降低变压器损耗新方法
减小开关变压器漏感的方法
减小开关变压器漏感的方法
开关变压器漏感是指变压器在工作时,由于电磁感应作用而产生的漏磁通量,在传输过程中会有一定的损耗和浪费。
如果能够减小开关变压器的漏感,就能提高变压器的效率,降低能耗。
以下是减小开关变压器漏感的方法:
1. 采用高磁导材料:高磁导材料可以有效地提高变压器的磁通量,从而减小漏感。
常用的高磁导材料有铁素体材料和铁氧体材料。
2. 使用磁屏蔽:在变压器的绕组周围加上磁屏蔽,可以防止漏磁通量的泄漏,从而降低漏感。
常用的磁屏蔽材料有镍铁合金和铁氧体材料。
3. 优化绕组结构:通过设计优化绕组结构,可以减小漏感。
例如,采用交错绕组、漏磁补偿绕组等方式都可以减小漏感。
4. 采用磁芯的预紧设计:在变压器的磁芯上采用预紧设计,可以减小磁芯的振动和噪音,从而降低漏感。
5. 采用新型材料:近年来,一些新型材料的出现,如纳米晶铁芯、非晶合金等,具有良好的磁导率和磁饱和度,可以有效地减小漏感。
总之,减小开关变压器漏感是一个复杂的过程,需要综合考虑多种因素。
通过上述方法的应用,可以有效地降低漏感,提高变压器的效率和性能。
变压器节能降耗措施
变压器节能降耗措施随着能源紧缺和环境污染问题的加剧,节能降耗已成为社会各界关注的焦点。
变压器作为电力系统的重要组成部分,对电能的传输和分配起着至关重要的作用。
为了提高变压器的能效,减少能源消耗和损耗,以下是一些常见的变压器节能降耗措施。
1.优化变压器设计:通过合理的变压器设计,采用高效的材料和结构,能够降低损耗和能耗。
例如,选用低损耗的硅钢片作为变压器的铁芯材料,提高变压器的能效。
2.优化变压器运行方式:合理调整变压器的运行方式,能够降低能源消耗。
例如,将多台小容量的变压器替换为一台大容量的变压器,减少变压器的空载损耗。
另外,合理设置变压器的负载率,将变压器的负载率控制在合理范围内,避免过高或过低的负载率导致的能耗增加。
3.提高变压器的运行效率:合理使用变压器,提高其运行效率,能够有效降低能耗。
例如,定期进行变压器的维护保养,及时清理变压器的冷却设备、通风设备和散热设备,保证变压器的散热效果,提高变压器的运行效率。
4.降低变压器的损耗:变压器的铜损耗和铁损耗是变压器能耗的主要组成部分。
降低这两种损耗,能够有效降低变压器的能耗。
例如,优化变压器的绕组设计和材料选择,减少铜损耗;优化变压器的铁芯设计和材料选择,减少铁损耗。
5.提高变压器的电压控制精度:通过提高变压器的电压控制精度,能够减少电能的浪费。
例如,采用先进的自动电压调节器(AVR)和智能电网技术,能够实现变压器的精确电压控制,避免电压偏高或偏低导致的能耗增加。
6.推广高效变压器技术:目前,一些新型高效变压器技术已经得到了广泛应用。
例如,无功补偿型变压器、超低损耗变压器和高效电流互感器等。
这些高效变压器技术具有较低的损耗和能耗,能够在降低变压器能耗和提高能效方面发挥重要作用。
综上所述,变压器节能降耗措施是多方面的,从变压器的设计、运行、维护、损耗和电压控制等方面入手,能够有效降低变压器的能耗,提高变压器的能效,并为能源的节约和环境的保护作出贡献。
浅谈10kV配电变压器节能降耗技术措施
浅谈10kV配电变压器节能降耗技术措施10kV配电变压器是电力系统中常见的设备,它在配电系统中起着重要的作用。
为了提高能源利用效率和降低能源消耗,我们需要采取一些节能降耗技术措施来优化变压器的运行。
本文将就浅谈10kV配电变压器节能降耗技术措施进行讨论。
一、基础知识10kV配电变压器作为配电系统的关键设备,主要用于将变压器主变压器变换成较低的电压,再通过电缆供应各个用户的用电设备。
其主要特点是电缆长度较短,输电损耗小,供电可靠性高,因此在各种电网系统中都得到广泛应用。
