联络开关，由另一座主变电所通过环网越区供电负担全线供电范围内的牵引负荷及动力照明一、二级负荷需要。 2．牵引变电所的运行方式 牵引变电所的35kV侧采用单母线分段接线，两套整流机组并联接在
同一段35kV母线上，DC750V侧为单母线接线，通过直流快速开关向接触轨供电，两台配电变压器分别接在两段35kV母线上。 在正常运行方式下，牵引变电所中的两套整流机组并联工作并组成等效24脉波整流方式；相邻牵引变电所对正线接触轨实行上下行分路双边供电方式。 当正线任一座牵引变电所解列时，由相邻的两座牵引变电所越区“大双边”供电。 当牵引变电所内有一台牵引变压器出现故障，另一台变压器可以负担该所的牵引负荷，但一般不会 3．降压变电所的运行方式 降压变电所的35kV侧采用单母线分段接线，两台动力变压器分别接在两段高压母线上；低压0.4kV侧采用单母线分段接线，通过低压开关向车站各动力照明负荷供电，并设三级负荷总开关，以方便对三级负荷必要的切除工作。 在正常运行方式下，两台动力变压器同时分列运行，共同负担供电区域内的动力照明负荷。 在故障情况下，当牵引降压混合变电所或降压变电所中的一台动力变压器故障解列时，自动切除三级负荷，由另一台动力变压器负担该所供电范围内全部动力照明一、二级负荷。 4．中压环网电缆的运行方式 在正常运行方式下，每个供电分区均由两路电源同时负担供电。 在故障情况下，当供电分区中的任一路电缆故障时，跳开故障电缆的
供电线路与配电变压器的经济运行
供电线路与配电变压器的经济运行 摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，供电线路建设越来越多。以供电 线路为出发点，探索供电线路与配电变压器的经济运行状况。分析降低供电线路 线损、降低配电变压器能量损耗的措施。 关键词：供电线路，配电变压器，经济运行 引言 配电网靠近用户侧，包含众多电力设备（以变压器为主）、分布式能源发电 和电动汽车，这些用电单元的功率损耗大小都将直接影响配电网总的功率损耗大小，从而决定配电网是否处于经济运行状态。变压器的功率损耗是配电网总功率 损耗中最大的，尤其是农村地区电网，大部分农村配电网理论电能损耗比例分布。 1线路损耗的危害 基站电源线路的损耗主要包括两个部分：外市电引入侧的损耗和远端设备供 电的损耗。外市电引入侧的损耗主要因为输电距离远、线路老化严重、供电三相 电不均衡等因素引起。远端设备供电的损耗主要由于远端设备（如RRU）电压等 级低，输电线路线径较细等因素造成。线路损耗造成的电能浪费不仅造成电费成 本的增加，更是电力能源的浪费。随着5G设备的加入，基站功耗的提升，线路 损耗造成的电能浪费甚至会造成无法满足基站负荷，需对输电路由进行改造，增 加电源改造成本。 2降低供电线路线损的措施 2.1对线路的截面大小要合理选择 在开展配电线路作业时，首先需要合理选择导体的截面，这也是电网设计中 最重要的一个问题。通过上面的线路能量损耗公式，在电流不变的情况下，线路 的能量损耗与线路的电阻成正比关系。在降低线路电阻值的情况下，也可以实现 减少线路能量损失的目的。另外，线路电阻与导线的横截面积有着一定的联系。 导线的横截面积越大，电阻值越小。但是在实际配电线路中，在选择导线时不能 选择横截面积过大的导线，如果过大，必然会增加材料的消耗成本。而且，如果 不使用实际的导线构造，导线的构造也会增加供电企业的成本预算。因此，在选 择导线时也要合理的、科学的选择导线的横截面积。在选择导线截面时，可以依 据导线横截面积经济电流密度的选择表，合理选择导线，再依据线路的最大负荷 利用率确定导线经济电流密度。 2.2采取并线运行的方式 基于同一个电源和同一个受热点，还可以尝试增加别列线路数量的方式确保 能量损耗的减少。一般最常见的方式主要分为两类。（1）在相同电源以及相同 受热点之间继续扩大原有的等截面；（2）在相同电源以及相同受热点之间持续 增加不等截面的线路。实际上，这两类方式都能够有效减少能量带来的实际损耗。 3降低配电变压器能量损耗的措施 3.1变压器制造和经济运行 变压器经济运行除了在众多运行中选择损耗最低的运行方式作为经济运行方 式外，还受变压器制造工艺水平的影响。从变压器接负载的情况看，有4种情形：即满载、多半载、少半载和空载。目前制造的变压器，经济负载率范围为50%左右，不可能只生产满足上述1种情况的变压器，所有情况的变压器都要生产，其 中满载或者轻载运行的变压器损失率大得惊人，不能忽视。所以，应存在4种变 压器的生产方式，分别以20%、40%、65%与90%的经济负荷进行生产。
电力变压器经济运行分析 杨玉东
