马晓晴电力系统节电技术分析

1、分类号郑州电力高等专科学校毕 业 设 计（论 文）题目电力系统节电技术分析并列英文题目系 部电力工程系 专业 供用电技术姓 名马晓晴 班级 供电0702指导教师孙晓红 职称高级讲师论文报告提交日期 2010年6月9日 郑州电力高等专科学校前言能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。随着全球能源形势的日益紧张，节能降耗已经成为世界各国经济可持续发展的战略目标。电动机、变压器、水泵、风机、无功补偿、无负压供水、优化调度、照明等用电领域的节能正在成为节电工作的主力军，设备

2、的合理配置和准确的电气节电控制一直是节能工作的重要环节。电力是国有经济发展的基础资源。随着我国现代化建设的进展、科学技术的进步、经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，对电力需求越来越大。为了缓解电力能源供应紧张局面，提高电能利用率和使用率，我国制定了“开发与节约并重，近期把节约放在优先地位”的能源方针政策和中华人民共和国节约能源法。节电是国家发展经济的一项长期战略方针，是一项利国利民的事业，有利于提高国有资源利用率。 马晓晴2010/6/5内容摘要本设计主要有：能源现状分析，节电措施介绍，以及电动机的分析（能量损耗、降压法节电和变频器节电等）和变压器的分析目录前言内容摘要目录第一章节电的现实

3、意义与基本措施第一节能源现状分析第二节节能节电的相关政策第三节节电的基本措施与方法第二章电动机的节电技术分析第一节电动机能量损耗种类第二节电动机的特性曲线第三节电动机的合理选用第四节调压调频节电技术分析第三章变压器的节电技术分析第一节变压器的基本参数第二节变压器负载经济分配第四章无功功率补偿与节电结束语参考文献第一章 节电的现实意义与基本措施第一节 能源现状分析能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。 过去100多年里，发达国家先后完成了工业化，消耗了地球上大量的自

4、然资源，特别是能源资源。当前，一些发展中国家正在步入工业化阶段，能源消费增加是经济社会发展的客观必然。中国是当今世界上最大的发展中国家，发展经济，摆脱贫困，是中国政府和中国人民在相当长一段时期内的主要任务。20世纪70年代末以来，中国作为世界上发展最快的发展中国家，经济社会发展取得了举世瞩目的辉煌成就，中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。能源消费的快速增长，为世界能源市场创造了广阔的发展空间。中国已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分，对维护全球能源安全，正在发挥着越来越重要的积极作用。中国政府正在以科学发展观为指导，加快发展现代能源

5、产业，坚持节约资源和保护环境的基本国策，把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，努力增强可持续发展能力，建设创新型国家，继续为世界经济发展和繁荣作出更大贡献。 中国能源战略的基本内容是：坚持节约优先、立足国内、多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作，努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。电能是应用最广泛的一种能源形式，也是各种能源非常重要组成部分。电能是二次能源，地球的能源很多被用来发电来供应人们的生活和生产。因此要节能，节电是一个重要的方面。第二节节能节电的相关政策节能节电是保证经济持续发展的大趋势。近

6、年来，中国经济持续以8多增长。但在经济加快发展的同时，也出现了能源、部分原材料紧张的状况，尤其是全国用电量的超常增长，增长最快时用电量连续17个月平均增速超过15。每年有多个省市区先后出现不同程度的限电情况。上海、广东，江苏、浙江等用电大省，甚至包括煤炭资源丰富的山西省、水源充足的青海省均不断出现拉闸限电的尴尬。一时间“电荒”成了影响经济持续发展的主要障碍之一。节能节电是国家政策导向，随着中华人民共和国节约能源法、重点节能单位节能管理办法、中华人民共和国环境保护法的相继推出，及节约用电管理办法、关于推进电力需求侧管理工作的指导意见、政府机构节能行动倡议等专项政策法规的颁布，先后建立了全国性节能