二、节能降耗技术措施1. 优化变压器运行参数为了降低10kV配电变压器的运行损耗,首先需要通过技术手段对变压器进行运行参数的优化。
在变压器的运行中,可以根据实际负载情况随时调整输出电压的大小,使变压器处于最佳运行状态。
还可以通过无功补偿设备的使用来改善变压器的功率因数,降低无功损耗,提高电能利用率。
2. 使用高效节能变压器随着科技的进步,目前市场上已经推出了各种高效节能的10kV配电变压器,它们具有更高的能效比和更低的运行损耗。
购买高效节能变压器,是一种非常有效的节能降耗技术措施。
对于旧的变压器设备可以考虑进行改造和更新,以提高变压器的效率。
3. 定期检测和维护定期检测和维护是保证变压器正常运行和减少能量损耗的重要手段。
通过定期对变压器进行故障检测、油温检测、泄漏检测、绝缘测试等,可以及时发现并解决变压器存在的问题,保证变压器的正常运行,并及时调整变压器的运行参数,使其在最佳状态下运行。
4. 使用智能监测系统引入智能监测系统是实现10kV配电变压器节能降耗的重要手段之一。
通过传感器对变压器的电流、电压、温度等参数进行实时监测,并通过智能控制系统进行数据分析和处理,可以实现对变压器运行状态的全面监控和管理,及时发现问题并采取措施,从而有效降低能耗。
5. 进行余热发电对于部分10kV配电变压器来说,它们在运行过程中会产生一定量的热量,而这些热量可以通过余热发电的方式转化为电能来回收利用,从而实现节能降耗的目的。
电力变压器的节能改造与优化设计
电力变压器的节能改造与优化设计一、引言电力变压器作为电力系统中不可或缺的设备之一,承担着将高压电能转换成低压电能的重要任务。
然而,在长期的使用过程中,电力变压器由于存在能量损耗、热量散失等问题,其能效逐渐降低。
为了提高电力系统的能源利用效率,节省电能资源以及减少环境污染,对电力变压器进行节能改造与优化设计显得尤为重要。
二、节能改造方法1. 使用高效铁芯电力变压器的铁芯材料直接影响其能效。
传统的铁芯材料存在铁损耗、涡流损耗等问题,通过使用高效铁芯材料可以降低这些损耗,提高变压器的能效。
例如,采用高性能冷轧硅钢片替代普通冷轧硅钢片,能够有效减小铁损耗,从而提升整个系统的能效。
2. 优化绕组设计电力变压器中的绕组是电能传输的关键部分,合理的绕组设计能够降低电流密度,减少电阻损耗,提高能效。
在绕组设计过程中,采用合适的导线材料、导线截面积以及绕组方式等措施,可以有效降低电能损耗,提高电能转化效率。
3. 控制负载变化电力变压器在运行过程中会受到负载的影响,负载变化较大时,电能转化效率会下降。
因此,在节能改造过程中,需要合理控制负载变化,避免过大的负载冲击,保证变压器的正常运行,提高能效。
4. 应用智能监控技术随着智能技术的不断发展,智能监控技术被广泛应用于电力系统中,也可以应用于电力变压器的节能改造与优化设计中。
通过传感器监测变压器的工作状态、温度、电流等参数,结合智能算法进行数据分析和处理,可以实时监测并及时发现变压器存在的问题,提供相应的解决方案,从而提高能效。
三、电力变压器的节能优化设计案例以某电力公司的变压器为例,该公司在传统变压器上进行了节能改造与优化设计,取得了显著的节能效果。
1. 使用高效铁芯材料原先的变压器采用普通冷轧硅钢片作为铁芯材料,而节能改造后,采用高性能冷轧硅钢片替代。
经过测试与比较,新铁芯材料的铁损耗较小,变压器的能效得到显著提升。
2. 优化绕组设计在绕组设计中,通过采用导线截面积更大的导线材料,减小绕组过程中的电阻损耗。
电力变压器的节能改造与优化设计
电力变压器的节能改造与优化设计电力变压器是电力系统中不可或缺的设备,它负责将高压电能转换成适合分配和使用的低压电能。
然而,传统的电力变压器存在着一定的能源浪费和效率低下的问题。
