電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行一、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的看法經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指能使整個(gè)電力系統(tǒng)的有功耗費(fèi)最小/能獲得最正確經(jīng)濟(jì)效益的設(shè)備運(yùn)行方式。電力系統(tǒng)的有功耗費(fèi)，不但與設(shè)備的有功耗費(fèi)有關(guān)，而且與設(shè)備的無功耗費(fèi)有關(guān)，由于設(shè)備耗資的無功功率，也是電力系統(tǒng)供給的。由于無功功率的存在，就使得系統(tǒng)中的電流增大，從而使電力系統(tǒng)的有功耗費(fèi)增加。為了系統(tǒng)的有功耗費(fèi)而在電力系統(tǒng)中引起的有功耗費(fèi)增加量，因此引入一個(gè)換算系數(shù)，即無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量。無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，是表示電力系統(tǒng)多發(fā)送1kvar無功功率時(shí)，將在電力系統(tǒng)中增加的有功功率耗費(fèi)kw數(shù)，其符號(hào)為kq,單位為kw/kvar。這一kq值與電力系統(tǒng)的容量、結(jié)構(gòu)及計(jì)算點(diǎn)的詳盡地址等多種因素有關(guān)。對(duì)于工廠變配電所，無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量kq＝～；對(duì)由發(fā)電機(jī)電壓直配的工廠，可取kq＝～；對(duì)經(jīng)兩級(jí)變壓的工廠，可取kq＝～；對(duì)經(jīng)三級(jí)及以上變壓的工廠，可取kq＝～。二、一臺(tái)變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷計(jì)算變壓器的耗費(fèi)包括有功耗費(fèi)和無功耗費(fèi)兩部分，而無功耗費(fèi)對(duì)電力系統(tǒng)來說也相當(dāng)于按kq換算的有功耗費(fèi)。因此變壓器的有功耗費(fèi)加上變壓器無功耗費(fèi)所換算的等效有功耗費(fèi)，就稱為變壓器有功耗費(fèi)換算值。一臺(tái)變壓器在負(fù)荷為S時(shí)的有功耗費(fèi)換算值為△P＝△PT＋KP·△QT≈△Po＋△Pk（S/SN）2＋Kq·△Qo＋Kq·△QN（S/SN）2即△P≈△Po＋Kq·△Qo＋(△Pk＋Kq·△QN)（S/SN）2式中△PT——變壓器的有功耗費(fèi)；△QT——變壓器的無功耗費(fèi)；△Po——變壓器的空載耗費(fèi)；△Pk——變壓器的短路耗費(fèi)；△Qo——變壓器空載時(shí)的無功耗費(fèi)，按式（△Qo≈SN·Io％/100）計(jì)算；△QN——變壓器額定負(fù)荷時(shí)的無功耗費(fèi)增量，按式（△QN≈SN·UK%/100）計(jì)算；SN——變壓器的額定容量。要使變壓器運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下，就必定滿足變壓器單位容量的有功耗費(fèi)換算值△P/S為最小值的條件。因此令d（△P/S）/dS＝0，可得變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷為＝SN√【（△Po＋Kq·△Qo）/（△PK＋Kq·△QN）】變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)荷與變壓器額定容量之比，稱為變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)或經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率，用表示，即＝√【（△Po＋Kq·△Qo）/（△PK＋Kq·△QN）】一般電力變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率為50％左右。比方：試計(jì)算SL7—800/10型變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率。解：查附錄表得SL7—800/10型變壓器的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)：△Po＝，△Pk＝，IO＝，Uz＝。由公式得△Qo≈SN·Io％/100＝800×由公式得△QN≈SN·UK%/100800×=36kvar取Kq＝。由公式＝√【（△Po＋Kq·△Qo）/（△PK＋Kq·△QN）】可得變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率為＝√【（△Po＋Kq·△Qo）/（△PK＋Kq·△QN）】＝√【（+×）/（+×36）】＝由此變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷為SN√【（△Po＋Kq·△Qo）/（△PK＋Kq·△QN）】＝×800＝368KVA三、兩臺(tái)變壓器運(yùn)行的臨界負(fù)荷計(jì)算假設(shè)變電全部?jī)膳_(tái)同型號(hào)同容量（SN）的變壓器，變電所的總負(fù)荷為S。一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，它擔(dān)當(dāng)總負(fù)荷S，因此由公式P≈△Po＋Kq·△Qo＋(△Pk＋Kq·△QN)（S/SN）2可求得其有功耗費(fèi)換算值為：PⅠ≈△Po＋Kq·△Qo＋(△Pk＋Kq·△QN)（S/SN）2兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)擔(dān)當(dāng)負(fù)荷S/2，因此由公式P≈△Po＋Kq·△Qo＋(△Pk＋Kq·△QN)（S/SN）2可求得兩臺(tái)變壓器的有功耗費(fèi)換算值為：PⅡ≈2（△Po＋Kq·△Qo）＋2(△Pk＋Kq·△QN)（S/2SN）2將以上兩式△P與S的函數(shù)關(guān)系繪成以下列圖兩條曲線，這兩條曲線訂交于a點(diǎn)，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的變壓器負(fù)荷，就是變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷，用Scr表示。當(dāng)S＝S'＜Scr時(shí)，則△PⅠ'＜△PⅡ"時(shí)，故宜于一臺(tái)變壓器運(yùn)行；當(dāng)S＝S"＞Scr時(shí),則△PⅠ'＞△PⅡ"時(shí)，故宜于兩臺(tái)變壓器運(yùn)行。當(dāng)S=Scr時(shí)，則△PⅠ＝△PⅡ，即Po＋Kq·△Qo＋(△Pk＋Kq·△QN)（S/SN）2＝2（△Po＋Kq·△Qo）＋2(△Pk＋Kq·△QN)（S/2SN）2由此可求得鑒識(shí)兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為＝SN√【2*（△Po＋Kq·△Qo）/（△PK＋Kq·△QN）】若是是n臺(tái)變壓器，則鑒識(shí)n臺(tái)與n－1臺(tái)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為：＝SN√【（n－1）·n·（△Po＋Kq·△Qo）/（△PK＋Kq·△QN）】比方：某廠變電所裝有兩臺(tái)SL—800/10型變壓器，試計(jì)算此變電所變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷值。解：全部利用上例的變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)，代入公式，＝SN√【2*（△Po＋Kq·△Qo）/（△PK＋Kq·△QN）】即獲得鑒識(shí)此變電