7、宣传活动制度(每年11月组织全国“节能月”活动)，并推行合同能源管理(一种全新的节能服务机制)，每年政府出台在节电推广上的投资举措。这些均已表明：节电势在必行。因此，各地方政府为了用电的安全和减轻电网的负担，纷纷推出各种相应的节电方案，倡导开展节电技术改造活动，应用先进高效的节电技术和产品。 目前，我国现有的节电产品主要有变频器、电机节电控制器、系列安全节电器、三相灯光节电器、抽油机节电器、低压无功补偿节电器、电加热设备节电产品、电力滤波器等。第三节 节电的基本措施与方法近几年一些节能的专用设备、装置不断推陈出新，给实施节电提供了很多的选择，以适应不同设备工况、不同应用领域节能的要求。电网经济

8、运行节电技术就是把变压器、电动机经济运行领域扩充到供电线路、输电网、配电网经济运行，运用优化定量化的科学判定方法，用知识经济手段提高电网运行中的科技含量，去挖掘电网损耗中的节电潜力。一般企业节电的方法和途径可概括为三个方面：采用合理的运行控制方式和采用先进的节电设备；提高用电管理水平节电；采用无功补偿，提高供配电系统和用电设备的功率因数。第二章 电动机的节电技术分析电动机作为电能转换为机械能的一种转换装置，电动机消耗的电能约占全国用电量的60%70%。电动机节电应以节约电能和提高电动机的综合效益为原则，合理选择电动机使其处于经济运行状态。同时，对在用电动机进行节能改造，降低电动机的能量损耗，提

9、高电动机的运行效率。电动机的主要节电方法有合理调整电动机的配套使用、降压法节电、安装补偿电容器、加装变频器等。第一节 电动机能量损耗种类根据GB755-87电机基本技术要求中规定，将电动机能量损耗划分为恒定损耗、负载损耗和杂散损耗。一、恒定损耗恒定损耗是指电动机运行的固有损耗，恒定损耗包括铁心损耗（含空在杂散损耗）及机械损耗。1.铁心损耗（含空载杂散损耗）。铁心损耗亦称铁耗，指主磁场在电动机铁心中交变所引起的涡流损耗和磁滞损耗。空载杂散损耗是指空载电流通过定子绕组的漏磁通在定子机座、端盖等金属中产生的损耗，由于空载电流近似不变，因此这些损耗也是恒定的。铁耗一般占异步电动机总损耗的20%25%。

10、 2.机械损耗。通常包括轴承摩擦损耗及通风系统损耗，对绕线式转子还存在电刷摩擦损耗。机械损耗一般占总损耗的10%50%，电动机容量越大，由于通风损耗变大，在总损耗中所占比重也增大。二、负载损耗负载损耗主要是指电动机运行时，定子、转子绕组通过电流而引起的损耗，亦称铜耗。它包括定子铜耗和转子铜耗，其大小取决于负载电流及绕组电阻值。铜耗约占总损耗的20%70%。三、杂散损耗（附加损耗）杂散损耗主要是由定子漏磁通和定子、转子的各种高次谐波在导线、铁心及其他金属部件内所引起的损耗。这些损耗约占总损耗的10%15%。第二节 电动机的特性曲线一、电动机的效率曲线电动机的效率是指电动机的输出功率与输入功率之比

11、，通常用百分数表示，即 （2-1）式中 电动机的输入功率，kW电动机的输出功率，kW 电动机的效率 实际应用中，电动机效率有额定效率、运行效率、最高效率之分。额定效率（）是指输出功率为额定值时的效率。运行效率（）是指电动机拖动某负载运行时的工作效率。最高效率（）是指电动机可能达到的最高运行效率，即电动机效率曲线最高点的数值。电动机的有功功率损耗可用下式计算（2-2）（2-3）电动机的输入功率为（2-4）这样，可将小公式改写成（2-5）从上式可知，电动机运行效率与电动机的、及有关。对一台电动机而言、是固定值，因此，电动机效率的高低取决于电动机的负载率。电动机效率随负载率而变化的曲线称之为电动机效

