现代节电技术(变压器)

1、现代节电技术与节电工程 (变压器节电) 孙成宝 金哲 主编,济南市节能监察支队授讲,引用标准,一、GB/T 3485评价企业合理用电技术导则 二、GB/T 13462-2008变压器经济运行,第一部分 变压器的节电技术,摘要：2004年统计，我国变压器容量为27.7亿kVA,变压器总电能损耗为411亿kWh,占整个电力系统损失的10%以上，提高变压器运行效率刻不容缓。 关键词：变压器、原理、概念、技术参数、负载系数、综合功率经济负载系数、效率、经济运行。,第一节 变压器工作原理和概念,一.变压器的工作原理 电 磁 电 二.变压器的概念 变压器是一种静止的动能设备，用以将一种电压和电流的交流电能

2、转换成同频率的另一种电压和电流的电能。变压器效率通常不是用“电能利用率”，而是用“电能转换的效率”这个概念来研究其工作状况的。,第二节 变压器经济运行的基本 技术参数和计算公式,一.变压器技术参数 1、变压器空载损耗P(kW) 2、变压器负载损耗（又称短路损耗）P（kW） 3、变压器空载电流I（%） 4、变压器短路电压（有称阻抗电压）U（%） 5、变压器额定容量Se（kVA） 6、变压器额定电压Ue1/Ue2（kV） 7、变压器额定电流Ie1/Ie2（A）,二. 变压器负载系数,1、变压器负载系数的概念: 电力（配电）变压器运行期间（h）平均输出视在功率（S）与额定容量(Se)之比，即变压器负

3、载系数，又称变压器平均负载系数。 变压器负载系数：代表日（h）内均方根负载电流与变压器二次侧额定电流（I e）之比值。变压器负载系数的符号使用，单位无量纲。 变压器是电力系统中的重要设备，电力能够大功率、远距离输送给用户，变压器是不可缺少的环节，变压器负载系数是衡量其实际运行负载大小与额定负载间关系的一个指标，负载系数的数值关系到变压器损耗的大小，也是判定变压器运行是否经济合理的重要依据。,2、变压器负载系数的测算方法（单台运行）,计算参数： 额定容量Se（kVA） 负载侧额定电流I e（A） 变压器输出有功电量Wp（kW.h） 变压器输出无功电量Wq（kvar.h） 平均输出视在功率S（kV

4、A） 运行时间T（h） 负载侧均方根电流I（A）,计算方法：,计算变压器负载系数： =S/Se（视在功率法）； =I1/I2（电流法）； 变压器负载系数合格指标z21 变压器综合功率经济负载系数z2（最佳经济运行点）； 变压器负载系数考核指标：0.3 注：在一定时间内（h）,3.变压器综合功率经济负载系数z （最佳经济运行点）,变压器综合功率经济负载系数的概念： （1）变压器综合功率损耗率最低时，其输出视在功率与额定容量之比，即变压器综合功率经济负载系数z表示。 或者换个说法：变压器综合功率经济负载系数是变压器综合功率损耗率最低时的负载系数。 （2）变压器综合功率损耗指的是变压器有功功率损耗和

5、因其需用无功功率使电网增加的有功功率损耗之和。 （3）变压器综合功率损耗率指的是变压器综合功率损耗与其输入有功功率之比的百分数。,变压器综合功率损耗计算：,（Pz=P+KQ） 式中： Pz变压器综合功率损耗（kW）； P 变压器有功功率损耗（kW）； Q 变压器消耗的无功功率（kvar）； K无功经济当量（kW/kvar）。,无功经济当量（ kW/kvar ）？,无功经济当量是指在电力网络中的任意一点，由于减少无功功率而降低的有功功率损耗值与无功功率减少值的比值；也就是说；无功经济当量是输送（吸收）的无功功率减少1kvar时所减少（增加）的有功功率的损耗值kW数。 无功经济当量（kW/kvar

6、）.根据变压器在电网中的位置取值为：发电厂母线0.020.04；二次变压0.050.07；三次变压0.080.10；当变压器负载侧的功率因数已补偿至0.9以上时，取0.020.04。,变压器综合功率经济负载系数计算：,变压器励磁功率Qo（kvar） Qo=Io%Se 变压器漏磁功率Qk（kvar） Qk=Uk%Se 变压器综合功率经济负载系数Bz（最佳经济运行点） z=Po+kqQo/Pk+kqQk (GB/T 13462 ),三. 变压器的损耗,1.变压器损耗的概念 变压器是传递电能的一种电磁装置。在变压和传递电功率的过程中，其自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。有功损耗称为损失，无功损耗

7、为消耗（损耗的性质不同）。 2.变压器的损耗包括： 变压器空载损耗（铁损）和变压器负载损耗（铜损）； 变压器有功损耗和变压器无功损耗； 变压器有功损耗率和变压器无功损耗率。,3.变压器损耗的计算,每台变压器的损耗计算：Ws=WoWk 式中：Ws-变压器损耗，kW.h; Wo-变压器空载损耗有功电量，kW.h Wk-变压器负载损耗有功电量，kW.h 变压器空载损耗有功电量为： Wo=Po（U1/Ue）2T 或WoPoT式中：Po-变压器空载损耗,kW; U1-变压器运行电压（平均值）V; Ue-变压器额定电压 V； T-变压器投入运行时间h。,四.变压器的效率,1. 变压器效率概念： 是指输入变

8、压器的电能（量） ，通过升压（降压）后，变压器输出电能（量）的能力。 2.变压器效率的计算： 变压器效率为变压器输出功率与输入功率之比，即 =P2/P1100% 式中：P1变压器输入功率(KW)； P2变压器输出功率(kW)。,（四.变压器的效率）,2.变压器最高效率经济运行区的确定,变压器高效率的条件: 变压器空载损耗与变压器额定负载损耗在1/31/6范围内，变压器的效率较高。 变压器负载系数在0.40.6时、变压器的运行负荷是额定容量的50%70%时，变压器效率较高。 变压器二侧功率因数接近1时，变压器效率较高。,3.提高变压器效率的措施,对于新建企业的供电设计 （1）合理选择电压等级； （2）合理选择变电所位置； （3）合理选择变压器容量。 对于现运行企业的合理运行 （1）合理调整变压器容量； （2）尽可能采用多台变压器并列运行； （3）提高变压器的负荷功率因数； （4）加强变压器的冷却； （5）采用节能型变压器。,一.变压器经济运行条件,第三节 变压器经济运