文摘：通過(guò)對(duì)10kV配電干式變壓器運(yùn)行狀況的分析，認(rèn)識(shí)到10kV配電干式變壓器的巨大節(jié)能潛力，總結(jié)出幾種提高配電干式變壓器電能轉(zhuǎn)換效率的節(jié)能降耗技術(shù)措施，以確保配電干式變壓器安全、穩(wěn)定、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。

干式變壓器是電力系統(tǒng)中進(jìn)行不同電壓等級(jí)電能轉(zhuǎn)換的重要電氣設(shè)備，也是電力系統(tǒng)中的一大用電設(shè)備。目前，10kV配電網(wǎng)中已運(yùn)行20多年的低效率、低能耗的配電干式變壓器的容量占整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)總?cè)萘康?0%以上，其總?cè)萘扛哌_(dá)2.4億千伏安，因此配電干式變壓器每年因接地效率而產(chǎn)生的電能浪費(fèi)巨大。此外，這些干式配電變壓器普遍存在參數(shù)低、損耗高、缺陷多、自動(dòng)化水平低等問(wèn)題，大大降低了配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)可靠性。因此，在總結(jié)10kV配電干式變壓器損耗高的原因后，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，降低配電干式變壓器系統(tǒng)的損耗，提高配電網(wǎng)供電的經(jīng)濟(jì)可靠性，對(duì)節(jié)約能源、緩解供電緊張、促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

1確定干式變壓器之間的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配

在內(nèi)大量研究專家學(xué)者的共同努力下，配電干式變壓器節(jié)能降耗取得了令人滿意的效果。基本措施是在配電網(wǎng)系統(tǒng)中廣泛推廣使用S12、S11等高效低損耗配電干式變壓器；在實(shí)際調(diào)度運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化特點(diǎn)，合理、正確地選擇干式變壓器的容量、臺(tái)數(shù)和調(diào)度運(yùn)行方式；利用動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置提高配電干式變壓器的功率因數(shù)也是節(jié)能降耗的主要技術(shù)措施，從而有效提高配電干式變壓器的綜合利用效率。由于在實(shí)際工程應(yīng)用中，10kV配電干式變壓器通常由多臺(tái)同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行的干式變壓器供電，因此配電網(wǎng)供電系統(tǒng)中配電干式變壓器的有功功率和無(wú)功功率的總損耗是所有干式變壓器損耗的總和。從大量文獻(xiàn)和實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可知，在供電系統(tǒng)總功率負(fù)荷不變、干式變壓器運(yùn)行方式也不變的情況下，干式變壓器系統(tǒng)的總有功功率損耗和無(wú)功功率損耗會(huì)隨著干式變壓器之間的負(fù)載分布而發(fā)生較大變化。因此，在多臺(tái)干式變壓器并聯(lián)運(yùn)行模式下，有必要在干式變壓器之間經(jīng)濟(jì)地分配總負(fù)荷，使所有干式變壓器都能在較佳工況下運(yùn)行，干式變壓器的總有功功率損耗和無(wú)功功率損耗可以降低到系統(tǒng)的較低值，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2選擇自動(dòng)調(diào)壓器

眾所周知，配電干式變壓器的有功損耗與配電網(wǎng)電壓的平方成正比，也就是說(shuō)，通過(guò)調(diào)整配電干式變壓器負(fù)載抽頭的檔位，并在母線上切換相應(yīng)的補(bǔ)償電容，配電干式變壓器可以在保證配電網(wǎng)電壓質(zhì)量水平的基礎(chǔ)上，通過(guò)適當(dāng)優(yōu)化和調(diào)整配電網(wǎng)的運(yùn)行電壓，達(dá)到節(jié)電降損的目的。從大量實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，配電干式變壓器運(yùn)行時(shí)過(guò)電壓水平達(dá)到額定電壓的5%時(shí)，其內(nèi)部鐵損會(huì)增加到15%；當(dāng)配電干式變壓器的過(guò)電壓水平達(dá)到額定電壓的10%時(shí)，內(nèi)部鐵損將急劇增加到額定電壓的50%以上，干式變壓器內(nèi)部空載電流值也將大大增加，從而增加供配電系統(tǒng)的總無(wú)功功率損耗。在配電干式變壓器的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)相應(yīng)的設(shè)備控制可以避免過(guò)電壓運(yùn)行情況，延長(zhǎng)干式變壓器的使用壽命，降低干式變壓器的內(nèi)部鐵損和勵(lì)磁損耗，保證其高效穩(wěn)定運(yùn)行。因此，新型節(jié)能配電干式變壓器的選擇對(duì)于提高配電干式變壓器的功率轉(zhuǎn)換率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。自動(dòng)調(diào)壓器可以自動(dòng)跟蹤供配電系統(tǒng)中輸入電壓值的變化(主要由電力系統(tǒng)中的負(fù)荷波動(dòng)引起)，通過(guò)內(nèi)部電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)保證整個(gè)電壓輸出的穩(wěn)定性。自動(dòng)調(diào)壓器實(shí)際上是一種三相自耦干式變壓器，輸出恒定，當(dāng)供配電系統(tǒng)電壓在20%波動(dòng)范圍內(nèi)時(shí)，可以通過(guò)內(nèi)部相應(yīng)的控制器動(dòng)態(tài)調(diào)整整個(gè)電壓，以保證輸出電壓恒定，從而有效提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量水平，保證10kV供配電系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