为了提高能源利用效率,减少环境污染,节能改造和优化设计是必要的。
本文将探讨电力变压器的节能改造与优化设计的相关问题。
一、电力变压器的节能改造1. 环保材料的应用:在电力变压器的节能改造中,环保材料的应用是一项重要的措施。
传统的变压器绝缘材料多为油,油污染和电介质老化导致能效下降。
而采用环保的新型绝缘材料,如干式绝缘材料或酚醛纸板,可以降低能源损耗,提高效率。
2. 温度控制技术:电力变压器在工作过程中会产生热量,导致能源的浪费。
采用先进的温度控制技术可以有效降低能量损耗。
例如,安装温度传感器和控制回路,实时监测和调节变压器的温度,保持在最优工作状态。
3. 高效换热系统:电力变压器的换热系统也是一个重要的节能改造方向。
传统的冷却系统往往效率低下,造成能量的浪费。
采用高效的换热器和冷却系统,可以提高能源利用效率,减少能量损耗。
二、电力变压器的优化设计1. 合理选择变压器容量:在电力系统设计中,合理选择变压器的容量是至关重要的。
如果变压器的容量过大,会造成能源的浪费。
而容量过小则会引起电能不足的问题。
因此,在优化设计中,需要综合考虑电力需求、负载预测等因素,选择合适的变压器容量。
2. 优化变压器设计参数:变压器的设计参数对其工作效率和能源利用率有着重要影响。
通过优化设计参数,可以提高变压器的效率,减少能量损耗。
例如,合理设计变压器的磁路结构和线圈,优化铁芯材料的选择和处理工艺等。
3. 智能监测与维护:采用智能监测技术,可以实时监测变压器的工作状态和能效情况,及时发现问题并采取措施。
此外,定期进行维护和保养,例如清洗冷却系统、检查绝缘材料等,也是确保变压器能效的关键。
三、电力变压器的节能改造与优化设计的意义1. 节约能源资源:通过电力变压器的节能改造和优化设计,可以减少能源的浪费,实现能源资源的有效利用。
变压器的节能(简化版)
变压器经济运行
合理配置变压器
根据实际负荷需求,合理配置变压器 的容量和台数,避免“大马拉小车” 现象。
优化运行方式
根据负荷变化情况,适时调整变压器 的运行方式,如并联、串联等,以提 高运行效率。
变压器运行中的节能措施
定期检测与维护
定期对变压器进行检测和维护,确保其正常运行,减少不必 要的能耗。
合理调度与控制
推广变压器节能改造,逐步淘汰 高耗能变压器。
变压器节能标准与规范的制定与完善
制定更严格的变压器能效标准,推动产业升级。 完善变压器节能设计、制造、运行维护等方面的规范和标准。
加强节能认证和标识管理,提高市场准入门槛。
全社会共同参与变压器节能的推广与普及
加强宣传教育,提高公众对变压 器节能的认识和重视程度。
显著降低能耗。
加强变压器维护和管理,确保设备处于良好的运行状态,也有
03
助于实现节能目标。
02 变压器节能技术
选用节能型变压器
选用低损耗变压器
采用新型的低损耗铁芯材料和制 造工艺,降低变压器的空载损耗 。
高效节能变压器
选择高效节能的变压器,如非晶 合金变压器,其具有较低的铁损 和铜损,节能效果显著。
鼓励企业加大投入,开展变压器 节能技术研发和应用。
政府出台相关政策,支持变压器 节能技术的推广和普及。
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04 变压器节能的未来发展
新型变压器技术的研究与开发
研发更高效、低损耗的变压器, 提高能源转换效率。
研究新型磁性材料,降低铁芯 损耗。
开发变压器在线监测与故障诊 断技术,提高运行可靠性。
智能变压器的应用与发展
利用物联网、大数据等技术,实 现变压器远程监控和智能调度。
配电网线损的影响因素和降损措施分析
配电网线损的影响因素和降损措施分析配电网线损是指电能从输电到用户过程中的能量损耗,也是电能传输、转换过程中最重要的能量损耗之一。
