(国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司)
摘要:配电变压器经济运行是通过提高供电管理来降低电能在传输中的损耗。以综合功率损耗最优,通过对并列运行配电变压器经济运行判式的分析,确定了并列运行配电变压器经济运行方式,提出了配电变压器经济运行细则。依据配电变压器经济运行细则确定了系统控制的判据,并通过设置切换容量裕量、负荷波动的延时认可提高了系统的可靠性。
关键词:配电变压器;综合功率损耗;经济运行方式;应用
引言
电力变压器是电力系统中重要的设备,其在电力系统运行中起着至关重要的作用。配电变压器是电力系统末端配电网中传输、分配、调控电能的重要的电力装置。配电变压器的总数和容量都很庞大,在运行过程中变压器自身产生的有功功率和无功功率损耗非常巨大,占电力系统总功率损耗的很大比例。
变压器经济运行是在确保变压器安全稳定运行和保证供电电能质量的基础上,充分利用现有设备和资金,通过合理选择变压器的型号和容量,择优选取变压器经济运行方式以及改善变压器运行条件等技术措施,达到减损降耗,节约电能并延长变压器使用寿命的目的。变压器是一种用途非常广泛的用电设备,涉及到整个社会各个行业。
目前在对配电网改造项目中,很重视对现有高耗能变压器进行更新与改造,开发节能系列变压器及实行经济调度,提高变压器运行效率,实现经济运行等。根据经济负载率合理分配配电变压器的经济容量则是其中一项重要的节能措施。
1配电变压器经济运行分析
1.1配电变压器的综合功率损耗分析
配电变压器有功功率损耗与因配电变压器消耗无功功率而使电网产生的有功功率损耗之和称之为配电变压器的综合功率损耗,记为ΔPz。综合功率损耗是既考虑配电变压器有功率损耗又考虑配电变压器无功功率损耗的综合性的功率损耗参数,因此,配电变压器综合功率经济运行是立足于电力系统总体最佳的节电法。
1.2并列运行配电变压器经济运行分析
①并列运行配电变压器经济运行判式
配电变压器的台数越多,其组合并列运行的方式也越多,经济运行的效果也将越明显,但在实际的配电电网中,通常是选择2台配电变压器并联运行。假定变配电站有2台容量不同的配电变压器,分别为配电变压器1和配电变压器2。配电变压器1综合功率损耗
②并列运行配电变压器的经济运行方式由图1可知,当配电变压器1、配电变压器2为一用一备时经济运行方式:
1号配电变压器为备用变压器,当S<Slz时,2号配电变压器运行;当S>Slz时,1号和2号配电变压器并列运行;
2号配电变压器为备用变压器,当S<Slz时,1号配电变压器运行;当S>Slz时,1号和2号配电变压器并列运行;当配电变压器1、配电变压器2不设置备用变压器时经济运行方式为:当S<Slz时,1号配电变压器运行;当Slz<S<Slz时,2号配电变压器运行;当S>Slz时,1号和2号配电变压器并列运行。
2配电变压器经济运行的实现
2.1配电变压器经济运行细则
图2为2台双绕组配电变压器并列运行接线图。图中DL为断路器,其中DL1、DL3为高压开关,DL2、DL4为低压开关,DLM为母联开关。
以不设置备用变压器的经济运行方式为例,系统初始运行状态为DL1合、DL2合、DL3合、DL4合、DLM合,记∑S=S1+S2。则有
①若∑S<Slz,启动变压器T1,切除变压器T2。操作为合DL1、DL2和DLM,跳DL3,DL4。确认操作成功后,系统发配电变压器经济运行模式1信号;
②若Slz<∑S<Slz,启动变压器T2,切除变压器T1。操作为合DL3、DL4和DLM,跳DL1和DL2。确认操作成功后,系统发配电变压器经济运行模式2信号。
③若∑S>πSlz,启动变压器T1、T2。操作为合DL1、DL2、DL3、DL4和DLM。确认操作成功后,系统发配电变压器经济运行模式3信号。
2.2系统控制判据
在供应相同的负载条件下,系统应选损耗小的运行方式,就是该变电站变压器的经济运行方式。系统采集变压器的现场信号电压、电流和频率信号,分别计算出1号配电变压器的视在功率S1、2号配电变压器的视在功率S2以及1、2号配电变压器并列运行的总视在功率∑S=S1+S2,比较∑S与Slz、Slz的大小关系,按以上分析配电变压器经济运行细则,即可选择配电变压器经济运行方式。为了避免因短时间内的负荷波动而导致频繁地投切,配电变压器的经济运行控制必须存在一定的模糊区域,不能太灵敏,以免带来一次开关操作过于频繁,而降低寿命安全隐患。系统在设计过程中从2个方面采取安全措施。
①设置切换容量裕量
系统对切换容量Slz、Slz设置裕量ΔS,即负载容量增大时ΔS与Slz+ΔS、Slz+ΔS进行比较;负载容量减小时ΔS与Slz-ΔS、Slz-ΔS进行比较,通过切换容量裕量来降低投切的灵敏度;
②负荷波动的延时认可配电变压器所带的负荷在大多数属于稳定的负荷,变化后,相对稳定,周期较长。如对在很短的时间内来回波动的负荷,进行经济运行投切反而会起到非经济运行的效果。因此,对负荷要进行延时ΔT判断,将负荷的暂时干扰,排除经济运行控制测量以外。
综上,系统的控制判据流程如图3所示。
3结语
本文提出的配电变压器经济运行控制系统可根据配电变压器不同的负载情况,判别配电变压器的经济运行方式,并可以根据负载的波动自动进行经济运行投切。该装置在浙江某市进行试点运行0.5a,网损明显下降,节能效果明显。该系统还可实现对配电变压器的检测功能,在硬件上可扩展,做到一次投入,多次升级的功能,避免了配电变压器二次监控设备的复杂化。
参考文献
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