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變電運行中變壓器的節能效用

來源:論文網  發布時間: 2015/9/7 8:46:30

關鍵詞: 變壓器 節能改造 用電系統

北極星配售電網訊:一、變壓器運行中一些部位高溫對變壓器節能產生負面影響

(1)分析開關接觸不良。主要原因是接觸點壓力不夠、開關接觸面有雜質、開關接觸面積太小、分接開關與開關的接觸位置不太對應、分開關的多個接觸環與接觸柱不同時接觸等。由于接觸不良使接觸電阻大,損耗增大。如果變壓器在運行中已判斷出其開關接觸不良而引起高溫應將變壓器退出運行,測三相分接頭的直流電阻來確定分接開關的接觸情況。運行中應注意輕瓦斯動作情況,必要時對油樣進行化驗分析,因為,開關溫度升高必定會使油溫升高,油溫越高其閃點越低。

(2)繞線匝間短路。匝間短路就是相鄰幾個線匝之間的絕緣損壞,造成一個閉合的短路回路,同時,使該相的繞線組減少匝數。短路回路內流著由交變磁通感應出來的短路電流,將產生高溫,使變壓器耗損增大,嚴重時導致變壓器損壞。

(3)鐵芯硅鋼片間存在短路回路。鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片疊成的,由于外力損傷或絕緣老化等原因使硅鋼片間漆膜絕緣損壞或其他原因使硅鋼片間絕緣損壞,會增大渦流,造成局部過熱,影響變壓器出力,嚴重時會引起鐵芯起火。

二、變壓器節能改造的具體方法

變壓器節能改造的具體方法包括:降容、保容、增容和調容4種方法。

(1)繞組改制法:改高、低壓繞線組降容法;改高、低壓繞組調容法;改高、低壓繞線組質量法;改高、低壓繞組增容法。

(2)鐵心改制法:調換全部鐵心法;調換部分鐵心法;調換部分柱芯法;調換全部軛鐵法;調換部分軛鐵法;增減芯柱級數法;增減芯柱直徑法;單片重疊鐵心法;鐵心硅鋼片重疊法;鐵心硅鋼片重新絕緣法。

(3)繞組、鐵心全改法:全改繞組、鐵心增容法;全改繞組、鐵心保容法;全組繞組、鐵心降容法。

經過節能改造的變壓器,技術指標和要求均應符合國家有關規定要求:

(1)變壓器的空載損耗比改制前降低45%~55%。優于JB1300—73標準I(冷軋硅鐵片)數據,達到S7或SL7低損耗變壓器數據;

(2)空載電流比改制前降低70%左右

(3)空載短路損耗符合國標或有關規定;

(4)阻抗壓降控制在3.6%~5.5%(3~10kV,30~1600Kv.A),6%~7.7%(35kV,50~1600kV.A).

三、如何使變壓器經濟運行

火力發電廠用電設備中,耗電量最多的是電動機(約占全廠廠用電量的98%),由于整個廠用電系統的設備運行相互影響,如果變壓器運行方式不合理,不僅變壓器自身要多消耗電能,而且還會影響到電動機及其其他用電設備的經濟運行,所以變壓器的經濟運行不可忽視。

能否是變壓器處于經濟運行狀態,主要應從兩個方面著手。首先要從變壓器處于效率高的區間運行,另外要使變壓器運行式合理,確保器所帶電氣設備既經濟又安全,兩者必須兼顧。

(1)變壓器本身運行的經濟區間。分析變壓器損耗與負荷的關系可以得出以下結論:在變壓器不變耗損和可變耗損相等的情況下,變壓器效率最高,此時,負荷為變壓器最經濟負荷,既在這個負荷下產生的銅耗等于鐵耗。在變壓器制造上,一般保證符合系數K=0.5~0.6時效率最高,因此,對變壓器本身來說,若能調整負荷在此負荷系數附近進行則效率最高。

(2)采用合理的運行方式。發電廠內的變壓器分為兩種,一種負責把所有發功率送入電網,使用了大型升壓變壓器;另一種是把送到廠內各種機電設備而使用降壓變壓器。隨著單機容量的不斷擴大,表現出來的是升壓變壓器的容量越來越大,因為它要與機組相匹配,廠用降壓變壓器的臺數越來越多,大型機組的廠用電系統龐大復雜。因此,采用和調整變壓器運行方式是降低廠用電率、保證經濟運行的重要環節。通常根據具體情況調整變壓器的負荷,改變運行方式,以獲得變壓器運行的經濟性。

發電廠的變壓不論是升壓還是降壓,由于在一晝夜或一年內變壓器的負荷有很大的變化,因此,運行中應設法在負荷小時將一臺或幾臺變壓器停運,待負荷大時在投入運行,這樣就可以大大減少變壓器總的功率損耗,使其處于經濟運行狀態。

在按經濟觀點確定投入幾臺變壓器并聯運行時,必須考慮到變壓器內的有功損耗和無功損耗。為什么要考慮無功損耗?因為,變壓器的無功損耗是由發電廠的發電機、同期補償器或靜止電容器發出,并經過輸電線路送到變壓器的。發送或輸送無功功率時,電源繞組和輸電導線內部都要產生有功損耗。顯然,變壓器內無功損耗的任何變動,使有功損耗對應地變化。因而也使送電線內的能量損耗變動,所以在選擇最有利的工作狀態時,必須考慮無功損耗。

并聯變壓器的經濟運行時,廠用一個叫無功經濟當量的系數尺把無功損耗折算成有功損耗。無功經濟當量系數k表示發出和輸送1kvar無功功率要消耗多少有功功率。例如,若K=0.1,就表示發出和輸送1kvar無功功率所消耗的有功功率時0.1kw無功經濟當量系數的值,隨變壓器安裝地點而不同。如變壓器安裝在發電廠內,則K值很小;如果變壓器安裝的地點離發電廠很遠,則K值較大,因為此時無功功率經過長距離電網輸送,有較大的有功耗損。

(3)合理選擇變壓器分接頭位置。為了保證發電廠各電壓級母線有正常的電壓水平,變壓器分接頭調整是其中的一個重要手段。現在大型機組的廠用電系統,多用帶負荷整分接頭,這樣可以做到使廠用電廠用母線,電壓很容易在最佳狀態下運行,為大量的廠用電動機提供了一個良好的工作狀態和經濟運行的條件。

(4)備用變壓器備用時不應帶電壓。為了避免變壓器的空載損耗,備用變壓器備用時不應帶電壓而應通過“備用電源自動投入”裝置保證廠用電系統的可靠性。



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