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關(guān)于變壓器損耗及降損措施分析

文檔作者：昋濤文檔來(lái)源：新疆伊犁河流域開(kāi)發(fā)建設(shè)管理局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年03月31日
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關(guān)于變壓器損耗及降損措施分析
竂!濤
"新疆伊犁河流域開(kāi)發(fā)建設(shè)管理局!新疆鞏留)%$$
#
摘!要!本文介紹變壓器電能損耗產(chǎn)生的機(jī)理!并提出多種降低變壓器損耗的技術(shù)措施$
關(guān)鍵詞!變壓器%損耗%降損措施%運(yùn)行方式
%,.*
>
3/301A0?+;B033.,4B033;+4G7-/0,(+.3G;+301H;.,310;(+;
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(
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式中!
>
1
"
3
1
"
N
1 及J
1 分別為變壓器的電阻值"
電抗值"電導(dǎo)值以及電納值%
)
% 和H
% 分別為變壓器的額
定電壓和額定容量%
%
'
9 為變壓器的短路損耗!對(duì)應(yīng)于變
壓器的銅損耗(即繞組損耗)%
)
9
b為變壓器的短路電壓百
分?jǐn)?shù)%
%
'
G 為變壓器的空載損耗(即鐵心損耗)!對(duì)應(yīng)于變
壓器的鐵損耗%
2
G
b為變壓器的空載電流百分?jǐn)?shù)#
為了對(duì)變壓器進(jìn)行運(yùn)行分析!構(gòu)建變壓器的數(shù)學(xué)等值
模型!如圖R所示#
圖" 變壓器的等值模型
(,
.
LR>@22
`
M,A:72-;96<2764;8:-B468928
圖R中!變壓器阻抗Q
1 和導(dǎo)納/
1 分別為&amp;amp;
Q
1
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1
d
7
3
1
(
F
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1
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1
d
7
J
1
(
E
)
變壓器的電能損耗一般只會(huì)發(fā)生在電阻'和電導(dǎo)"
上!電抗/和電納[是不會(huì)消耗電能量的!故變壓器的電
能損耗可分為兩部分&amp;amp;
+#
電工技術(shù)!電力自動(dòng)化
!"#$ #%
!下"期
! !
%
(
X>
a
.
9:Q
$
%
'
9:Q
(
Z
)
%
(
e>
a'
G
$
"運(yùn)行(
S
)
式中!
%
(
X>和%
(
e>分別為變壓器的電阻損耗和電導(dǎo)
損耗%
.
9:Q為變壓器的最大利用小時(shí)數(shù)%
%
'
9:Q為對(duì)應(yīng)于
.
9:Q的變壓器損耗%
'
G 為變壓器的空載損耗%
"運(yùn)行為變壓
器的運(yùn)行小時(shí)數(shù)#變壓器總的電能損耗為&amp;amp;
%
(
>
a
%
(
X>
d
%
(
e>
(
\
)
# 變壓器的降損措施
(
R
)采用新型導(dǎo)線(xiàn)#
變壓器內(nèi)的一次繞組和二次繞組是變壓器的主要組成
部分!電流在繞組中通過(guò)時(shí)將產(chǎn)生一定的電能量損耗!采
取新型導(dǎo)線(xiàn)作為變壓器的繞組可有效降低變壓器的銅損
耗*
F
+
!提高變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性#
(
D
)優(yōu)化鐵心材料#
采用先進(jìn)的鐵心材料!可以有效降低變壓器的磁滯損
耗和渦流損耗!降低變壓器的空載損耗*
E
+
!但變壓器的造
價(jià)成本也較高#
(
W
)調(diào)整運(yùn)行方式#
由于變壓器的輕載或空載時(shí)的損耗較大!故應(yīng)合理分
配變壓器的負(fù)載!提高變壓器的運(yùn)行小時(shí)數(shù)#
調(diào)整運(yùn)行方式主要是為了使變壓器處于更加經(jīng)濟(jì)的運(yùn)
行狀態(tài)!可以變壓器有功功率損耗最小作為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建
數(shù)學(xué)優(yōu)化模型!得出最經(jīng)濟(jì)的電網(wǎng)潮流分布&amp;amp;
9,-
$
a
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%
.aG
%
'
.
(
RG
)
式中!
%為系統(tǒng)中的變壓器臺(tái)數(shù)%
%
'
. 為第.臺(tái)變壓
器的有功功率損耗#
功率平衡約束&amp;amp;
'
"
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RR
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線(xiàn)路潮流上下限約束&amp;amp;
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電壓上下限約束&amp;amp;
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.
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RW
)
發(fā)電機(jī)有功出力和無(wú)功出力的上下限約束&amp;amp;
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"
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"
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9:Q
!
