中国工程论文网
代写工程论文
当前位置:工程论文网 > 电力工程论文 > 用电区域负载与配电变压器的型式和容量选择

用电区域负载与配电变压器的型式和容量选择

时间:2011-12-23 12:03来源:配电变压器 作者:工程硕士论文代写 点击:
针对用电区域范围内的负载情况,对配电变压器的经济运行性能进行比较分析,提出了配电变压器型式和容量选择的原则,实现配电网络和用电企业降低电能损耗、提高经济效益的目的

 

摘要:针对用电区域范围内的负载情况,对配电变压器的经济运行性能进行比较分析,提出了配电变压器型式和容量选择的原则,实现配电网络和用电企业降低电能损耗、提高经济效益的目的。
关键词:负载;配电变压器;经济运行;型式;容量选择
 
引言
能源是国民经济发展的命脉,关系到国计民生。电力作为一种能源,有许多自身的特点,电能不能储存,生产、输送和使用同时完成;在发电、供电和用电的过程中,其自身的损耗巨大,约占总量的$":;根据统计1999年全国发电机装机容量7737亿;<,发电量5878亿;<=,全国电力系统及配电网的线损率约为32:;可见,电力系统本身配电网络的能源消耗数量巨大。配电变压器作为电力系统和广大企业用户广泛应用的电气设备,把供电网络的电压转换为用电设备或装置直接使用的电压,在电力输送、分配和使用过程中发挥着核心关键作用;尽管配电变压器在能量转换过程中效率非常之高,现运行的配电变压器的效率一般都在99:以上,但由于它应用于国计民生的各个领域,遍布城乡各个角落,其数量多,容量巨大,运行过程中的能量损耗就非常可观。目前,国内统计在电网上运行的配电变压器中,服役年龄超过!"年以上效率低的老旧变压器约占$":以上,估算容量约为!2 #亿;>)?这些变压器是按照六七十年代标准设计的产品,损耗非常高,如果花一定投资用’9及以上系列的变压器去替换老旧变压器,定会获得很大经济效益。依不同容量的计算,购置’9及以上的配电变压器去替换旧变压器,投资回报年一般只需!—%年(未计旧变压器回收费和拆装费条件)。就淄博地区在网上运行的配电变压器而言,同样有大量’3及以下系列的高耗能变压器仍在继续使用,高耗能配电变压器所占比例高,特别是一些厂矿企业自用的变压器参数老化,缺陷多,损耗高,运行的可靠性差,运行维护的工作量大,使用中的可见成本和不可见成本非常高,改造的任务和节能的潜力非常大。本文对不同系列和型式的配电变压器进行经济性能比较,分析配电变压器选择所要考虑的因素,对用电负荷和配电变压器的型式和容量选择进行综合效益分析论证,提出配电变压器型式选择的原则要求。"配电变压器的经济运行问题配电变压器实际应用中存在的问题目前,国内供电系统和工矿企业,虽然已经开始关注和重视能源节约,在配电变压器经济运行方面做了大量工作,年国家技术监督局颁布了《工矿企业电力变压器经济运行导则》,规定了用电单位电力变压器经济运行方式的选择、计算和管理要求;但在实际的运行管理中,仍然存在不合理的运行情况,造成了电能的巨大浪费,特别是电力部门,大多由于没有对运行的配电变压器针对负荷情况,进行系统的分析和动态的计算,仅凭以往旧系列高耗能变压器时代的传统观念,来选择配电变压器的型式和容量;确定变压器的负载率和运行方式,造成的损失就更大。配电变压器低效率运行主要表现在:公用或用户配电室内,凡是一台变压器能承担的负载就不用两台运行;凡是小容量变压器能承担的负载就不选用大容量变压器;把变压器的负载率做为是否过轻载(大马拉小车)的标准,错误的认为变压器的负载率越高,变压器损失的电能就越小,效率也就越高;甚至,有些用户认为变压器是高效率设备,开展经济运行无潜力可挖,拒绝使用高性能参数的新系列配电变压器。关于配电变压器的经济运行配电变压器经济运行是在确保配电变压器安全运行和满足对用户供电质量和可靠性的基础上,以良好的损耗参数为前提,充分利用现有的设备条件,择优选取配电变压器的负载率和运行方式,降低配电变压器本身的能量损耗,提高其电源侧的功率因数,实现降损节能的目标。