电力变压器经济运行分析杨玉东 发表时间：2017-07-04T11:39:40.800Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：杨玉东 [导读] 因此必须根据变压器的有关技术参数通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。 （国网吉林省电力有限公司长春市城郊供电分公司吉林长春 130000） 摘要：变压器在变换电压及传递功率的过程中自身将会产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的有功功率和无功功率损耗又与变压器的技术特性有关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化。因此必须根据变压器的有关技术参数通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。 关键词：电力；变压器；经济运行 1电力变压器的经济运行 1.1电力变压器的结构 从结构上对电力变压器进行分析，其中铁芯和绕组是变压器的两大重要组成部分，其在变压器的工作过程中具有重要的作用与意义。在电力变压器中，铁芯既是变压器的磁路，也是变压器的机械骨干，其分别由铁芯柱和铁轭两部分组成。其中铁芯柱主要是起着满足套装绕组的功能，使电路形成一系列的电网，而铁轭是使整个电力系统形成回路的主要部件，对铁芯的功能运行起着重要的作用。 但同时，在铁轭发挥作用的时候，铁芯也应满足可靠接地的条件，从而发挥出铁芯的重要功能。绕组是电力变压器的另一重要部件，该部分属于变压器的电路部分。在实际运行过程中，为了提高变压器的使用年限和使用质量，其对绕组部件的电气性能、耐热性能和机械强度都具有严格的要求，因此对于绕组的形式，大多数电力企业倾向于选用同心式绕组，这种绕组结构不仅结构简单，而且在制造问题上也较为方便，所以在大多数的企业应用中较为广泛，符合人们的生活、企业要求。 1.2电力变压器的工作原理 在电力系统中，电力变压器的主要工作原理是变压器的一次绕组在与电路电源接通的时候会使绕组自身内部流过一定的交变电流，从而在系统内部产生一定的磁通，在这个磁通的作用下铁芯也会相应的产生磁通，并会同时产生二次绕组。一系列的工作过程由于在电磁感应的作用下会分别产生频率相同的感应电动势。当在一定操作中待二次绕组接通负载的时候，便会使电流流过负载，从而将铁芯中的磁能转换为相应的电能。以上便是电力变压器利用物理学中的电磁感应原理将电源中的电能转化到负载中进行电力系统工作的原理。 2影响电力变压器经济运行的原因 2.1缺乏先进的技术方法 在电力变压器的经济运行过程中，落后的电力技术方法是影响电力变压器经济运行的重要因素。随着社会技术的不断发展，传统的电力技术方法已不再适用于社会经济的发展需求，但是实际的运行过程与理想中的效果具有一定的差距，传统的电力系统工作主要是依靠人工操作来完成的，而在技术方面缺乏一定的实效性和可靠性，从而致使电力企业得不到有效的发展。 2.2用电量过大 随着人们生活水平的不断提升，人们对用电质量的要求也逐渐增强，现如今不管是生活用电还是企业用电，人们的用电负荷已逐渐增加，尤其在一些用电高峰期的时候，电力系统中的电网负荷已与供电量存在严重的差异，大多数的变电站也存在负荷较重的情况，从而使电力变压器无法进行正常的工作运行，在经济效益上也无法达到有效的改善。 2.3缺乏完善的电力装置 科学完善的电力装置系统对电力变压器的经济运行也起着重要的促进作用，但是在实际的电力企业中，大多数电力企业都缺乏完善的电力装置，一方面是由于企业经济问题突出，从而无法为电力系统提供完善的电力装置，装置配备不足的状况给电力工作的正常运行带来一定的阻碍。另一方面上则是一些电力企业对电力配备装置没有给予一定的重视与关注，若电力装置在工作时间内出现严重的故障，则会给企业带来严重的事故及损害，在很大程度上影响着电力企业的经济性。 3提高电力变压器经济运行的策略 3.1运用先进的技术方法 选择电力变压器的时候，要考虑到电力负载的情况，以采用型号规格合适的电力变压器，使其在损耗率最低的时候开始运行。另外，需要淘汰过去高耗能的电力变压器，采用具有节能效用的电力变压器，以满足现阶段能源节约型社会建设的要求。此外，在设计并联变压器的经济运行方案时，要先了解电力变压器的负荷状况，根据其容量来进行计算和分析，以形成均衡变压器负荷，降低电力变压器运行中的损耗，并且还要对电力变压器进行散热工作，以避免其因温度过高而受到损害，从而影响经济运行效果。 为提高电力变压器的运行经济效益，可对其运行系统进行调整，改善电力变压器运行系统地功率因数，以减少电力变压器在运行过程中的损耗，尤其是铁耗。电力变压器运行系统中的无功补偿可以采用就地补偿的方式，观察电力变压器所承载负荷的变化，并且以此为依据来调整电压，从而保障系统电压的质量。 