电网中的变压器经济运行实践研究

2014-12-11罗诗全

中国科技纵横 2014年24期

关键词：经济运行损耗变电站

罗诗全

(四川省电力公司巴中电业局,四川巴中 636000)

电网中的变压器经济运行实践研究

罗诗全

(四川省电力公司巴中电业局,四川巴中 636000)

在电网的变压器运行之中,需要采取可行的改进措施,在一定范围内,按照变压器的经济运行的特点,对要采取经济运行的变压器做好电能损耗计算和经济效益比较,在保证不增加或较少投资的前提下,充分运用现有设备和条件,在保证安全的基础上实现降低线损和节约电能的双重目的。

电网变压器经济运行

电网之中的变压器数量较多,实际总容量大,能量损耗也十分可观。通过研究电网变压器经济运行问题,在不增加投资的情况下,依据负荷变化合理安排变压器实际运行方式,对于减少变压器损耗,指导电网节能管理,以及提高电网供电能力,有效实施“节能减排”这一国策具有极其重要的现实意义和重大的历史意义。

1 基本介绍

变压器是整个电力系统之中的主要设备,在整个变换电压以及传输功率过程之中,本身会出现有功功率和无功功率的耗损。整个变压器的有功功率和无功功率和变压器的技术方面的特征有关,跟随者负载的实际变化出现非线性的实际变化,整个变压器的损耗在电网整体的损耗之中占据着重要的部分,基于此,我们有必要依据变压器的技术参数情况,选择合理的运行方式,最终得到节约电能的目标。现今对于变压器的经济运行实际的要求和论述较多,但是出于安全考虑在实际的运行之中的应用并不是很广,因此,我们有必要对此进行讨论。

2 变压器的经济运行的理论简析

那些并列运行的变压器,由于一些额定参数容量和短路损耗等技术特性方面的差异,在一些相同的符合条件之下,不同的运行方式变压器间的实际符合分配不一样,在整个变压器内部出现的总耗损是不一样的,实际运行之中可以通过调整运行方式可以让变压器的总耗损逐渐降低,一旦一些并列运行的变压器的接线在组别和变比不一样的情况下,或者是在实际的运行之中主变分接头方面不一致时,都会在变压器二次侧出现相角差和电压差,在变压器之间出现环流,这就让变压器的内部出现附加的损耗,这会影响到变压器之间的负荷分配,尤其是当有载调压变压器和无载调压变压器并列运行,而且系统电压需要来调整有载调变压器分列运行,而且因为系统电压需要调整有载调压变压器分接头时候最为明显。

我们以2台实际容量不一样的变压器组成变电所作为实际例子,来分析探讨在低负荷的条件下,容量不一的变压器之间实际的经济运行的问题。我们不考虑变化、短路电压不同导致的附加损耗对于实际负荷构成的影响。

2.1 变压器的负载和损耗的关系

在变压器之中的有功率损耗,主要有两部分,一部分是空载损耗,另一部分是负载损耗。空载损耗是一个常数,它会随着变压器负载的变化而变化,负载损耗和变压器负载的平方成正比,和变压器的额定容量的平方成正比,但是在一定的负载下,变压器的实际功率损耗可以下面的公式表示。Δ p= p0+pf。在这个公式之中,Δp表示的是总的有功功率实际的损耗。表示的空载的有功功率损耗,pf表示的是在一定负载下的负载有功功率损耗。我们可以知道变压器在一定的负载为S的时候总的有功功率损耗可以用下面的公式表示。这个公式之中的sk是变压器的额定容量。

2.2 实际变压器的经济运行方式

变站点的变压器容量是按照满足最大的负荷需求,还要保证供电可靠性确定的,但是实际的变电站的负荷会随着时间、季节和经济环境变化的,因而变压器的负载实际水平可能是合理的,也可能处在轻载或者重载状态下的。如果在负荷水平不高的情况之下,实际的一个变电站会采用2台或者是多台变压器进行同时的运行,这样势必就增大网损,这样就造成能源损耗,这样同时形成企业利润方面的损失,现在让一座变电站有同一电压等级2台主变为例子,进行实际变压器经济运行方式的实际研究。

