负载调整与变压器经济运行研究

1/7负载调整与变压器经济运行研究太原理工大学电气与动力工程学院,太原030024摘要从变压器调载节电这一原理出发，着重分析了调整负载与变压器经济运行的关系。实例计算表明，在保持变压器总负载不变的情况下，通过负载调整来降低变压器的有功损失和无功消耗是有效的。关键词负载调整变压器经济运行STUDYOFTHELOADREGULATIONANDTHEECONOMICALOPERATIONOFTRANSFORMERHANFUCHUN,CAOZHIPINGSCHOOLOFELECTRICALPOWERENGINEERING,TAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY,TAIYUAN030024,CHINAABSTRACTACCORDINGTOTHEPRINCIPLEOFADJUSTINGLOADTOSAVEELECTRICITYBYMAKINGUSEOFTRANSFORMER,THERELATIONBETWEENREGULATINGLOADANDTHEECONOMICALOPERATIONOFTRANSFORMERISANALYZED,ANDITISDEMONSTRATEDBYEXAMPLETHATATTHECONDITIONOFCONSTANTTOTALLOAD,THETRANSFORMERSLOSSOFACTIVEPOWERANDTHECONSUMPTIONOFREACTIVEPOWERCANBEREDUCEDKEYWORDSADJUSTMENTOFLOADTRANSFORMERECONOMICALOPERATION2/71前言电力系统的用电负载每时每刻都在发生变化，而发电和用电每时每刻又都要保持相对平衡。对于电力负载波动大的用电单位，需要调整负载来降低尖峰负荷。同时，调载也可以节电。文中对变压器的调载节电1，2原理进行了分析研究。实例表明，负载调整对于降低变压器的有功损失和无功消耗，提高变压器经济运行，充分发挥发电设备的容量显得尤为重要。2原理分析调整负载曲线变压器功率损失为为负载系数。如图1所示，PF是一个二次递增函数，所以任何两个自变量A和B的平均值P的函数PPFP小于该两个自变量的函数的平均值，即由上面的分析可知,当变压器总的用电负载不变时，通过调整负载曲线，使均方根值更趋向平均值，就可以减少变压器的功率损失。此方法同样也适用于变压器无功消耗的负载特性3，4。调载节能计算原理变压器功率损失的瞬时值PI与瞬时负载系数I的关系为对其积分，可得出T时间内变压器的电能损失A为3/7对式（2）除以T，即AT/T，可得时间T内的变压器平均功率损失设负载系数的均方值为负载系数的平均值为调载前变压器负载波动系数为设调载后变压器的瞬时负载系数为I，则调载后负载波动系数为在只考虑负载波动影响的情况下，应认为调载前后平均负载系数是相等的，变压器的平均负载系数P为式中A通过变压器的电能，KWHSE通过变压器的额定容量，KVAT运行时间COS平均功率因数P、P变压器的负载系数分别为I和I时的平均4/7负载系数式（1）可写为若T小时内变压器的负载电量不变，调载前后负载系数分别为I和I，负载波动系数为K和K，由上式可推出调载前后平均功率损失节约值为调整日负载曲线变压器全日电能损失HI小时平均负载系数由公式（4）、（5）、（6），日负载系数均方值为日负载系数平均值日负载波动系数如果调载前后日负载波动系数为KR1和KR2，则调载前后变压器全日有功电量和无功电量的节约为3实例计算某工厂用电变压器为1800KVA。技术参数为P08KW，PK24KW，I0，UK。全日负载COS。原为5/7一班生产，后调整为二班生产，其负载分配如表1，试计算变压器节电效果。解一班生产情况08时及1624时的负载系数为由式（13）、（14）分别求得日负载系数均方值日负载系数平均值由式（15）求得日负载波动系数二班生产情况日负载系数均方值日负载系数平均值日负载波动系数由公式16、17计算日有功电量、日无功电量的节约值分别为6/7由以上分析计算可见，在变压器负载不变的条件下，二班比一班生产每日节电H，全年节电万KWH。每日节约无功用电量H，全年节电1195万KVARH。本例中无功节电是有功节电的四倍多。所以在日供电量不变的情况下，调整变压器负载不仅可以降低变压器损失做到节电，同时还可以降低变压器无功功率消耗，提高变压器一次功率因数。4结束语配电变压器是工矿企业广泛应用的一种电气设备，特点是数量多，容量小，损耗大。因此开展变压器经济运行在节电上有很大的潜力。本文从负载调整与变压器经济运行的关系出发，分析了调整日负载曲线与变压器经济运行的关系。文中的分析计算同样适用于调整变压器月负载和年负载曲线。同时，由于电力线络的功率损失负载特性PFI5和变压器功率损失负载特性PF都是二次递增函数，所以上述分析计算也同样适用于电力线路和电力网。1沈培生变压器节能技术探讨J江苏理工大学学报，1996，12（2）2731，352韩富春，吴变桃负荷调整与变压器的节电运行J电力系统及其自动化学报，2002，14（4）69713ALVARADOFL,DOBSONI,HUNOFCLOSEST7/7BIFURCATIONINPOWERSYSTEMSJIEEETRANSONPOWERSYSTEMS，1999,9（2）9189284LEESH,GRAINGERJPLACEMENTOFFIXEDANDSWITCHEDCAPACITORS