3.2选择合适容量的变压器 考虑到电力变压器的选用对电力系统的运行有着重要的影响，因此在满足变压器运行的安全方面时，企业应选择合适结构的变压器，并在一定程度上满足变电站的供电负荷与电压器容量存在一定的匹配关系，由此不仅可以改善用电量过大的问题，还减少了电能的损耗、节约了能源。 3.3做好相应的测定工作 在电力变压器工作之前，相关工作人员应对电力系统进行科学、合理的测定工作，其主要可对此采用交流测定法和直流测定法对相应的工作进行测定，由此不仅可以对电力变压器的工作状态进行安全的检测，也能避免在一定方面上引起不必要的麻烦，如电力配备装置的损耗，从而在一定程度上满足电力变压器的经济运行要求。 3.4加强对电力变压器运行的管理 首先，可以电力系统的供电状况为依据，遵循用户用电的原则和特点，来适当的调整电压率。充分了解每个时期的用电负荷状况，以发现用电规律，找出用电高峰期和低谷期，从而合理安排电力变压器的运行，以避免负荷过重而阻碍了电力变压器的经济运行；其次，要
变压器节能降耗措施
浅谈变配电变压器节能降耗措施 摘要：首先分析了变压器运行的损耗，然后从配变的选型、配置、运行方式、无功补偿和管理5个方面探讨了其节能降耗措施。 关键词：配网；变压器；节能降耗 0.引言 变压器是电网中运用最普遍的设备之一，它贯穿于电力系统的发、输、变、配、用各个环节。一般说来，从发电到用电需要经过3～5次的电压变换过程，其中变压器必然产生有功和无功损耗，所以其电能总损耗约占发电量的 10%。尤其在变配电网中，增加配变布点的要求使得配电变压器的数量和总容量非常庞大，在整个电力系统变压器中占了相当比例。因此，提高变配电运行效率、降低配网损耗具有极为重大的意义。 1.变压器损耗 变压器损耗包括铁耗和铜耗［1］。铁耗与铁芯的材质有关，与负荷大小无关，其值基本上是固定的；铜耗与变压器的负载密切相关。近似与负荷电流的平方成正比。变压器的等效电路如图 1所示 因此，变压器有功损耗可标示为：ΔP＝P0＋β2Pk 式中，ΔP 为变压器有功损耗；P0为空载损耗；β 为变压器负载率；Pk为短
路损耗率。变压器的损耗率可以表示为： η=P2/P1×100%=P2/P2+ΔP1×100%随着变压器负载率的变化，当β＝（P0 ／Pk）0.5时，即当可变损耗（铜耗）等于不变损耗（铁耗）时，变压器效率最大值为： ηmax=SN cosφ/SN cosφ+2P0P K×100% 2.变压器节能降耗措施 根据变压器损耗产生的根源，以下从 5个方面探讨降低变压器铜耗与铁耗的措施。 2.1合理选择变压器型号 变压器的铁耗发生在变压器铁芯碟片内，主要由交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流带来损耗。最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，20世纪初，经研究发现，在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗，增大导磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低。经多次改进，用 0.35 mm厚的硅钢片代替了铁线制作变压器铁芯。近年来，变压器的铁芯材料已发展到最新的节能材料—非晶态磁性材料，非晶合金铁芯变压器应运而生这种变压器的铁损大幅度降低，仅为硅钢变压器的1/5。我国 S7系列变压器是 20世纪 80年代后推出的，其空载损耗和短路损耗均较高。目前推广应用的是 S11系列低损耗变压器，其卷铁芯改变了传统的叠片式铁芯结构为硅钢片连续卷制，铁芯无接缝，大大减少了磁阻，使空载电流减少了 60%～80%，提高了功率降低了电网线损，改善了电网的供电品质。文献［2］对800kVA 的S9型配变和非晶合金配变的节能性能进行了比较，其在 20%和
电力变压器经济运行分析
电力变压器经济运行分析 发表时间：2015-12-21T15:52:49.520Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：马飞 [导读] 内蒙古乌兰察布电业局作为电力系统电压变换的主要设备，被广泛应用于输电和配电领域，变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。 马飞 （内蒙古乌兰察布电业局 012000） 前言 变压器经济运行模式下，变压器有功损耗的计算和使用寿命分析，提出的双时段控制法在充分考虑变压器及其控制开关运行条件的前提下，根据实际运行负荷的变化规律，将日负荷曲线分为2个典型时间段，通过调整变压器在2个时间段内的运行状态，最大限度地降低变压器自身的电能损耗，延长变压器使用寿命。 一、电力变压器 作为电力系统电压变换的主要设备，被广泛应用于输电和配电领域，变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。