電網中的變壓器經濟運行實踐研究

羅詩全

(四川省電力公司巴中電業局,四川巴中 636000)

電網中的變壓器經濟運行實踐研究

羅詩全

(四川省電力公司巴中電業局,四川巴中 636000)

在電網的變壓器運行之中,需要采取可行的改進措施,在一定范圍內,按照變壓器的經濟運行的特點,對要采取經濟運行的變壓器做好電能損耗計算和經濟效益比較,在保證不增加或較少投資的前提下,充分運用現有設備和條件,在保證安全的基礎上實現降低線損和節約電能的雙重目的。

電網 變壓器 經濟運行

電網之中的變壓器數量較多,實際總容量大,能量損耗也十分可觀。通過研究電網變壓器經濟運行問題,在不增加投資的情況下,依據負荷變化合理安排變壓器實際運行方式,對于減少變壓器損耗,指導電網節能管理,以及提高電網供電能力,有效實施“節能減排”這一國策具有極其重要的現實意義和重大的歷史意義。

1 基本介紹

變壓器是整個電力系統之中的主要設備,在整個變換電壓以及傳輸功率過程之中,本身會出現有功功率和無功功率的耗損。整個變壓器的有功功率和無功功率和變壓器的技術方面的特征有關,跟隨者負載的實際變化出現非線性的實際變化,整個變壓器的損耗在電網整體的損耗之中占據著重要的部分,基于此,我們有必要依據變壓器的技術參數情況,選擇合理的運行方式,最終得到節約電能的目標。現今對于變壓器的經濟運行實際的要求和論述較多,但是出于安全考慮在實際的運行之中的應用并不是很廣,因此,我們有必要對此進行討論。

2 變壓器的經濟運行的理論簡析

那些并列運行的變壓器,由于一些額定參數容量和短路損耗等技術特性方面的差異,在一些相同的符合條件之下,不同的運行方式變壓器間的實際符合分配不一樣,在整個變壓器內部出現的總耗損是不一樣的,實際運行之中可以通過調整運行方式可以讓變壓器的總耗損逐漸降低,一旦一些并列運行的變壓器的接線在組別和變比不一樣的情況下,或者是在實際的運行之中主變分接頭方面不一致時,都會在變壓器二次側出現相角差和電壓差,在變壓器之間出現環流,這就讓變壓器的內部出現附加的損耗,這會影響到變壓器之間的負荷分配,尤其是當有載調壓變壓器和無載調壓變壓器并列運行,而且系統電壓需要來調整有載調變壓器分列運行,而且因為系統電壓需要調整有載調壓變壓器分接頭時候最為明顯。

我們以2臺實際容量不一樣的變壓器組成變電所作為實際例子,來分析探討在低負荷的條件下,容量不一的變壓器之間實際的經濟運行的問題。我們不考慮變化、短路電壓不同導致的附加損耗對于實際負荷構成的影響。

2.1 變壓器的負載和損耗的關系

在變壓器之中的有功率損耗,主要有兩部分,一部分是空載損耗,另一部分是負載損耗。空載損耗是一個常數,它會隨著變壓器負載的變化而變化,負載損耗和變壓器負載的平方成正比,和變壓器的額定容量的平方成正比,但是在一定的負載下,變壓器的實際功率損耗可以下面的公式表示。Δ p= p0+pf。在這個公式之中,Δp表示的是總的有功功率實際的損耗。表示的空載的有功功率損耗,pf表示的是在一定負載下的負載有功功率損耗。我們可以知道變壓器在一定的負載為S的時候總的有功功率損耗可以用下面的公式表示。這個公式之中的sk是變壓器的額定容量。

2.2 實際變壓器的經濟運行方式

變站點的變壓器容量是按照滿足最大的負荷需求,還要保證供電可靠性確定的,但是實際的變電站的負荷會隨著時間、季節和經濟環境變化的,因而變壓器的負載實際水平可能是合理的,也可能處在輕載或者重載狀態下的。如果在負荷水平不高的情況之下,實際的一個變電站會采用2臺或者是多臺變壓器進行同時的運行,這樣勢必就增大網損,這樣就造成能源損耗,這樣同時形成企業利潤方面的損失,現在讓一座變電站有同一電壓等級2臺主變為例子,進行實際變壓器經濟運行方式的實際研究。

2.2.1 兩臺相同變壓器的經濟運行

我們設定變電站的總負荷是s,每一臺的變壓器的額定容量是sA=B,變壓器的空載損耗和短路損耗都是p0,pd,每一個單臺變壓器在實際運行之中的損耗是兩臺變壓器進行并列運行時候的損耗是我們由這兩個公式可以知道,在整個變壓器進行輕負荷運行時,繞組銅損耗實際占據的比重相對減少,鐵損耗的相對比較大,我們在某一負荷情況下,切除一臺變壓器,這樣就讓實際的總損耗減少。通過實際的比較和對照,實際投入兩臺變壓器進行實際運行的效果會比較經濟。