12、率曲线，如图2-1所示。%图2-1 电动机效率与负载率的关系0.5二、电动机的功率因数曲线电动机的功率因数是指电动机输入端的有功功率与视在功率之比，即（2-6）（2-7）（2-8）由上式可得出由此式可知， 与、及有关。对一台特定电动机而言，的大小与有关。电动机的功率因数随负载率而变化的曲线称之为电动机功率因数曲线。三、电动机特性曲线的分析由图2-1可以看出1.电动机的效率曲线具有较宽的高效率区域，只有当负载率低于40%时效率才迅速下降。因此，电动机运行时负载率不太低，电动机效率一般是较高的。2.效率曲线的最高点为电动机的最高运行效率，其对应的负载率为有功经济负载率，用表示，从曲线可见，一般在0

13、.60.8之间。3.电动机空载时功率因数很低，在0.10.2之间，随着负载率增加，功率因数也增大，当为0.8以上功率因数达到最佳。因此，实际使用中，应尽量避免电动机在轻载状态下运行。以上分析表明，要使电动机处于经济运行状态，必须合理选择电动机类型、容量，使电动机和负载机械特性相适应，力求有最高的运行效率。对运行中的电动机要提高其负载率，加强维护检修，采取各种改造措施减少损耗，提高电动机效率。第三节电动机的合理选用一台设备选用电动机的功率过大，便形成大马拉小车现象，使运行效率和功率因数下降，既加大投入，又多耗电能。为此最好使电动机的额定功率等于被驱动系统所需功率的大约120%（考虑到电网欠电压等

14、因素），这样可达最高的效率和功率因数。 对于电动机的选择，首先必须完成其拖动任务，然后再考虑电动机的经济性，根据电动机的型号、额定容量、额定电压以及级数等，合理配套使用。一、选用电动机的原则及步骤1.选用电动机的原则为了适应各种不同用途，工厂生产了不同种类、型式及容量的电动机。在选用电动机时，要充分考虑它们的特性，在仔细研究了被拖动机械的特性后，选择适合负载特性的电动机。选择电动机的原则是：（1）根据负载的启动特性及运行特性，选出最适合这些特性的电动机，满足生产机械工作过程的各项要求。（2）选择具有与使用场所的环境相适应的防护方式及冷却方式的电动机，在结构上应能适应电动机所处环境条件。（3）计

15、算和确定合适的电动机容量。通常设计制造的电动机，在70%100%额定负载时，效率最高。因此应使设备需求的容量与被选电机的容量差值为最小，使电机的功率被充分利用。（4）选择可靠性高、便于维护的电动机。（5）考虑到互换性，尽量选择标准电动机。（6）为使整个系统高效率运行，要考虑电机的极数及电压等级。2.选用电动机的主要步骤 （1）根据生产机械性能的要求，选择电动机的种类。 （2）根据电源的情况，选择电动机额定电压。 （3）根据生产机械所要求的转速，以及传动设备的情况，选择电动机额定转速。 （4）根据电动机和生产机械安装的位置和场所环境，选择电动机的结构及防护型式。 （5）根据生产机械所需要的功率和

16、电动机的运行方式，选择电动机的额定功率。综合以上因素，根据制造厂的产品目录，选择一台合适的电动机。3.合理选择电动机的机型鼠笼式：功率因数和效率高、造价低绕线式：启动、制动、调速性能好二、节能型电动机1. 节能型电动机主要系列： Y系列交流异步电动机 YX系列高效率电动机 FX系列高效率纺织专用三相异步电动机电磁调速电动机 YD系列变级多速三相异步电动机 YTSP系列变频调速三相异步电动机2. 节能效果（2-9）P电动机的实际有功负荷电价1、2普通电动机和节能型电动机的效率3.节能型电动机特点（1）性能优良，功率因数和效率较高，启动性能好，启动转矩高。（2）体积减少15%，重量减轻12%，结构

17、坚固，外观美观。（3）采用B级绝缘材料，允许温升的裕度大，所以运行比较可靠，噪音小，寿命长，经久耐用。（4）符合国际标准，便于配套使用。第四节 调压调频节电技术分析大量的理论和实践研究表明，当电动机的固定损耗和可变损耗相等时，其效率为最高，此时的电动机的负载率为经济负载率。电动机在低负载率运行时，可利用降低电源电压的方法降低电动机的损耗。一、调压节电法1. 电动机调压节电的理论依据当负载减小时，定子绕组的铜损、转子绕组的铜损、杂散损耗都减少，铁心损耗不变，对于铁心损耗在损耗中所占比重较大的电动机，其效率可能下降，为保持高效率，可以通过降低电动机运行电压的方法来实现。当电压降低时，定子绕组的铜损