线路电阻、变压器铁损、容性和感性损耗、配电变压器和配电变电所损耗等是造成配电网线损的主要因素。
以下将从四个方面分析配电网线损的影响因素和降损措施:一、线路电阻线路电阻是造成配电网线损最主要的因素之一。
电流通过线路时,线路电阻会产生热量损耗,从而导致电能损失。
线路电阻受到线径、导线材料、线路长度、线路接头等多个因素的影响。
降损措施:1. 通过减少线路长度或改变线路形状降低电阻值。
2. 采用低电阻材料制造导线,如导电铝合金线。
3. 减少输电线路的接头数目,控制接头的质量和正确安装。
二、变压器铁损变压器铁损是指变压器芯包和绕组产生的磁场变化时,产生涡流和铁心磁滞损耗。
变压器铁损不仅是影响配电网线损的因素之一,也是影响变压器寿命的重要因素。
降损措施:1. 选择合适的变压器容量,并将负载尽量均衡,减少磁场变化,降低变压器铁损。
2. 减少空载运行时间,尽量使变压器在额定负载范围内运行,减少变压器铁损。
3. 采用新型的无铁芯变压器技术,如空气芯变压器技术。
三、容性和感性损耗容性和感性损耗是由于线路和设备中的电容和电感导致的电能损耗。
在电力传输和配电系统中,大量用到的电力设备如电容器、电抗器等都是一种特殊的负载,它们产生的电能与传感器或电动机等传统负载不同,这些设备只有额外的损耗而没有沿用功能性。
降损措施:1. 通过合理安排电容、电感装置位置,使其发挥最大作用,降低电能损耗。
2. 不再使用不必要的电容或电感装置,并清理老化、短路或共振设备。
3. 使用变容或可调的电容或电感装置,以满足电源电压、负载特性及在不同负载条件下需求近似 nil 的容抗匹配。
四、配电变压器和配电变电所损耗配电变压器和配电变电所损耗是由于设备本身构造和材料的缺陷,生产和运行中的损耗以及老化、落后等多种因素导致的损耗。
浅析降低配电变压器损耗的几点技术措施
关键 词 : 变压器 ; 减少损耗 ; 节约用电 ; 措施 变压器是根据电磁感应的原理, 把某一等级 的交流电压变换成频 变的, 而铜损耗却随负载而变化, 又由于变压器不可能常年满负载运行, 率相 同的另一等级的交流电压, 以满足高压输电 、 低压供电的需要。 变压 相比之下墩损 耗 P 0 引起的损耗是相当大的从 全年效益考虑, 降低铁损 器具有变换电压 、 电流和阻抗作用, 还具有 隔离高电压 、 大 电流作用, 还 耗是有利的, 一般铁损耗与铜损耗之比为 具有稳压特 陛、 陡降特 陛、 移相特 『 生 等, 在电力系统中占有重要的地位。 P c u = l / 4 — 1 / 3 最好。 但是变压器在运行中存在损耗, 如果损耗超过允许值, 一方面使供 电成 5采 用合 理的冷 却方 式 本增加, 影响供电质量, 另一方面, 可能使变压器不能正常工作, 给用户造 变压器绕组和铣 在运行中虽然效率可高达 9 9 %, 但仍然有损耗, 成较大的经济损失 。因此采用合理 的技术措施去降低变压器损耗珠 保 使铁心和绕组温度升高, 运行温度直接影响到变压器的输 出容量 、 安全 证供电质量, 使变压器运行安全 、 可靠 、 经济。 和使用寿命。 因此 彩_ 有效地对运行中的变压器 1 和绕组进行冷却。 1 合理选择好配电变压器 变压器选择安装在通风 良好 、 环境温度较低的地方, 有利于变压器的安 选择配电变压器包括容量和安装位置。配电变压器是低压电网核 全运行和充分发挥变压器的设备容量, 节约电能。 常采用油浸 自冷、 油浸 心设备, 容量选择过大, 出现“ 大马拉小车” 的现象, 变压器不能充分利用, 风冷、 强迫油循环风冷 、 强迫油循环水冷等方法来降低变压器运行温度, 空载损耗增加I 选择容量过小, 会引起变压器过负荷运行, 损耗增加艘 设 降低变压器损耗 。其 中油浸风冷加装风扇风冷后可使变压器的容量增 备电压偏低j 丕 有可能导致变压器烧毁。