由于電力工程必須提前建設(shè)的特點(diǎn)，一些新投資的變配電工程在短時(shí)間(1 ~ 2年)內(nèi)負(fù)荷較輕。然而，干式變壓器的損耗在中低壓電網(wǎng)的線(xiàn)損中占很大比例，尤其是在輕載情況下。電網(wǎng)中有一定數(shù)量的干式變壓器輕載運(yùn)行，這是“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象，無(wú)疑不利于降損節(jié)能。如何解決這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)成為電力系統(tǒng)線(xiàn)損管理中的一個(gè)老話(huà)題。1干式變壓器負(fù)載與損耗的關(guān)系干式變壓器有功功率損耗是空載損耗和負(fù)載損耗之和。空載損耗是一個(gè)常數(shù)，不隨干式變壓器的負(fù)載而變化。負(fù)載損耗隨著負(fù)載電流的變化而變化，負(fù)載電流的變化與負(fù)載電流的平方成正比。在一定負(fù)載電流下，干式變壓器的有功功率損耗可以用以下公式表示：P=P0 PL，其中P——干式變壓器的總損耗功率；P0——干式變壓器空載損耗功率；PL——干式變壓器在一定負(fù)載電流下的負(fù)載損耗功率。負(fù)載損耗與負(fù)載電流I的平方成正比，即P1=I2R，其中R——干式變壓器繞組的等效電阻。干式變壓器銘牌上給出了空載損耗P0和額定負(fù)載損耗PK，PK可表示為PK=In2R，其中In——為干式變壓器額定負(fù)載電流。此時(shí)，負(fù)載電流為I時(shí)干式變壓器的總損耗值可得如下：P=P0 (I2/I2n)PK。2不同運(yùn)行方式下干式變壓器損耗的比較運(yùn)行中的干式變壓器除了有一定的有功功率損耗外，還消耗一定的無(wú)功功率(勵(lì)磁功率和泄漏功率)，無(wú)功功率也會(huì)造成干式變壓器所接入電網(wǎng)的有功功率損耗。本文只討論干式變壓器在不同運(yùn)行方式下的有功功率損耗。2.1兩臺(tái)容量相同的干式變壓器分開(kāi)運(yùn)行與單臺(tái)變壓器滿(mǎn)載運(yùn)行的比較。這種比較的前提閾值是兩個(gè)干式變壓器的負(fù)載電流之和不大于其中一個(gè)變壓器的額定電流。假設(shè)兩臺(tái)干式變壓器分別運(yùn)行時(shí)，每條皮帶的負(fù)載電流為I，此時(shí)兩臺(tái)干式變壓器的損耗之和為P2T=2PT=2[P0 (I2/I2n)PK]。(1)如果兩臺(tái)干式變壓器中的一臺(tái)同時(shí)向負(fù)載供電，則另一臺(tái)干式變壓器停止備用，此時(shí)一臺(tái)帶負(fù)載干式變壓器的損耗為：P1T=P0 (4I2/I2n)PK。(2)設(shè)P2T=P1T，由公式(1)和(2)可得兩個(gè)干式變壓器分別運(yùn)行且一個(gè)干式變壓器滿(mǎn)載時(shí)總損耗相同的臨界負(fù)載電流值I’，即(3)當(dāng)兩個(gè)干式變壓器分別運(yùn)行時(shí)總損耗相同。2.2比較當(dāng)單個(gè)不同容量的干式變壓器承載相同的負(fù)載時(shí)，假設(shè)兩個(gè)不同容量的干式變壓器承載相同的負(fù)載電流I(前提閾值是I小于容量較小的配電變壓器的額定電流)。大容量的一臺(tái)空載損耗為P10，短路損耗為P1K，額定負(fù)載電流為I1n。小容量的空載損耗為P20，短路損耗為P2K，額定負(fù)載電流為I2n。當(dāng)兩臺(tái)干式變壓器損耗相等時(shí)，即P1=P2，則P10(I2/I21n)P1K=P20(I2/I22n)P2K。(4)臨界負(fù)載電流I”可以通過(guò)求解方程(4)得到：(5)當(dāng)負(fù)載電流II”時(shí)，大容量的損耗較小。3 110 kV終端變電站主變壓器運(yùn)行方式的選擇新建110kV終端變電站一般安裝兩臺(tái)主變壓器，多數(shù)情況下負(fù)荷較輕。根據(jù)2.1節(jié)，為了降低干式變壓器的損耗，以黃埔供電局某110 kV變電站為例，當(dāng)兩臺(tái)主變壓器的平均負(fù)載電流I為時(shí)，兩臺(tái)主變壓器的型號(hào)為SFZ8-40000/110，空載損耗P0=32 kW，短路損耗PK=162 kW，額定電流In=2200 A . I=691 A，代入(3)。也就是說(shuō)，當(dāng)每臺(tái)主變壓器的平均負(fù)載電流小于691 A時(shí)，一臺(tái)主變壓器帶全站負(fù)載，另一臺(tái)主變壓器備用切換的運(yùn)行方式可以降低變電站主變壓器的總損耗。當(dāng)每個(gè)mai的平均負(fù)載電流 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