18、减小、转子绕组的铜损增大，铁心损耗减小，杂散损耗减少，因此，当负载减小时，将电动机的运行电压降到一个合适的值，就可能使电动机总的损耗减少，使在该负载下获得实际运行的高效率，达到节电的目的。2. 调压节电的适用条件：（1）铁心损耗在总损耗中占的比重比较大；（2）空载电流分量在定子电流中占的比例较大；（3）电动机的负载减小的比较多；3.降压节电的基本原理：从电机学中得知，电动机的电磁转矩,而，所以,而降压后不变，这样随着下降，亦下降。但下降是随着变动自动下降的，并且使在最佳合理运行状态，即令电动机的效率和功率因数值提高。对经常处于轻载和满载之间的变动负荷以及风机、泵类效果尤为显著。因为，当下降，主

19、磁通下降，电动机的铁耗下降，则电动机效率提高，而且损耗是感性的，有利于功率因数提高，如图2-2所示。电源电压降低后，将对电动机的各种损耗产生影响(设电动机的额定电压为U，降低电源电压为U)降压后铁芯损耗为：（2-10）可见，降低电源电压后铁耗降低与电压的平方成正比。降压后机械损耗为：（2-11）由于降压后差转率的变换小，可认为机械损耗变化不大，可以忽略不计。电源降压后转子的有功电流近似为：（2-12）额定电压和相同负载下无功电流为：（2-13）则电动机降压后的总电流为：（2-14）降压后电动机的铜耗为：（2-15）电压降低后，电动机的铜耗随电压降低的程度而变化，电压降低到合适的值时，铜耗也相应

20、降低。降压对电动机性能影响见图2。由此可见，适当降低电源的供电电压可以减小电动机的铁耗和铜耗。目前常见的降压节电方法有Y一转换降压法和可控硅降压法等方法。图2-2 降压对电动机性能影响4.降压节电的方法对于处在重、轻载交替工作状态的电动机，采用电动机绕组接线接变Y接，是简捷易行的节能方法。将定子绕组改接成Y-混合串接绕组，按负荷大小转换成星形接线或三角形接线，这样改变电压来改善绕组工作电流，达到高效节能的目的。 接线改为Y接后，定子绕组每相电压下降到原来的1/ ，此时的铁耗下降2/3。由于电动机的转矩与电压的平方成正比，所以转矩下降为原来的1/3。改接后由于转速几乎不变，电动机机械损耗基本保持

21、不变，故电动机的输出功率也相应下降为原来的1/3。需说明的是，改变为接时，原负荷应为额定功率的30%35%，否则不合适。二、变频调速器的节电法在众多的调速技术中，变频调速之所以在能源危机中应运而生，是因为它能根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速减速，从而大幅度的提高其工作效率。尤其是用于风机和水泵，节电率在20%50%左右。由流体力学可知，风量（流量）与转速的一次方成正比，压力与转速的二次方成正比，风量（流量）与压力之积为负载功率。因此拖动风机和泵类的交流电动机的功率与转速的立方成正比。即若用可调速的交流电动机，使电动机转速随着所要求风量的减少而减少，则交流电动机能耗将大幅度减少，从而可节约

22、大量电能。因此，目前已广泛用于国民经济的各个领域，在众多产品的生产中，除节约用电外，还能明显提高产品质量及运行安全性。1.变频调速器的原理原理：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交-直-交方式。先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制四个部分组成。我们知道交流电动机的同步转速表达式为：（2-16）变频调速器是通过改变供给电动机的电源频率来改变电动机的转速，其中，f为供电电源的频率，p为电动机的极对数，s为转差率，因