所 以配电变压器必须根据平时 加 3 %一 0 5 %, 0 干式变压器加装风扇 散热后, 电流可提高 5 % 。同时温度 0 负荷和最大负荷并结合环境变化的影响进行合理选择。配电变压器容 降低使绕组的直流电阻降低铜 损耗也降低。 量与用电设备的容量之比以 1 . 5: 1 — 1 . 8: 1 为宜, 尽量提高平均负荷率 。 6选择 合理 的经 济运行 方式 配电变压器位置的选择除满足一般基本要求外还 要考虑将配电变压器 所谓变压器的经济运行是指在相 同输配电条件下, 合理选择运行方 尽量设置在负荷中心, 同时尽量减少供电半径, 避免近电远供 和迂 回供 式, 改善运行技术条 调整负载 器在效率最高, 电能损耗最低, 经 电 悫 供电半径尽量控制在 5 0 0 米以内。 济效益最佳状态运行。对于单台变压器应选择技术参数优良 并节能的 2采用有载调压变压器 变压器' 并电容随器 自动补偿, 提高功率 因数, 减少无功损耗的途径减 少 变压器输 出电压可能因负载和一次侧电网电压的变化而变化 , 电 总电流, 降低变压器损耗。对于多台变压器并联运行, 要选 P 0 、 R小, 阻抗 网电压过高或过低, 对用电设备正常运行带来不利影响, 这不仅会增加 电压 U 及容量基本相 同, 并根据 日运行负荷曲线合 理解列和并车变压 设备的能耗, 而且会降低设备的使用 寿命 同时, 电网电压升高会使变压 器, 以提高运行效率减 少不必要的损耗。 多台变压器并联运行条件: 变压 器本身损耗大大增加 。由 U = 4 . 4 4 N f l I T I 可知, U 升高, 主磁通 m将 比相同误差不允许超过 ±0 . 5 %, 连接组别相同, 变压器容量之 比不宜大 增加从 而使铁心磁路饱和, 磁路磁导率迅速减小励 磁 电抗 X m随磁导 于 3 : 1 ' U 尽量接近相 差不大于 1 % 。如 u 0 不相等那 么 u 小的变压器 率成正 比地很 决减少, 这样就会使空载电流 1 0 急剧增加, 如变压器过电 承受的电流就相对大些, 就首先过载, 这就限制 了整个并联变压器系统 压5 %运行, 铁损耗增加 1 5 %左右, 空载电流约增大 1 倍增 大电网的无功 的利用 不经济。 但是也不能并联台数过多, 否则会增加投资和成本' △ 电流。采用分接开关有载调压报 据电压变化 隋况通 过合理改变一次侧 使运行操作复杂化, 也不经济。 线圈匝数来调节输出电压。有载调压是指变压器二次侧接负载时的调 7平衡变压器三相负荷 压调 节范围可达 ±1 5 %。有载调压开关的动触头由主触头和辅助触头 由于单相负荷照明线路存在艘 三相负荷不平 在低压侧产生零序 组成, 每次调节主触头尚未脱开时, 辅助触头 已与下一档的静触头接触 电流, 产生的零序磁通不能抵消, 只能从变压器的油箱壁及铁构件 中通 了然 后主触头才脱离原来的静触头, 使供电不会 间断不影响生产, 即可 过, 涡流增大 使变压器损耗大大增加, 变压器不平衡度越大, 损耗也越大, 以改善供电质量, 又可以降低变压器损耗。 降低变压器出力。在输送相同功率的情况下, 三相负荷不对称造成的变 3采用新型节能变压器, 淘汰损耗大的旧变压器 压器损耗, 比对称运行要高得多运 行极不经济。一般要求电力变压器负 近十多年来,国内许多变压器制造厂引进先进的制造技术和设备, 荷尽量平衡, f 氐 压 出口电流的不平衡度不得超过 1 % 。定期测量三相负 0 迅速发展 了全封闭变压器, 环氧树脂变压器, 组合式变电站等, 提高了我 荷, 不平衡时应及时进行调整。 国变压器技术水平。 这些新型变压器采用了新材料、 新工艺和新技术, 在 8 根据 不 同的用户 采用 一些特 种 变压器 节能高效 、 安全可靠 、 免维护方面都表现了优 良的性能。