如何合理调整配电变压器使其达到降低损耗

<p><br /> 一、引言<br /> 由于煤矿大多数是上世纪70年代建井，变压器型<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">组合式箱变</a>号大多数是KSJL型、SJL型、SL型等老式产品，为了安全生产，减少电能损耗，合理<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">箱变</a>支付电费，降低设备投资<a href="http://www.byq.cn/product/product_7_1.html" target="_blank">箱式变压器 </a>，今年我矿矿部变亭更换了1台S10-10/0.4（320KVA）的新型变压器，将原来的SJL-10/0.4（320KVA）更换，取得了较好的经济效益。然而正确选用变压器台数、型号、容量，采取合理的运行方式和<a href="http://www.byq.cn/index.html" target="_blank">干式变压器厂 </a>不断地调整用电负荷，是用电共同关心的问题，但是在实际工作中，人们往往出现一些片面的观念和看法，有的认为变压器的负载率均应在0.7～0.8时效率最高，同时为了少付电费和减少设备投资，经常选<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">变压器厂家</a>用小容量变压器。两台变压器本应并联运行，却只投入一台而另一台备用，本应用大变压器负荷却仍用小变压器带，有的人片面选用大变压器，追求最佳负载率，这样的观点，会造成浪费能源或增大投资。根据我矿多年来用电情况的了解，例举了变压器的几个主要参数，着重说明变压器负载率、效率与经济运行条件下的变压器容量、台数的正确选用。<br /> 二<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">欧式箱变电站</a>、变压器损耗分类<br /> 变压器的损耗主要分以下几类：<br /> 1.有功空载损耗P0是变压器磁滞和涡流损耗的统称，是固定损耗，与负荷无关<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">10kv开关柜 </a>。<br /> 2.有功负载损耗Pk是变压器的电阻损耗，随负荷的平方变化。<br /> 3.无功空载损耗Q0建立磁场必须的无功功率，与负荷无关，Q0=SeI0%×10-2。<br /> 4.无功漏磁损耗Qk是变压器漏磁通产生的无功损耗，随负荷的平方变化。变压器定额负荷时，Qk的值为Qk=SeUk%×10-2。<br /> 式中Se———变压器额定输出容量<br /> I0%——<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">开关柜厂家</a>—穿戴电流百分数<br /> Uk———短路阻抗百分数<br /> 三、分析和论证说明<br /> 1.变压器参数一定，负荷变化时，变压器的最佳负载率。<br /> 当变压器的铜损等于铁损时，或者说固定损耗等于可变损耗时，变压器的损耗最小，效率最高。这时的负载率为最佳负载率，计算式是：<br /> βjp=（P0/Pk）1/2<br /> βjz=［（P0+KQ0）/（Pk+KQk）］1/2<br /> 式中K<a href="http://www.byq.cn/product/product_1.html" target="_blank">变压器</a>———变压器的无功损耗对网络造成的有功损耗系数，一般取0.02～0.1<br /> βjp———有功最佳负载率<br /> βjz———综合最佳负载率<br /> 我国上世纪70年代以后生产的变压器<a href="http://www.byq.cn/product/product_7_1.html" target="_blank">欧式箱变</a><a href="http://www.byq.cn" target="_blank">高压开关柜厂家</a>βjp在0.4～0.55之间，近年来低损耗变压器的βjp为0.45左右。低损耗变压器比70～80年代生产的变<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">组合式箱变</a>压器损耗平均降低25%左右，若从节能观点上出发，应尽量使变压器负载率在接近最佳负载率的<a href="http://www.byq.cn/product/357.html" target="_blank">电炉变压器</a>情况下运行为好。<br /> 2.变压器<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">欧式箱变电站</a>参数一定，负荷变压时，变压器的有功损耗，损耗率和效率。<br /> ΔP=P0+β2Pk<br /> ΔP%=（ΔP/ΔP1）×100%=［ΔP/（βSNcosΦ+ΔP）］×10<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">变压器维修</a>0%<br /> η=［1-ΔP/<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">10kv开关柜 </a>（P1+Δ<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">电气开关柜</a>P）］×100%<br /> 式中P1———变压器输入有<a href="http://www.byq.cn/honor/honor_2_1.html" target="_blank">变压器报价</a>功功率<br /> P1———变压器输出有功功率<br /> P2=P1-ΔP0<br /> ΔP———有功损耗<br /> ΔP%———损耗率<br /> η—<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">美式箱变电站</a>——效率<br /> 举例如下：现在S10-1000/10变压器一台<a href="http://www.byq.cn/product/247.html" target="_blank">电力变压器</a>，P0=1.55kw，Pk=7.5kw，设cosφ=<a href="http://www.byq.cn/product/product_2_1.html" target="_blank">干式变压器</a><a href="http://www.byq.cn" target="_blank">电气开关柜</a>0.90。<br /> 变压器在实际运行中，由于无功损耗对变压器影响不大，为了便于计算和分析变压器有功损耗，故且暂不计算无功损耗的影响。上<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">美式箱变电站</a>述计算结果列于表1。<br /> 表1S10-1000/10变压器有功损耗相关参数</p> <p>分析表1数据可以看出：第一，低损耗变压器的损耗率都很小，而效率都很高。变压器<a href="http://www.byq.cn/about/about.html" target="_blank">沈阳变压器厂</a>效率基本在98%以上。第二、该类型变压器的有功最佳负载率为0.4～0.45。第三，在实际工作中，当设备容量和负荷已定的条件下，变压器可以在负载率为0.2～1的范围内使用。当然在选用变压器时或者负荷可以调整的情况下，应避免在低负载率0.2以下和重负载率0.8以上运行。第四，从变压器的损耗角度上讲，当两台并联运行的同容量变压器各自负载率接近0.6时，则变压器的损耗约等于一台变压器在（β=1时，ΔP=9.06；β=0.6，ΔP=4<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">抽出式开关柜 </a>.25）。