23、此，改变f可以改变电动机的转速。2.变频调速器的应用变频器节能主要的体现就是风机和泵。风机、泵的控制：（1）一般的风机、泵控制为交流电机工作在工频，按额定转速转动，风量、水量等的大小由一个阀门来控制，如果要求风量(水量)很小的情况下就使对应的风道阀门关小，这样风量(水量)很小的时候电机仍然工作在额定功率。（2）采用变频调节器改变输出给电机的频率，降低电机转速来控制风量，即使将变频器使用的损耗包括在内也同样省电。例如：水泵消耗功率与转速的三次方成正比，即P=Kn，其中P为水泵消耗功率：n为水泵运行时的转速；K为比例系数。变频调速和智能控制技术可以使水泵运行的转速随流量的变化而变化，最终达到节能的

24、目的。用阀门（风门）控制水泵、风机流量（风量）时，部分有功功率被损耗浪费掉了，且随着阀门不断关小和风门、阀门没有完全打开的情况下，在系统上产生一个很大的阻力，电动机恒速运转的情况下，一部分能源消耗到这个阻力上，这势必造成电能的浪费，这个损耗还要增加。如果采用降低电机转速的方式进行控制，就避免了消耗在阀门的有功功率。这样，在转运同样流量的情况下，仅需要输入较低的功率，获得节能效果。对于可调速的电动机，只要采用变频调速技术，就可能取得显著的节能降耗效果，同时带来如下的好处:（1）可以使标准电动机连续调速即在不更换原有电动机的条件下可以调速，并可以选择最佳速度。（2) 电动机起动电流小，系统电气及机

25、械冲击小，能显著延长电控元件及电动机的寿命。（3)低速时有转矩提升功能，确保低速恒转矩输出。（4)电动机高速度不受电源影响，即最大工作能力不受电源频度影响。（5)提高设备的寿命，由于平均转速下降，故设备的磨损减少。3.变频器的节能计算通过调查发现，一个厂矿企业的电费约有70%消耗在风机、泵类等通用机械的负载上，因此如何提高传统的负载运转效率是厂矿企业提高企业效益的一项重要工作。传统风机、泵类的流量控制大部分采用调节阀门，风门挡板开启度放流或起停电动机的方式，如果能将效率提高到95%，那么就能节省50%的电费。在调查中也发现这样的一个经验，即对水泥厂和化工厂的罗茨风机、自来水厂水泵、工厂锅炉鼓风

26、机和引风机、酒厂和制药厂的循环水泵、中央空调的水循环泵等节能改造，一般投资回收时间为616个月，属于投资效益极佳的节能改造项目。对于风机、泵类设备采用变频调速后的节能效果，通常采用以下两种方式进行计算。（1）根据已知风机、泵类在不同控制方式下的流量负载关系曲线和现场运行的负载变化情况进行计算。以一台BDC300400/D3S型离心泵为例，额定流量1025 ，扬程278；配备YLBT500-4型电动机，额定功率为1060kW。泵在阀门调节和转速调节时的流量负载曲线如图所示。根据运行要求，水泵连续24小时运行，其中每天11小时运行在90%负载，13小时运行在50%的负载；全年运行时间在300天。则

27、每年的节电量为:每度电按0.8元计算，则每年可节约电费334万元。由此可见，高压变频调速技术在变负载设备中的应用，其节电效果是相当显著的。（2）根据风机、泵类平方转矩负载关系式计算：式中 额定转速时的功率；转速时的功率以电厂25MW发电机组配备的35kW送风机为例。运行工况仍以24小时连续运行，其中每天11小时运行在90%负载（对应变频运行频率46Hz，挡板调节时电机功耗98%），13小时运行在60%负载（对应变频运行频率30Hz，挡板调节电机功耗70%）；全年运行时间在300天为计算依据。则变频调速时每年的节电量为挡板开度时的节电量为相比较节电量为以每度电价0.8元计算，则采用变频调速每年可

28、节约电费72万元。通过以上两种常见设备工况下的节能计算也可以看出，变频调速技术的应用在风机和泵类上具有显著的节能降耗效果。当然，由于各种工业现场的负载、运行工况、控制目标的差异，在计算方式上存在很大的区别；因此，针对实际问题要采用不同的原始数据和计算公式。第三章 变压器的节电技术分析第一节 变压器的基本参数变压器铭牌上的标志参数可分为两类：一类是额定参数，表征变压器的基本性能变压器供电能力与变压值，包括额定容量、额定电压、额定电流；另一类是技术参数，表征变压器供电过程中自身损耗的性能，包括空载电流(%)、空载损耗、阻抗电压和短路损耗。一、变压器的基本性能参数1.额定容量变压器在额定电压、额定电

