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火力发电厂用电设备中,耗电量最多的是电动机(约占全长厂用用电的98%),由于整个厂用电系统的设备运行互相影响,变压器运行方式不合理,不仅变压器自身要多耗电能,而且还会影响到电动机及其它设备的经济运行,所以变电器的经济运行不可忽视。
能否使变电器处于经济运行状态,主要应以两个方面着手。首先要从变电器处于效率高的区间运行,另外,要是变电器运行方式合理,确保其所带电器设备既经济又安全,两者必须兼备。
一、变压器本身运行的经济区间
分析变压器换耗与负荷的关系可以得出以下结论:变压器不变耗和可变换耗相等的情况下,变压器效率最高,此时,负荷为变压器最经济负荷,既在这个负荷下产生的铜耗等于铁耗。在变压器制造上,一般保证负荷系数K=0.5~0.6时效率最高,因此对变压器本身来说,若能调整负荷在此负荷系数附近运行则效率最高。
变压器的铜损和铁损是指什么?铜损(短路损耗)是指变压器一、二次电流流过该线圈电阻所消耗的能量之和。由于线圈多用铜导线制线,故称铜损。它与电流的平方成正比,牌上所标的千瓦数,系指线圈在75°C时通过额定电流的铜损。铁损指变压器在额定电压下(二次开路),在铁芯中消耗的功率,其中包括激磁损耗与涡流损耗。
二、采用合理的运行方式
发电厂内的变压器分为两种,一种负责把所发功率送入电网,使用了大型升压变压器;另一种是把送到厂内各种机电设备而使用降压变电器。随着单机容量的不断扩大,表现出来的是升压变压器的容量越来越大,因为它要与机组相匹配,厂用降压变电器的台数越来越多,大型机组的厂用电系统庞大复杂。因此,采用和调整变压器运行方式是降低厂用电率,保证经济运行的重要环节。通常根据具体情况调整变压器的负荷,改变运行方式,以获得变压器运行的经济性。
發电厂的变压器不论是升压还是降压,由于在一昼夜或一年内变压器的负荷有很大的变化,因此,运行中应设法在负荷小时将一台或几台变压器停运,待负荷大时再投入运行,这样就可以大大减少变压器总的功率损耗,使其处于经济运行状态。
在按经济观点确定投入几台变压器并联运行时,必须考虑到变压器内的有功有功损耗和无功损耗。为什么要考虑无功损耗?因为变电器的无功损耗就是由发电厂的发电机同期补偿或静止电容器发出,并经过输电线路送到变压器的。发送或输送无功功率是,电源绕组和输电导线内部都要产生有功损耗。显然,变压器内任何无功损耗的任何变动,使有功损耗对应地变化。因此也是送电线内的能量损耗变动,所以在选择最有力的工作状态时,必须考虑无功损耗。
并联变压器的经济运行时,常用一个叫无功经济当量的系数尺把无功损耗折算成有功损耗。无功经济当量系数K表示发出和输送1kvar无功功率要消耗多少有功功率。例如,若K=0.1,武功经济当量系数的值,随变压器安装地点而不同。如果变压器安装在发电厂内,则K值很小,变压器安装地点力发电厂很远,则K值较大,因为此时无功功率经过长距离电网输送,有较大的有功损耗。
三、合理选择变压器分接头位置
为了保证发电厂各电压级母线有正常的电压水平,变压器分接头调整时期中的一个重要手段。现在大型机组的厂用电系统,多用带负荷调整分接头,这样可以做到使厂用电用母线电压很容易在最佳状态下运行,为大量的厂用电动机提供了一个良好的工作状态和经济运行的条件。
四、备用变压器备用时不应带电压
为避免变压器的空载损耗,备用变压器备用时不应带电压而应通过“备用电源自动投入”装置保证厂用电系统的可靠性。
五、有效提高变压器油的使用率
1、提高过滤质量。过滤的目的是除去油中的水分和杂质,提高油的耐电强度,保护油中的纸绝缘。同时还可以提高油的物理、化学性能。
2、添加抗氧化剂。在油中添加抗氧化剂后可以减缓油的劣优速度,延长油的使用寿命;
3、采用薄膜保护。利用薄膜保护提高变压器的密封性,不让空气与油接触,消除油的氧化和受潮因素,延长油的使用寿命,提高油的使用效率。
六、有效地进行变压器节能改造
变压器节能改造的具体方法包括:降容、包容、增容和调容四种方法。
1、绕组改造法:改高、低压绕组降容法;改高、低压绕组调容法;改高、低压绕组降、调容法;改高、低压绕组保容法;改高、低压绕组质量法;改高、低压绕组曾容法。
2、铁心改造法:调换全部铁心法;调换部分铁心法;调换部分柱芯法;调换全部铁法;调换部分铁法;增减芯柱级数法;增减芯柱直径法;单片叠铁心法;铁心硅钢片重叠法;铁心硅钢片重新绝缘法。
3、绕组、铁心全部改法:全改绕组、铁心增容法;全改绕组、铁心保容法;全改绕组、铁心降容法。
经过节能改造的变压器,技术指标和要求均应符合国家有关规定要求:
变压器的空载损耗比改制前降低45%~55%,优于JB1300-73标准I(冷轧硅钢片)数据,达到S7或SL7低损耗变压器数据;
空载电流比改制前降低70%左右;