3無(wú)功補(bǔ)償提高干式變壓器負(fù)載功率因數(shù)

配電網(wǎng)系統(tǒng)中有大量的感應(yīng)電機(jī)等感應(yīng)電氣設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中除了消耗配電網(wǎng)的有功功率外，還需要一定的無(wú)功功率來(lái)維持系統(tǒng)的電磁平衡。配電網(wǎng)無(wú)功容量的降低必然導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的cos值降低，從而增加配電干式變壓器的系統(tǒng)能耗和功率損耗。利用靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)、靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)等無(wú)功補(bǔ)償裝置，可以對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的無(wú)功功率進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)平衡，降低配電網(wǎng)的負(fù)載電流，降低干式變壓器的有功功率損耗和無(wú)功功率損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在配電干式變壓器允許的電壓偏差范圍內(nèi)，調(diào)壓與補(bǔ)償電容相結(jié)合的無(wú)功調(diào)節(jié)方案能夠滿足配電干式變壓器峰谷運(yùn)行工況下反向調(diào)壓的節(jié)能運(yùn)行要求。

4配電干式變壓器運(yùn)行中保持三相負(fù)荷的實(shí)時(shí)平衡

配電干式變壓器三相負(fù)荷不平衡時(shí)，干式變壓器三相電壓差過(guò)大，產(chǎn)生負(fù)序電壓，導(dǎo)致供配電系統(tǒng)電壓波動(dòng)，影響電壓質(zhì)量和供配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。由于干式變壓器某一相繞組的負(fù)載電流過(guò)大，繞組的銅損會(huì)增加，干式變壓器的損耗也會(huì)增加，不平衡的三相負(fù)載也會(huì)導(dǎo)致干式變壓器磁路不平衡，從而形成大量的漏磁通。當(dāng)流經(jīng)干式變壓器的銅皮、線夾等部件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量，增加干式變壓器中的雜散損耗。配電干式變壓器三相負(fù)載不平衡是其能耗巨大的主要原因。當(dāng)

尤其當(dāng)干式變壓器運(yùn)行在較大三相不平衡狀態(tài)下,其系統(tǒng)損耗就是平衡負(fù)荷時(shí)損耗的三倍。配電干式變壓器處于三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行工況條件下,不僅會(huì)增加自身能耗,同時(shí)還會(huì)增加一次高壓側(cè)線路損耗,據(jù)大量實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,配電干式變壓器處于較大不平衡運(yùn)行工況時(shí),其高壓線路的電能損耗會(huì)增加12.5%。因此,在10kV配電干式變壓器運(yùn)行工況設(shè)計(jì)、施工、以及后期運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行充分統(tǒng)計(jì)分析,設(shè)計(jì)出高效經(jīng)濟(jì)合理的供配電系統(tǒng)布線方案,并采取先進(jìn)的技術(shù)手段措施,保持干式變壓器運(yùn)行時(shí)其三相負(fù)荷長(zhǎng)期處于近似平衡工況;干式變壓器選擇應(yīng)盡量選在負(fù)荷中心位置。在后期運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供配電系統(tǒng)電壓水平,并對(duì)不合理運(yùn)行工況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整;對(duì)于10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中的大容量單相電氣設(shè)備,應(yīng)設(shè)專用單相干式變壓器,并直接接在供配電系統(tǒng)的高壓網(wǎng)絡(luò)上;同時(shí)采取相應(yīng)無(wú)功補(bǔ)償及消諧裝置,提高供配電系統(tǒng)功率因素,保證10kV供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的高下運(yùn)行。因此,通過(guò)調(diào)整配臺(tái)區(qū)的三相負(fù)荷使干式變壓器基本處于平衡運(yùn)行工況,是降低配電干式變壓器運(yùn)行損耗一個(gè)重要技術(shù)手段。

5 結(jié)語(yǔ)

10kV配電干式變壓器的節(jié)能降耗技術(shù)措施較多,除了上述幾種技術(shù)手段外,干式變壓器運(yùn)行溫度等也是影響配電干式變壓器節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)因素,因此,在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中,必須結(jié)合配電干式變壓器的實(shí)際運(yùn)行情況,采取合理有效的技術(shù)措施保證配電干式變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行在較優(yōu)工況,有效降低配電干式變壓器運(yùn)行綜合能耗,實(shí)現(xiàn)配電干式變壓器節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)調(diào)度運(yùn)行目標(biāo)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

參考文獻(xiàn)

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來(lái)源：《科技資訊》