29、流下连续运行时输送的容量，以视在功率表示：对单项变压器（3-1）三相变压器 （3-2）式中额定容量（视在功率）（kVA）；变压器二次额定电压（kV）；变压器二次额定电流（A）。我国现行变压器额定容量按R10系列组合，即=1.2589263近似取1.26倍递增，如：100kkVA、125kVA、315kVA、500kVA、800kVA。2.额定电压变压器长时间运行所能承受的工作电压：一次额定电压与二次额定电压。3.额定电流变压器在额定容量下，允许长时间通过的电流：一次额定电流与二次额定电流。二 、技术参数变压器在传输功率过程中，其自身要产生有功功率损耗。变压器的有功功率损耗是空载损耗和负载损耗之

30、和。变压器的空载损耗功率和空载电流是在空载的状态下由试验测得，变压器的额定负载电流和额定负载功率损耗等四个参数一般在变压器出厂时由厂家铭牌中给定。其中额定负载功率损耗值，系指绕组温度75摄氏度时额定负载所产生的功率损耗。变压器的空载损耗功率是一个常数，不随压器的负荷而变化；而负载功率损耗则与负荷电流的平方成正比。1.空载电流空载电流的作用是建立工作磁通，尽起励磁作用，因此又称励磁电流。当变压器在额定电压下，二次侧空载时，一次绕组中通过的电流 称为空载电流，一般以对额定电流比的百分数表示。即（3-3）式中空载电流百分比（简称空载电流）空载电流（A）一次额定电流(A) 空载电流与变压器容量、铁心材

31、质及磁通有关。一般变压器的空载电流为0.6%3%。高压大容量的空载电流在1%以下。2.空载损耗空载损耗是变压器接入额定电压条件下，铁心内励磁电流引起磁通周期变化时产生的损耗，因此也称铁心损耗，简称铁损。铁心损耗包括基本铁损和附加铁损，基本铁损包括磁滞损耗和涡流损耗。空载损耗的计算式为（3-4）3.阻抗电压变压器的阻抗电压是指二次绕组短路时，在一次绕组施加额定频率的低电压，并慢慢升高，直至二次绕组的短路电流等于额定值时，此时在一次侧所施加的电压，叫做阻抗电压。一般情况下，阻抗电压都以对一次额定电压比的百分数表示：（3-5）阻抗电压是变压器的一个重要参数，它对变压器并列运行有重要意义，当变压器二次

32、侧发生突然短路时，对产生多大的短路电流起着决定性作用。4.额定负载损耗额定负载损耗又称为短路损耗。当变压器在额定负载运行时，一次、二次绕组通过额定电流时，绕组所产生的损耗称为额定负载损耗。额定负载损耗是通过短路实验方法取得的。即将变压器的二次绕组短路，在一次绕组上通过额定电流，此时变压器所消耗的功率即为额定负载损耗。额定负载损耗包括基本铜损和附加铜损两部分。基本铜损时绕组的直流电阻所引起的损耗，它等于电流的二次方和直流电阻的乘积；附加铜损包括由于漏磁场引起的集肤效应使导线有效电阻增加的铜损、多根导线并绕时的内部环流损耗，以及漏磁场在结构件处所引起的涡流损耗等。额定负载损耗的计算式为：（3-6）

33、式中、 一次、二次绕组的电阻()、 一次、二次绕组的额定电流（）在变压器的技术参数中，空载电流和空载损耗主要反映铁心的特性，是由空载试验取得的，当变压器二次侧开路、一次侧加上额定电压时，在一次侧所测得的电流值即为空载电流，在一次侧所测得的功率损耗即为空载损耗。而阻抗电压与额定负载损耗主要反映绕组的特性，是在额定负载条件下通过试验取得的，当变压器的二次侧短路、一次侧加压，使一次、二次绕组电流达到额定值时，此时测得的一次电压即为阻抗电压，测得的功率损耗即为额定负载损耗。电力变压器是工矿企业中量大面广的电力装置，变压器经济运行技术是在确保变压器安全运行和保证供电量的基础上，充分利用现有设备，通过择优