对供电部门的公用变压器而言，会使低压网络变大造成过多消耗有色金属；选择容量过大的变压器会很快满载，会限制负荷的发展。变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率以及变压器在磁化过程中引起的空载无功损耗、绕组电抗中的短路无功损耗等因素决定的。因此，必须根据变压器的有关技术参数，通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理，充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。电力变压器是应用极为广泛的电气设备，从发电、供电直到用电，一般需经过约5次变压过程，每次变压都要产生电能损耗。由于变压器台数多，总容量大，所以在电力系统中，变压器的总损耗约占总发电量的8%。因此，对电力变压器经济运行区的研究具有重要意义。 二、变压器的负载与损耗的关系 电力变压器的有功功率损耗包含变压器空载损耗和变压器负载损耗两部分，在一定的负载下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：p=pn+pl2－1 p-总的有功功率损耗； pn-空载有功功率损耗； pl在一定负载下的负载有功功率损耗 pn=pt+kqt=pt+k（i0%se/100）2－2 pl=pf+kqf=pf+k（ud%se/100）2－3 pt为变压器额定空载有功损耗即变压器铁耗。qt为变压器额定励磁功率i0%为变压器空载电流pf为变压器额定负载有功损耗即变压器铜损ud%为变压器阻抗电压k为无功经济当量，按变压器在电网中的位置取值，一般可取k=0.1kw/kvar se变压器额定容量根据公式可以计算出一台30kva和一台100kva变压器的有功功率损耗如下： 单从变压器功率损失来看，利用率在50％－70％间为变压器损失率最低、经济运行最好的情况。 三、相同负荷情况下变压器的选择 当三台30kva（合计容量为90kva）的变压器在利用率为50％～70％情况下并列运行，三台变压器的总损耗p1大于一台100kva在相同利用率情况下的总损耗p2。因此两台及以上容量变压器较相应容量的一台的损失大，同时三台变压器的价格比一台相同容量的更高。所以在相同负荷情况下变压器选择需要考虑一下几点： 1.在综合了解用户负荷前提下，尽量根据变压器工作在50％～70％利用率情况下选择变压器容量。 2.变压器长期固定运行情况下可以考虑损耗较小的新型变压器。虽然新型变压器初期价格高，但是新型变压器和高能耗变压器价格差一般能在变压器2~3年的运行中得到弥补。 3.根据现场供电情况，变压器安装应选择在供电负荷重心区域。同时尽量保证三相变压器负荷平衡，减少负序电压损耗。 4.变压器的选择应根据变压器损耗和外接线路的投资来充分比较考虑，尽量达到线路初期投资小和变压器损耗低的优化方案。 四、科学管理和变压器经济运行 （1）变压器制造和经济运行 变压器经济运行不仅取决于经济运行方式，同时更取决于变压器的制造水平。按变压器经常负载大致可以分为四种情况：一是经常处于满载或接近满载运行的变压器；二是经常处于多半载运行的变压器；三是经常处于少半载运行的变压器；四是经常处于轻载或空载运行的变压器。当前制造厂出厂的变压器，经济负载率大都是40～60%范围，对上面的四类负载都不完全适应，特别是对满载或轻载运行的变压器损失率是很大的。因此，建议生产四个类型的变压器，其经济负载率分别为90%、65%、40%、20%。各用电单位都能根据变压器的负载情况选择相应的经济负载率的变压器。这样一来，各用电单位的变压器都能在经济运行区运行，就可以大量节约有功电量和无功电量。 （2）变压器更新和经济运行 设备更新的目的不单纯是消除其有形磨损，更是为了消除其无形磨损。只有不断更新的途径才能从根本上使设备损耗降低、效率提高，改善技术落后状况。更新变压器必然会带来有功电量和无功电量的节约。但要增加投资，这里也存在一个回收年限的问题。变压器不是损坏后才更新，而是老化到一定程度，还要有一定剩值时就可以更新。变压器厂家对各种不同型式、不同容量的变压器的使用寿命都有规定，一般为20年。使用单位按这一规定年限提取设备折旧费，并进行变压器更新。 （3）技术管理和经济运行 减少变压器的降压次数，就减少了变压器的损耗；在安全条件的允许下，对于变比小于2的变压器，尽量采用自耦变压器。自耦变压器和同容量的两线圈的变压器相比，有功和无功损耗要减小很多；不同的功率因数引起的变压器有功和无功消耗也不同，即随着功率因数的提高，变压器的有功和无功消耗都要下降。因此，应尽量提高功率因数，降低变压器的无功功率；变压器绕组的电阻随着温度增高而增大。对同一台变压器在同一负载下，如果温度越低，损耗也越低。因此，应作好变压器散热，降低变压器的温度。