用电负荷与配电变压器容量和型式的确定,关系到配电变压器经济运行;实施配电变压器经济运行与配电室内变压器的台数、容量和性能参数密切相关,是建立在确保安全可靠供电前提下的一项综合经济技术活动,贯穿配电变压器从设计选型、运行检修到退役的整个过程;在新建扩建和配电变压器增容时,就要考虑其相关的因素和条件;实施配电变压器经济运行,在配电变压器设计和选型时应充分给予考虑。!配电变压器的损耗构成配电变压器是借助于电磁感应,以相同的频率,在两个绕组之间变换、交换电压和电流的一种电气设备,变压器的损耗分为空载损耗和负载损耗;空载损耗是变压器在额定电压下,铁心内由励磁电流引起磁通周期性变化时产生的损耗,仅与变压器的自身特性和运行电压有关,不随负载的高低而变化;负载损耗是变压器在额定负载运行时,一次、二次绕组流过额定电流,在绕组中产生的损耗,包括基本损耗和附加损耗两部分,基本损耗是绕组直流电阻引起的损耗,等于电流的平方与直流电阻的乘积,附加损耗包括由于漏磁场引起的集肤效应使导线的有效电阻变大而增加的损耗,多根导线并绕时的内部环流损耗,漏磁场在金属夹件、油箱壁处产生的涡流损耗等;负载损耗不仅与配电变压器自身特性有关,而且随配电变压器负载的变化而变化。配电变压器有功损耗的理论计算公式:配电变压器的有功损耗:式中:3 配电变压器的有功功率损耗,为配电变压器的空载损耗;为配电变压器的额定负载损耗;为配电变压器的负载率;其中为配电变压器的实际运行负载为配电变压器额定容量。配电变压器年有功电能损耗:为配电变压器全年实际运行小时数不同型式配电变压器的经济指标对比分析配电变压器一直朝着更低损耗和更低噪音的方向发展,3"年代后期,我国配电变压器行业发展速度较快,涌现了一大批新的产品和厂家。特别是近几年,由于受到城乡电网改造工程的拉动,城乡电网改造工程淘汰$"45的高耗能变压器达5786万,选用的配电变压器也实现了由’7型向’3型等新系列型式节能变压器的转变,目前正逐步向采用损耗参数更低的’$$系列转变,配电变压器的损耗参数已得到了大幅度降低。近几年,国内研制生产的’$$系列配电变压器效率高,与’3变压器相比,在其它性能参数满足规程的前提下,空载损耗又下降以上,空载电流下降7"8以上,损耗参数比较详见表根据《工矿企业电力变压器经济运行导则》,下面就配电变压器的损耗参数进行经济计算分析,并以型式与5和6型式的同容量配电变压器进行比较,其实际主要技术参数对比,如表!。实际运行中,配电变压器的空载损耗等于负载损耗时,其电能的转换效率最高,故以上种系列型式的配电变压器的最佳负载系数和最高效率分别为:6;由此可见,实际制造的新系列配电变压器,不仅空载损耗大幅度降低,而且负载损耗也有所下降,即使在最高效率下,新系列型式的配电变压器的效率也最高。在电力企业和广大用户实际应用配电变压器中,其负载率往往很难在最佳状态运行,如下按>";负载率考虑,各系列型式的配电变压器年节电情况计算比较。对’$$系列配电变压器有功损耗计算:B同理可得:’,系列配电变压器年有功电能损耗7AB-系列配电变压器年有功电能损耗 7AB可以看出:当变压器负载率配电变压器比变压器年节约电量较’配电变压器年节约电量662"7AB。如果平均按": &元4 7AB计算,年可节约的电费分别为元和元。目前,市场购买和配电变压器的参考价格分别为元,和年节约电费比较,当年即可收回购买设备的投资差价。同时,由于系列型式变压器采用全密封波纹油箱,取消了储油柜,加装了压力释放阀,外形美观,属于免维护产品。同时配电变压器油不与外界空气接触,减缓了绝缘材料的老化,其使用寿命比普通配电变压器要长得多;由于延长了变压器使用寿命,减少了运行维护费用,减少了变压器停电检修对生产经营的影响,因此其经济效益和社会效益十分显著。!配电变压器容量和型式选择遵循的原则为满足设备用电量和安全可靠性的要求,在配电变压器选用和更换增容等具体工作中,首要考虑的因素是根据用电区域的负载大小,选择配电变压器的型式和容量,型式选择决定配电变压器固有经济损耗指标;而容量选择过大,增加设备购置和安装、运行维护的投入,造成资金浪费;容量选择过小,不能满足用电的需求,使配电变压器过载运行,造成设备损坏;配电变压器型式和容量选择得当,不仅节约建设的一次性投资,而且能够有利于配电变压器的安全经济运行,减少运行、维护的费用。