34、选择配电变压器的运行方式，从而最大限度地降低变压器的电能损耗，该技术具有投资少（甚至不要投资）、效益好的显著特点。因此，搞好变压器的经济运行，对开展节约用电具有重要意义，并将取得显著的经济效和广泛的社会效益。第二节 变压器负载经济分配用电企业需要多台变压器，在选定变压器容量和台数之后，还应对各台变压器合理地分配负荷，如果各台变压器的负荷分配不合理，将增加功率损耗和电能损耗。对于一个变压器群（多台），在总负荷一定的情况下，如果各台变压器的负荷分配得当，能使变压器群的总铜损最小。此种情况称为各台变压器的符合均衡。在负荷均衡的情况下，各台变压器的负荷之比称为各变压器的均衡负荷比；各台变压器的负荷率之

35、比称为各台变压器的均衡负荷率比。一、均衡负荷比与均衡负荷率比企业的总有功负荷、无功负荷、视在负荷分别用、表示；1、2、n号变压器的满载铜损分别用、表示，额定容量分别用、表示，有功和无功负荷分别为、，则（3-7)1号和2号变压器的总负荷（3-8） 两台变压器的总铜损（3-9）令，进行整理并用，表示此时各变压器的负荷，得(3-10) 这就是1号变压器与2号变压器的均衡负荷比。用同样的方法，可求出1、2、n号变压器的有功负荷、无功负荷、表现负荷均衡负荷比分别为(3-11)由式（3-13）可进一步推出个变压器的均衡负荷率比二、按均衡条件分配变压器负荷的方法 1.均衡负荷计算与分析（1）根据常规方法确定

36、变压器群的总负荷P(kw)、Q(kvar)、S(kVA).（2）根据变压器产品目录表查出各变压器的、。（3）计算 （3-12）（4）根据各变压器的负荷均衡时各变压器的均衡负荷计算，得均衡有功负荷和无功负荷，即（3-13）当各台变压器均相同时，应使各变压器的有功负荷、无功负荷均相等。即（3-14）式中，变压器台数2.在变压器群中均衡负荷的方法在工业生产中，根据用电设备的类型可分为下列情况：（1）由相同的用电设备组成的负荷群（共m台）各台变压器枝接的用电设备台数为：（均衡负荷下）（3-15）如各台变压器相同，则每台变压器上枝接的用电设备台数（2）可均衡的多种用电设备负荷群。（3）不可均衡的多种用电

37、设备负荷群。三、实例某厂有两台变压器长期分列运行，一台容量为20000KVA负载为14300KVA。为130.8Kw；另一台变压器容量为31500KVA，负载为8060KVA，为165Kw。求均衡视在负荷功率及负荷均衡分配比工况分配的节电效果。解：1）均衡视在功率2)工况负载损耗均衡负荷负载损耗节电效果第四章 无功功率补偿与节电目前，我国输配电网无功缺乏，备用容量严重不足，无功补偿装置缺少灵活的调节能力，其中由于无功不足原因而产生电压降落、电能传输损耗大、线路输送容量降低和网络稳定性下降等问题表现尤为突出。近年来，随着大功率非线性负荷用户的不断增多，对电网的冲击和谐波污染呈不断上升趋势，缺乏无功调节手段造成了母线电压随运行方式的变动很大，导致电网线损增加，使得系统电压合格率不高。此外，电网的发展，系统稳定性问题越发重要。电网的损耗、电压及功角稳定性与无功功率快速、有效提供有关。电力系统中各设备都有采取无功补偿来提高电网电压质量。在此，只以电动机为例。工矿企业消耗得无功功率中，异步电动机约占70%，因此异步电动机采用就地无功功率补偿以提高供电系统的功率因数，节约电能，减少运行费用以及提高电能质量，具有重要的意义。一、电动机无功功率就地补偿的作用就地补偿是在异步电动机附近设置电容器，对异步电动机进行无功功率补偿，这是最有效的