2.2.1 两台相同变压器的经济运行

我们设定变电站的总负荷是s,每一台的变压器的额定容量是sA=B,变压器的空载损耗和短路损耗都是p0,pd,每一个单台变压器在实际运行之中的损耗是两台变压器进行并列运行时候的损耗是我们由这两个公式可以知道,在整个变压器进行轻负荷运行时,绕组铜损耗实际占据的比重相对减少,铁损耗的相对比较大,我们在某一负荷情况下,切除一台变压器,这样就让实际的总损耗减少。通过实际的比较和对照,实际投入两台变压器进行实际运行的效果会比较经济。

2.2.2 变压器最优经济负载系数算例

下面以某变电站为例,说明单台运行与两台运行的关系。某变电站有两台三绕组变压器,容量是50MVA,如表1。

3 变压器运行存在的问题

作为电网之中的变压器经济运行的变电所,可以在合理降低电能损耗的同时,降低66KV以及以下系统实际进行供电的可靠性,这样可能导致出现66KV局部网出现全部停电的情况,这样就需要采取装设备以及变压器自动投入装置一些有效的相关措施。除此之外,实际运行的变压器的运行方式方面出变化也会直接影响到66KV和以下的系统的电压出现一定程度的变化和影响。我们在调整局部电压的情况下可以进行相应的考虑。

我们对实际的情况进行分析,如果是有2台变压器运行的变电所,为了实现经济的考虑,在实际的运行之中对一台变压器进行停运,如果是在正常运行的情况下出现了变压器的故障,这就会导致局部出现短时间的停电现象,这就降低了66KV和以下系统实际供电的可靠性。如果在小电源的系统之中,实际正常运行的变压器出现了故障,可以通过低频减载的装置动作,来有效的切除一部分的负荷。如果先电源只是带着一部分的负荷在进行实际运转,这个时候一些个别低频减再装置一旦出现拒动的情况,那么局部的电网就会出现全部停电的情况。

表1 变电站临界负载

在有2台变压器进行实际运转的变电所里面,出于经济的考虑,停运一台变压器,这个时候的66KV的母线将会出现差动保护,这时候将会出现“非选择”,如果在任何一段出现66KV的母线障碍,这样就会导致变电所的全部停电情况。

除了上面的情况,还有一种2台变压器进行运行的变电所,出于经济的考虑,实际停运了1台变压器的时候,运行变压器本身的电压降相对出现增大的情况,这对66KV和以下系统都会产生一定的影响,我们在进行实际的局部电网调整时,就需要对这些问题进行实际的考虑,做好相应的对策考虑。

4 变压器备用电源自投装置

整个备用电源自投装置可以实现在实际工作电源出现故障断开的情况下,或者是在工作的电源因为一些原因市区电压之后,这个备用的电源可以进行快速地投入到运行之中,实现及时的把用户切换到电源上面去,让实际的用户不至于因为电源出现故障导致装置的停电。我们把这种装置运行到变压器之中,实际上就是变压器的备用电源自投装置。主变的备用电源在实际运行的变压器出现一些故障导致中、低压侧的母线同时失压时,这个备用的电源自动装置动作跳开运行变压的高低中压侧的开关,会自动的合上备用的变压器中的高低中的测压开关,从而带动全站负荷。

我们在进行变压器的经济运行之中,在实际的工厂和一些县级的供电公司之中进行实际的推进较容易,尤其是在一些对于供电的可靠性方面实际的要求不是很高的企业而言,这些应用实际取得的节能方面的效果和实际产生的经济效益是相当可观和明显的。在对供电可靠性要求较高的供电局之中进行实际的推广就显得很困难,这主要是由于处于安全和经济方面的实际考虑,在出现一些矛盾和冲突的情况下,我们需要进行考虑和选择的主要是安全方面的问题,基于这些考虑,采取的必要措施进行实际的补救,这是有效推进供电局进行变压器经济运行工作的关键环节,这也就表明,只有在大家都认可和应用这个变压器的自动装置的情况下,变压器实际的经济运行工作才可能真正的得到实质性的开展。