4臺(tái)10 kV配電干式變壓器運(yùn)行方式的選擇一些新建的商住小區(qū)，建筑密集，報(bào)裝負(fù)荷大。區(qū)內(nèi)配電干式變壓器之間的距離較短，配電干式變壓器的損耗占區(qū)內(nèi)配電網(wǎng)線(xiàn)損的比例較大。新建初期入住率低，負(fù)荷輕，分散。但小區(qū)內(nèi)配電工程一般根據(jù)規(guī)劃的電力負(fù)荷一步安裝配電干式變壓器，造成“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象。另外，夏季高峰負(fù)荷比冬季輕，每年冬季都會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象。解決這個(gè)問(wèn)題的傳統(tǒng)方法是用容量小的干式變壓器代替。比如用315 kVA配電干式變壓器代替630 kVA配電干式變壓器，并以某干式變壓器廠(chǎng)的產(chǎn)品參數(shù)計(jì)算為例。SC3-630/10配電干式變壓器參數(shù)為：P10=1 800 W，P1K=5 270 W，I1n=909.3 A；SC3-315/10配電干式變壓器的參數(shù)為P20=1 200瓦，P2K=3 150瓦，I2n=454.7安.I "=260.2a，代入公式(5)。當(dāng)負(fù)載電流小于260.2 A時(shí)，用315 kVA干式變壓器代替630 kVA干式變壓器，可以降低干式變壓器的損耗。如果有兩臺(tái)相鄰的630千伏安干式配電變壓器，通過(guò)低壓側(cè)的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)連接，兩臺(tái)干式配電變壓器的負(fù)載將由其中一臺(tái)供電，另一臺(tái)關(guān)閉備用。根據(jù)公式(3)，可以得到I=375.8 a。如果聯(lián)絡(luò)線(xiàn)較短，聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的損耗可以忽略不計(jì)。當(dāng)單個(gè)配電干式變壓器的平均負(fù)載電流小于375.8安時(shí)，可以采用上述方法來(lái)降低干式變壓器的損耗。還假設(shè)有兩臺(tái)相鄰的630 kVA配電干式變壓器，并比較了上述例子中兩種模式的總損耗。如果單個(gè)干式配電變壓器平均為負(fù)

荷電流為200 A，按上例的前一種方式，用兩臺(tái)315 kVA的配電干式變壓器代換630 kVA的配電干式變壓器，則兩臺(tái)315 kVA配電干式變壓器的損耗之和為： P2=2P20+2(I2/I22n)P2K=3619 W. 按后一種方式，則一臺(tái)630 kVA配電干式變壓器帶400 A負(fù)荷，其損耗為 P1=P10+(I2/I21n)P1K=2820 W. 顯然，如果有兩臺(tái)鄰近的配電干式變壓器，上例中的后一種方式比前一種方式干式變壓器的總損耗小。由此可以推得，當(dāng)每臺(tái)配電干式變壓器的平均負(fù)荷電流越小，上例中后一種方式降損效果越顯著。 在實(shí)際應(yīng)用中，用低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的方式只需操作低壓開(kāi)關(guān)即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。而更換干式變壓器，不僅工作量大，而且還要有相當(dāng)數(shù)量的備用干式變壓器，效果還不如用聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的方式好，經(jīng)濟(jì)上也不合算。用聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的方法，可推廣到鄰近的多臺(tái)干式變壓器，只要作簡(jiǎn)單計(jì)算即可得出臨界負(fù)荷電流，這里不詳述。建議在小區(qū)配網(wǎng)設(shè)計(jì)上，增加低壓側(cè)的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，線(xiàn)徑可按配電干式變壓器的額定負(fù)荷電流的1/3～1/2考慮，施工時(shí)一步到位，建成后的小區(qū)配電干式變壓器便可靈活轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式了。 5 結(jié)論 a)對(duì)于新投運(yùn)的110 kV終端變電站，如裝有兩臺(tái)主干式變壓器，當(dāng)每臺(tái)干式變壓器平均負(fù)荷電流小于(3)式所計(jì)算的I′時(shí)，采用一臺(tái)主干式變壓器帶全站負(fù)荷，另一臺(tái)備用自動(dòng)投入的方式，既可減少干式變壓器損耗，又保證了供電可靠率。 b)對(duì)單臺(tái)運(yùn)行的配電干式變壓器，當(dāng)負(fù)荷電流小于(5)式所計(jì)算的I″時(shí)，可用更換成小容量的配電干式變壓器的方法來(lái)減少干式變壓器的損耗。 c)對(duì)于已安裝有多臺(tái)配電干式變壓器新建的商住小區(qū)，建議采用低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的方式。當(dāng)相鄰兩臺(tái)配變的平均負(fù)荷電流小于(3)式所計(jì)算的I′時(shí)，通過(guò)低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)由其中一臺(tái)帶全部負(fù)荷，另一臺(tái)停電備用，其減少干式變壓器損耗的效果較優(yōu)。這種方法推廣到相鄰多臺(tái)配電干式變壓器的情況下應(yīng)用，可以較大限度地減少“大馬拉小車(chē)”造成的損耗。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#