.
-
8
"
(
RF
)
對(duì)于上述數(shù)學(xué)優(yōu)化模型!可采用傳統(tǒng)的內(nèi)點(diǎn)法求解!
計(jì)算流程如圖D所示#
內(nèi)點(diǎn)法較遺傳算法"粒子群算法等人工智能算法更優(yōu)
越#人工智能算法的缺陷是容易得出不同的優(yōu)化目標(biāo)值!
且計(jì)算的迭代次數(shù)不定!難以找到最優(yōu)值!只能找到局部
最優(yōu)值#內(nèi)點(diǎn)法利用修正量不斷對(duì)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型中的優(yōu)化
變量加以修正!使得互補(bǔ)間隙不斷縮小!直到滿(mǎn)足規(guī)定的
誤差要求為止#
降低變壓器電能損耗的其他技術(shù)措施還包括加強(qiáng)電網(wǎng)
規(guī)劃!使變電站的布點(diǎn)定容符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況!減少不
圖# 內(nèi)點(diǎn)法計(jì)算流程圖
(,
.
LD(76J?@:8;64,-;28,68
H
6,-;92;@6<
必要的低壓配電線(xiàn)路!從而降低變壓器的電能損耗!并減
少配電變壓器的數(shù)量#
' 案例分析
以%===WG節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例!分析變壓器的損耗!并對(duì)
各種降損措施進(jìn)行對(duì)比分析#
%===WG節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖
W所示!有四條變壓器支路!其余為線(xiàn)路支路#變壓器采
用國(guó)內(nèi)某廠(chǎng)家生產(chǎn)的油浸式電力變壓器!參數(shù)見(jiàn)表R
#
圖'>???'!節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)
(,
.
LW%===WG-6<2BB
C
B;29
表" 變壓器參數(shù)表
>:ILR$:8:92;2864;8:-B468928
變壓器支路電阻電抗額定電流變比
TKRD G GLDFE GLEF GL\WD
EK\ G GLDGS GLEF GL\ZS
EKRG G GLFFE GLEF GL\E\
DZKDS G GLW\E GLEF GL\ES
!!線(xiàn)路和發(fā)電機(jī)等參數(shù)采用%===WG節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)#對(duì)
%===WG節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算!可得各變壓器支路的電
能損耗值#
定義&amp;amp;對(duì)于升壓變壓器!低壓側(cè)功率為輸入功率!高壓側(cè)
功率為輸出功率%對(duì)于降壓變壓器!高壓側(cè)功率為輸入功
率!低壓側(cè)功率為輸出功率#變壓器電能損耗見(jiàn)表D
#
!!對(duì)變壓器采取實(shí)際的降損措施!包括采用新型導(dǎo)線(xiàn)作
為變壓器的一次和二次繞組以降低變壓器的銅損耗!優(yōu)化
"下轉(zhuǎn)第ZF頁(yè)#
+'
電力自動(dòng)化! 電工技術(shù)
!"#$ #%
!下"期
! !
據(jù)#
"%U系統(tǒng)還能自動(dòng)識(shí)別故障點(diǎn)位置的地理環(huán)境"預(yù)留
光纜線(xiàn)路位置和長(zhǎng)度等信息!為維修方案和維修工具的選
擇提供全面"客觀"真實(shí)的參考依據(jù)#為了精準(zhǔn)地計(jì)算出
光纜故障點(diǎn)的位置!可將光時(shí)域反射儀(
Y>Y'
)與"%U通
信光纜故障定位系統(tǒng)結(jié)合使用#其運(yùn)行流程為&amp;amp;
Y>Y'中
的內(nèi)部激光器生成光脈沖%將光脈沖注入光纖的輸入端
口%通過(guò)光接收儀器接收光脈沖信號(hào)%根據(jù)兩端光脈沖產(chǎn)
生的功率差計(jì)算出故障點(diǎn)的位置#通常將兩種功率命名為
后散射功率'
' 和菲涅耳反射光功率'
(
!計(jì)算公式為&amp;amp;
'
'
a'
G
K-
R
9
+
.
1
D
RG
KD:
'
( )
RG
'
(
a'
G
@9
+
.
1
D
KRG
D:R
'
( )
RG
式中!