空载短路损耗符合国际或有关规定;
阻抗压降控制在3.6%~5.5%(3-10KV,30~1600KV.A),6%~7.7%(35KV,~50~1600KV.A)。
能否使变电器处于经济运行状态,主要应以两个方面着手。首先要从变电器处于效率高的区间运行,另外,要是变电器运行方式合理,确保其所带电器设备既经济又安全,两者必须兼备。
一、变压器本身运行的经济区间
分析变压器换耗与负荷的关系可以得出以下结论:变压器不变耗和可变换耗相等的情况下,变压器效率最高,此时,负荷为变压器最经济负荷,既在这个负荷下产生的铜耗等于铁耗。在变压器制造上,一般保证负荷系数K=0.5~0.6时效率最高,因此对变压器本身来说,若能调整负荷在此负荷系数附近运行则效率最高。
变压器的铜损和铁损是指什么?铜损(短路损耗)是指变压器一、二次电流流过该线圈电阻所消耗的能量之和。由于线圈多用铜导线制线,故称铜损。它与电流的平方成正比,牌上所标的千瓦数,系指线圈在75°C时通过额定电流的铜损。铁损指变压器在额定电压下(二次开路),在铁芯中消耗的功率,其中包括激磁损耗与涡流损耗。
二、采用合理的运行方式
发电厂内的变压器分为两种,一种负责把所发功率送入电网,使用了大型升压变压器;另一种是把送到厂内各种机电设备而使用降压变电器。随着单机容量的不断扩大,表现出来的是升压变压器的容量越来越大,因为它要与机组相匹配,厂用降压变电器的台数越来越多,大型机组的厂用电系统庞大复杂。因此,采用和调整变压器运行方式是降低厂用电率,保证经济运行的重要环节。通常根据具体情况调整变压器的负荷,改变运行方式,以获得变压器运行的经济性。
發电厂的变压器不论是升压还是降压,由于在一昼夜或一年内变压器的负荷有很大的变化,因此,运行中应设法在负荷小时将一台或几台变压器停运,待负荷大时再投入运行,这样就可以大大减少变压器总的功率损耗,使其处于经济运行状态。
在按经济观点确定投入几台变压器并联运行时,必须考虑到变压器内的有功有功损耗和无功损耗。为什么要考虑无功损耗?因为变电器的无功损耗就是由发电厂的发电机同期补偿或静止电容器发出,并经过输电线路送到变压器的。发送或输送无功功率是,电源绕组和输电导线内部都要产生有功损耗。显然,变压器内任何无功损耗的任何变动,使有功损耗对应地变化。因此也是送电线内的能量损耗变动,所以在选择最有力的工作状态时,必须考虑无功损耗。
并联变压器的经济运行时,常用一个叫无功经济当量的系数尺把无功损耗折算成有功损耗。无功经济当量系数K表示发出和输送1kvar无功功率要消耗多少有功功率。例如,若K=0.1,武功经济当量系数的值,随变压器安装地点而不同。如果变压器安装在发电厂内,则K值很小,变压器安装地点力发电厂很远,则K值较大,因为此时无功功率经过长距离电网输送,有较大的有功损耗。
三、合理选择变压器分接头位置
为了保证发电厂各电压级母线有正常的电压水平,变压器分接头调整时期中的一个重要手段。现在大型机组的厂用电系统,多用带负荷调整分接头,这样可以做到使厂用电用母线电压很容易在最佳状态下运行,为大量的厂用电动机提供了一个良好的工作状态和经济运行的条件。
四、备用变压器备用时不应带电压
为避免变压器的空载损耗,备用变压器备用时不应带电压而应通过“备用电源自动投入”装置保证厂用电系统的可靠性。
五、有效提高变压器油的使用率
1、提高过滤质量。过滤的目的是除去油中的水分和杂质,提高油的耐电强度,保护油中的纸绝缘。同时还可以提高油的物理、化学性能。
2、添加抗氧化剂。在油中添加抗氧化剂后可以减缓油的劣优速度,延长油的使用寿命;
3、采用薄膜保护。利用薄膜保护提高变压器的密封性,不让空气与油接触,消除油的氧化和受潮因素,延长油的使用寿命,提高油的使用效率。
六、有效地进行变压器节能改造
变压器节能改造的具体方法包括:降容、包容、增容和调容四种方法。
1、绕组改造法:改高、低压绕组降容法;改高、低压绕组调容法;改高、低压绕组降、调容法;改高、低压绕组保容法;改高、低压绕组质量法;改高、低压绕组曾容法。
2、铁心改造法:调换全部铁心法;调换部分铁心法;调换部分柱芯法;调换全部铁法;调换部分铁法;增减芯柱级数法;增减芯柱直径法;单片叠铁心法;铁心硅钢片重叠法;铁心硅钢片重新绝缘法。
3、绕组、铁心全部改法:全改绕组、铁心增容法;全改绕组、铁心保容法;全改绕组、铁心降容法。
经过节能改造的变压器,技术指标和要求均应符合国家有关规定要求:
变压器的空载损耗比改制前降低45%~55%,优于JB1300-73标准I(冷轧硅钢片)数据,达到S7或SL7低损耗变压器数据;
空载电流比改制前降低70%左右;
空载短路损耗符合国际或有关规定;
阻抗压降控制在3.6%~5.5%(3-10KV,30~1600KV.A),6%~7.7%(35KV,~50~1600KV.A)。