现代节电技术与节电工程.doc

现代节电技术 与节电工程 孙成宝 金哲 主编 引用标准 GB/T 3485评价企业合理用电技术导则 GB/T 13462工矿企业电力变压器经济运行导则 济南市能源技术服务中心授讲 2008年10月27日 变压器的节电技术（经济运行） 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kW·h,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。 第二节 变压器经济运行的基本参数和计算公式 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Ue/Ue（kV） 7、变压器额定电流Ie/Ie（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（Ie）之比值。变压器负载系数的符号使用β，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Ie（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（kVA） 运行时间T（h） 负载侧均方根电流I（A） 计算平均输出视在功率 计算负载侧均方根电流I= 计算变压器负载系数β= 计算变压器负载系数β≈ 变压器负载系数合格指标β≤β≤1 3.变压器综合功率经济负载系数βz（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βz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因其需用无功功率使电网增加的有功功率损耗之和。 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公式：（△Pz=△P+K△Q） 式中： △Pz--综合功率损耗，kW； P-- 有功功率损耗，kW； Q-- 消耗的无功功率，kvar; K—无功经济当量，kW/kvar。 （3）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的无功功率减少1kvar时所减少的有功功率的损耗值kW数。（4） 无功经济当量（kW/kvar）.根据变压器在电网中的位置取值为：发电厂母线直配0.02～0.04；二次变压0.05～0.07；三次变压0.08～0.10；当变压器负载侧的功率因数已补偿至0.9以上时，取0.02～0.04。 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） βz= βz（最佳经济运行区下限） 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（略）； 变压器有功损耗率和变压器无功损耗率（略）。 3.变压器损耗的计算 ※ 每台变压器的损耗计算：△Ws=△Wo＋△Wk 式中：△W