<br /> 3.当用电负荷一定时，选用不同容量变压器条件下的有功损耗、损耗率和效率。<a href="http://www.byq.cn/product/product_3_1.html" target="_blank">特种变压器 </a>例如，计<a href="http://www.byq.cn/product/product_7_1.html" target="_blank">欧式箱变</a>算负荷为315kvA，cosΦ为0.90，选<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">三相干式变压器</a>用变压器为S10型，在满足上述条件的前<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">抽出式开关柜 </a>提下，所选各容量变压器的计算结果列入表2。<br /> 分析表2中数据可以看出：第一，当负荷一定时，不同容量的变压器中，损耗最小的为800kvA。其负载率是0.375，而不是某变压器本身的最佳负载率0.45左右。第二，若<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">欧式箱变电站</a>在变压器的负载率为0.3～1的范围内选变压时，经计算大变压器损耗小于<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">抽出式开关柜 </a>小变压器损耗。此时，若有两台不同容量变压器时，投入<a href="http://www.byq.cn/about/about.html" target="_blank">沈阳变压器厂</a>大的比投入小的损耗小，这样既可<a href="http://www.byq.cn/index.html" target="_blank">辽宁变压器</a>节约电能，又可减少相应的投资。当负载率小于0.3时，情况则相反。第三、过去往往认这负载系数小于0.3就是大马拉小车。实例中β=0.15时的损耗还没有β=0.75时的损耗大，而且效率仍在98%以上，故可以认为在β＜0.15的情况下，才可以谈是否大马拉小车，不要轻易将大变压器换为小变压器（若仅从基本电费角度考虑时，对大马拉小车的提法问题尚需分析研究）。<br /> 表2不同容量变压器有功损耗相关参数</p> <p>4.用技术经济比较法来选变压器。如计算负荷为315kvA，选用S10型变压器一台，现将不同容量变压器的有功<a href="http://www.byq.cn/product/357.html" target="_blank">电炉变压器</a>电能损耗电量，该电量折<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">干式变压器厂家</a>合的年电<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">三相干式变压器</a>费，所选变压器容量的年综合电费，以及其变压器一次投资费用列入表3，进行计算对比。<br /> W=ΔP•a•T（kw•h）<br /> X=F1•W（元）<br /> Y=X+F2（元）<br /> 式中W———年电能损耗<br /> a———平均负荷系数，a=0.7<br /> T——<a href="http://www.byq.cn/product/357.html" target="_blank">电炉变压器</a>—年工作时间，两班制取4200h（由综合因素所得）<br /> X———折合年损耗电费<br /> F1———平均电价，F1=0.45元/kw•h<br /> Y———变压器年综合电费<br /> F2———某运行变压器年付基本电费总和（对电力部门不收取基本电费的用<a href="http://www.byq.cn/about/about.html" target="_blank">沈阳变压器厂</a>户来说，表3中不存在<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">高压开关柜价格</a>Y项内容）<br /> 变压器投资费用即价格，由市场价格综合因素确定。<br /> F1与F2以2004年底为考核时间依据。<br /> 表3不同容量变压器技术经济参数</p> <p><br /> 从表3中可以<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">三相干式变压器</a>看出<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">欧式箱变电站</a>：第一，在一定范围内（β=0.<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">变压器价格</a>3～1.0）变压器越大电能损耗越小，为损耗所支出的电费相应也少，而综合电费与变压器投资相对增大。显而易见，假如仅从综合费用小，变压器投资小上考虑，可能选用315KvA的变压器。但从变压器安全运行、最佳负载率、损耗小和企业今后用电发展需求的角度出发，应选630kvA或800kvA的变压器，因为此时损耗较小，容量余留空间大。第二，对电力部门收取基本电费用户来讲，因为该费用与变压器损耗费用之比，远<a href="http://www.byq.cn/product/262.html" target="_blank">低压抽出式开关柜</a>大于损耗费用。在实际工作中，有些用户为了少付基本电费、减轻电费成本<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">彩钢箱变</a>往<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">成套开关柜</a>往疏于考虑变压器的安全和经济运行，致使小容量变压器在满载甚至超载的高损耗状况下继续运行，形成变压器本应并联运行的却未并联运行，或者是应更换大容量变压器运行的也未能及时更换。对不收取基本电费的一些用户来讲，为了节省设备一次性投资或者减少成<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">干式变压器的价格</a>本费用也出现了上述类似的情况，这是不利于节约能源的。<br /> 四、结<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">开关柜厂家</a>语<br /> 综上所述，用电单位除考虑用电费用外，更应该从全局出发，合理<a href="http://www.byq.cn/product/product_6_1.html" target="_blank">低压开关柜 </a>选择变压器负载率，效率与经济<a href="http://www.byq.cn/product/product_2_1.html" target="_blank">干式变压器</a>运行点。这些因素不但有利于节约能源降低损耗，而且对电网的经济运行有着重要的意义。我矿根<a href="http://www.byq.cn/index.html" target="_blank">辽宁变压器</a>据上述因素对对矿部变压器（<a href="http://www.byq.cn" target="_blank">抽出式开关柜 </a>SJL型）更换新型变压器（S10型）进行合理分配调<a href="http://www.byq.cn/index.html" target="_blank">辽宁变压器</a>整，年节约电费1万元，取得了较好的经济效益，很值得借鉴。</p> <p>&nbsp;</p>