2.2.2 變壓器最優經濟負載系數算例

下面以某變電站為例,說明單臺運行與兩臺運行的關系。某變電站有兩臺三繞組變壓器,容量是50MVA,如表1。

3 變壓器運行存在的問題

作為電網之中的變壓器經濟運行的變電所,可以在合理降低電能損耗的同時,降低66KV以及以下系統實際進行供電的可靠性,這樣可能導致出現66KV局部網出現全部停電的情況,這樣就需要采取裝設備以及變壓器自動投入裝置一些有效的相關措施。除此之外,實際運行的變壓器的運行方式方面出變化也會直接影響到66KV和以下的系統的電壓出現一定程度的變化和影響。我們在調整局部電壓的情況下可以進行相應的考慮。

我們對實際的情況進行分析,如果是有2臺變壓器運行的變電所,為了實現經濟的考慮,在實際的運行之中對一臺變壓器進行停運,如果是在正常運行的情況下出現了變壓器的故障,這就會導致局部出現短時間的停電現象,這就降低了66KV和以下系統實際供電的可靠性。如果在小電源的系統之中,實際正常運行的變壓器出現了故障,可以通過低頻減載的裝置動作,來有效的切除一部分的負荷。如果先電源只是帶著一部分的負荷在進行實際運轉,這個時候一些個別低頻減再裝置一旦出現拒動的情況,那么局部的電網就會出現全部停電的情況。

表1 變電站臨界負載

在有2臺變壓器進行實際運轉的變電所里面,出于經濟的考慮,停運一臺變壓器,這個時候的66KV的母線將會出現差動保護,這時候將會出現“非選擇”,如果在任何一段出現66KV的母線障礙,這樣就會導致變電所的全部停電情況。

除了上面的情況,還有一種2臺變壓器進行運行的變電所,出于經濟的考慮,實際停運了1臺變壓器的時候,運行變壓器本身的電壓降相對出現增大的情況,這對66KV和以下系統都會產生一定的影響,我們在進行實際的局部電網調整時,就需要對這些問題進行實際的考慮,做好相應的對策考慮。

4 變壓器備用電源自投裝置

整個備用電源自投裝置可以實現在實際工作電源出現故障斷開的情況下,或者是在工作的電源因為一些原因市區電壓之后,這個備用的電源可以進行快速地投入到運行之中,實現及時的把用戶切換到電源上面去,讓實際的用戶不至于因為電源出現故障導致裝置的停電。我們把這種裝置運行到變壓器之中,實際上就是變壓器的備用電源自投裝置。主變的備用電源在實際運行的變壓器出現一些故障導致中、低壓側的母線同時失壓時,這個備用的電源自動裝置動作跳開運行變壓的高低中壓側的開關,會自動的合上備用的變壓器中的高低中的測壓開關,從而帶動全站負荷。

我們在進行變壓器的經濟運行之中,在實際的工廠和一些縣級的供電公司之中進行實際的推進較容易,尤其是在一些對于供電的可靠性方面實際的要求不是很高的企業而言,這些應用實際取得的節能方面的效果和實際產生的經濟效益是相當可觀和明顯的。在對供電可靠性要求較高的供電局之中進行實際的推廣就顯得很困難,這主要是由于處于安全和經濟方面的實際考慮,在出現一些矛盾和沖突的情況下,我們需要進行考慮和選擇的主要是安全方面的問題,基于這些考慮,采取的必要措施進行實際的補救,這是有效推進供電局進行變壓器經濟運行工作的關鍵環節,這也就表明,只有在大家都認可和應用這個變壓器的自動裝置的情況下,變壓器實際的經濟運行工作才可能真正的得到實質性的開展。

5 針對變壓器存在問題的改進措施

實際的變壓器的經濟,首當其沖的應當考慮安全方面的問題,這是基礎和最為重要的內容。基于這樣的考慮,我們針對上面提及的問題,采取適當的措施進行實際的改造。

根據實際的變壓器的經濟運行方面的需要,有2臺的變壓器進行實際運轉的變電所,在一臺變壓器停止運轉之后,可以采取備用運行的方式,也就是在變壓器的兩側的刀閘在合位,開關的開位。

為了保證實際運行的局部系統具有供電方面的可靠性,在一臺變壓器停止運行之后,就需要把備用的變壓器自動投入到裝置盡可能快速的投入到是實際的運行之中,這樣就可以提高整體供電的可靠性,還可以滿足電網在經濟運行方面的需要。

還需要做好對于變壓器的故障方面的預想,尤其是對于一些小電源的系統更需要做好對于電源以及負荷和低頻減載方面的平衡工作,保證電網之中的變壓器實際運行方面的安全可靠,同時可以兼顧經濟效益。

6 結語

我們通過對于變電站的變壓器經濟方面的研究,對于一些經濟運行實際效果方面的相關情況表明對于變壓器的經濟運行的效益和節能方面的研究十分必要,實際可以起到的效果也會更加的顯著,可以在電網運行之中進行切實的推廣。

[1]張萬君,于慶廣,崔玉東.電力系統負荷優化配置與轉移的研究[J].電力電子技術,2009(5).

[2]曹云軒,石孝文,殷家敏,金黎明,楊渝璐.變壓器經濟運行在電網的實踐與推廣[J].南方電網,2010(25).