配电变压器容量和台数是影响配电网结构、用电安全可靠性和经济性的重要因素,而容量大小的选择往往取决于区域负荷的现状和增长速度,取决于周围上一级电网或电厂提供负载的能力,取决于与之相联结的配电装置技术和性能指标,取决于负荷本身的性质和对用电可靠性要求的高低,取决于配电变压器单位容量造价、系统短路容量和运输安装条件等等,新建扩建和配电变压器增容时的台数和型式容量的选择,国内尚无明确的规定,一般根据常规经验和个人的观点来进行;结合本文的分析论证,作者认为一般应考虑如下因素:($)配电变压器额定容量,应能满足用电区域内高峰负荷的需要,即满足全部用电设备总计算负荷的需要,避免配电变压器长期处于过负荷状态运行。新建配电变压器容量应满足:年规划负荷的需要,防止不必要的扩建和增容。(1)对于用电区域内有重要用户的配电室或开闭所,应考虑一台配电变压器在故障或停电检修状态下,其它配电变压器在计及过负荷能力后的允许时间内,保证用户的一级和二级负荷不受影响;对一般负荷,任何一台配电变压器停运,应能保证全部负荷的的用电设备不受影响。(3)由于在一定范围内,大容量配电变压器单位容量造价低,在高负荷密度用电区域建设大容量配电室能够节省投资,容量越大,效果就越明显;但为保证供电运行方式灵活,应考虑采用多台配电变压器,单台配电变压器容量的选择不宜过大和过小,要预留负荷发展而扩建的可能,实现配电变压器容量由小到大,配电变压器的台数由多到少,但要控制低压线路的供电半径,防止线损增加。为保证配电室运行方式灵活可靠,减少和方便备用容量储备,便于与相联结配电装置的配合,便于检修维护,达到整体规范统一,选择配电变压器型式和容量的种类应尽量减少,一般不超过两种。(4)在一定容量范围内,容量增大,配变变损降低,但节约的电费可能难以补偿投资费用的增加,所以配电变压器容量的选择要考虑配电变压器及其配套装置的一次性投资,执行国家降损节能政策,必要时,要进行经济运行方式和投资汇报率的计算分析。(5)由于供电企业要求城区供电满足的可靠性准则,配电变压器容量的选择又不同于一般企业,除符合上述条件外,要考虑事故和检修状态下,减少供电引起的经济损失和对社会的影响,应满足一台配电变压器停电后,部分负荷调至周围配电室,不影响对全部用电设备的正常用电需求。(6)考虑配电变压器经济运行,要建立在安全可靠供电的前提条件下,必要时,备用配电变压器应有可靠的自动投入装置相配套,保证在相临配电变压器不能运行时自动投入运行,确保不中断正常供电。(8)新上的配电变压器应尽量选择损耗参数良好的新型式的配电变压器,这样,虽然短期增加了购买设备的投资,但由于节能配电变压器能够节约能源,减少电量损耗,减少无功设备投入费用45,多投资部分靠节约电量的电费,短时期内即可收回。(9)由于新型式的配电变压器最佳经济负载率较低,对昼夜或季节性负荷变化大的用电设备负载,尽量选择空载损耗低的配电变压器,减少电能损失。
结束语
用电区域负载与配电变压器型式和容量的选择关系密切,是供用电企业一项重要的经济技术活动,需要考虑用电安全和长期电能节约带来的巨大经济社会效益,必要时,应按《工矿企业电力变压器经济运行导则》进行分析计算。"
参考文献:
1>《工矿企业电力变压器经济运行导则》《油浸式电力变压器负载导则》
2> 《电力变压器应用导则》咸日常《大型变压器更换的效益分析论证》
 
(责任编辑:anter)
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
发布者资料
工程硕士论文代写 查看详细资料 发送留言 加为好友 用户等级:高级会员 注册时间:1970-01-01 08:01 最后登录:2012-01-21 10:01
栏目列表
点击提交代写需求
点击提交代写需求
点击提交代写需求
推荐内容