'
G 表示光脈沖峰值功率%
@表示反射系數(shù)%
-
表示光纖衰減系數(shù)%
9表示光纖近端至檢測(cè)器光路的耦合
系數(shù)*
W
+
#
#@# 應(yīng)用于通信光纜故障保障系統(tǒng)
將"%U技術(shù)運(yùn)用于通信光纜故障保障系統(tǒng)中需要從以
下幾個(gè)方面入手&amp;amp;將數(shù)字化的地圖和數(shù)據(jù)庫(kù)作為"%U系統(tǒng)
的基礎(chǔ)%待數(shù)據(jù)信息錄入完成后!需要對(duì)光纜故障進(jìn)行處
理和校正%建立空間數(shù)據(jù)和屬性之間的拓?fù)潢P(guān)系*
W
+
#此
外!為了增強(qiáng)系統(tǒng)儲(chǔ)存和管理數(shù)據(jù)的功能!需要運(yùn)用無(wú)縫
數(shù)據(jù)庫(kù)管理模式(
U3*U28A28
)為組織方式!為系統(tǒng)中各類(lèi)
數(shù)據(jù)信息資源的安全和共享搭建全面的平臺(tái)#在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)
計(jì)的過(guò)程中!還需要單獨(dú)對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行
設(shè)計(jì)!以便于其在處理數(shù)據(jù)資源時(shí)!可以獨(dú)立自主地完
成#為了加強(qiáng)"%U系統(tǒng)的保障功能!還必須對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的
地圖元素進(jìn)行及時(shí)更新!包括自然環(huán)境的改變"架設(shè)方式
的改變以及光纜預(yù)留長(zhǎng)度的改變等信息#
將"%U運(yùn)用于光纜故障保障系統(tǒng)中!需要具備數(shù)據(jù)管
理"地圖管理"空間分析以及通信光纜分析等四個(gè)方面的
功能#數(shù)據(jù)管理模塊的主要任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)和用
戶(hù)進(jìn)行管理%地圖管理的任務(wù)是向用戶(hù)提供圖形編輯"地
理信息查詢(xún)"圖層管理"格式轉(zhuǎn)換以及圖形輸出等服務(wù)%
空間分析模塊主要任務(wù)是督責(zé)對(duì)故障位置的空間信息進(jìn)行
分析!并給出網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果!同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系
向維修人員提供最優(yōu)的維修方案%通信光纜管理模塊則是
為了定位光纜"管理和查詢(xún)光纜系統(tǒng)數(shù)據(jù)而設(shè)定的!它還
能將光纜通信系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)成圖
標(biāo)!并打印出來(lái)!使得用戶(hù)可以直觀地獲取光纜通信系統(tǒng)
的運(yùn)行狀況和故障問(wèn)題*
T
+
#
' 結(jié)語(yǔ)
將"%U技術(shù)運(yùn)用于通信光纜故障點(diǎn)的定位系統(tǒng)和保障
系統(tǒng)中!能夠有效提高光纜通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效
率#但是!在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中!受工作人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)薄
弱"工作流程未完善以及管理制度不健全等因素的影響!
"%U技術(shù)在實(shí)現(xiàn)光纜故障點(diǎn)的定位和保障功能等方面依然
存在著諸多的問(wèn)題#工作人員只有不斷總結(jié)和積累工作經(jīng)
驗(yàn)!提高自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和業(yè)務(wù)水平!才能采取行之有效
的應(yīng)對(duì)措施#
參考文獻(xiàn)
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DGRW
"
RD
#&amp;amp;
DZ\KDSGL
"上接第ZW頁(yè)#
表# 變壓器損耗表
>:ILD$6J2876BB64;8:-B468928
變壓器支路輸入功率!
V) 輸出功率!
V) 功率損耗!
V)
TKRD ZLS ZLF\ GLDRG
EK\ ELRR ELGZW GLGWZ
EKRG RSLE RSLFW GLGZG
DZKDS ZLGZ EL\W GLRTG
鐵心材料以降低變壓器的鐵損耗!以及以變壓器的有功功
率損耗最小為目標(biāo)調(diào)整電網(wǎng)的運(yùn)行方式等#各種措施下的
變壓器電能損耗見(jiàn)表W
!總輸入功率和總輸出功率為四臺(tái)
變壓器的總和#
表' 各種措施下的變壓器損耗表
>:ILW$6J2876BB64;8:-B468928M-<28<,44282-;?:B2B
降損措施總輸入功率!
V) 總輸出功率!
V) 總功率損耗!
V) 未采取措施W\LFSG W\LRDW GLTFZ 采用新型導(dǎo)線(xiàn)WZLTDR WZLGW\ GLWSD 優(yōu)化鐵心材料WSLFDW WSLRRR GLTRD 調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式W\LRST WSLSFZ GLWDZ
( 結(jié)語(yǔ)
對(duì)變壓器采取一定的降損措施!可有效降低變壓器的電
能損耗#其中!調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式的降損效果最為顯著#
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電力自動(dòng)化! 電工技術(shù)

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03-05