从 s 到s 。 、 s 对一些特殊用户要 考虑特殊的供电方式才能使投入的变压器达到 S H , S : 、 S , 、 S 再到非晶合金铁J 变压器, 更新换代的周期大大缩短, 在节 最佳的经济运行状态, 。如单相变压器, 电炉变压器, 调压变压器, 电焊变 能降耗方面具有绝对 的优势 。如非晶合金铁J 变压器 比硅钢片铣 变 压器等专用变压器以满足专一用户而不影响其它用户的经济运行。 压器空载损耗下降 7 0 0 / o - , 8 0 %, 空载电流下降 8 0 0 / o 。淘汰损耗大的变压 9定 期 清扫检 修做 好 日常维 护 器, 采用新 型非晶合金铁心变压器, 所需投资费用可在 3 ~ 5 年 内由节电 要定期清理变压器上的污垢, 检查套管有无闪络放电, 接地是否 良 的费用 中收回成本。其中非晶合金铁J 变压器出现是变压器的第三次 好, 有无断线 、 脱焊 、 断列现象, 要定期摇测接地电阻, 其阻值不大于 4 欧, 飞跃萁空载损耗 P n 较s 有了进一步降低, 是目 前节能效果最好的变压 检查变压器上层油温, 储油柜的油色、 油位及变压器响声等艘 变压器在 器。 无病态, 安全可靠, 高效节能状态下 良好的工作。 4提高变压器运行的效率 参考文献 由变压器效率 = 1 一 [ 1 0 + p P 1 3 S  ̄ c o s 4 ) +P 0 + 1 3 ] 知, 当铁损 [ 1 ] 王泽勇. 农村电工’ 2 o 0 7 , 3 . 耗 等 于铜损耗 时 ,变压器 的效 率最 高,此 时 负载 系数 B= I 2 , I 在 『 2 1 电机与变压器. 第四版 . 北京: 中国劳动社会保证 出版社, 2 O l 1 . 0 . 4 5 — 0 . 7 0 范围内。 因此变压器所带负载为其额定负载的 0 . 4 5 0 . 7 0时处 【 3 】 卢人群. 电世界, 2 0 0 7 , 8 . 于经济运行 区, p在 0 . 3 — 0 . 4 5或 0 . 7 0 ~ 1 . 0 时为不 良运行区, 经济性较差, 损耗大, B< 0 . 3时, 变压器处于最劣运行 医 损耗非常大要 尽量避免。但 电力变压器常年接在线路上, 当电
变压器改造建议书
变压器改造建议书一、背景变压器是电力系统中不可或缺的设备,用于改变电压的大小,以便在输电和配电过程中实现能量传输和分配。
然而,随着能源需求的增长和能源结构的转型,传统的变压器已经不能满足现代电力系统的需求。
因此,对变压器进行改造和升级已经成为电力行业的一个重要课题。
二、现状分析1. 传统变压器存在的问题传统变压器存在着体积大、重量重、效率低、损耗大等问题。
尤其是在高压大容量的输电系统中,传统变压器的体积和重量对于场地选择和安装造成了很大的限制,而且传统变压器的损耗和维护成本也较高,不利于电力系统的可持续发展。
2. 新技术的应用随着电力电子技术的发展,新型变压器技术已经逐渐成熟,例如全数字化变压器、全绝缘变压器、多端口变压器等。
这些新技术可以有效地解决传统变压器存在的问题,提高变压器的效率、可靠性和灵活性,符合现代电力系统的需求。
三、改造建议1. 采用新型变压器技术建议在现有电力系统中,逐步采用新型变压器技术进行改造。
例如,在输电系统中可以采用全数字化变压器,提高变压器的调节性能和响应速度;在配电系统中可以采用多端口变压器,实现多种能源的接入和输出。
通过这些新技术的应用,可以有效地提高电力系统的整体效率和可靠性。
2. 优化变压器设计除了采用新技术,还可以通过优化变压器的设计来实现改造。
例如,可以采用新型材料和工艺,减小变压器的体积和重量;可以优化变压器的结构和散热系统,提高变压器的散热性能和可靠性。
通过这些优化措施,可以降低变压器的损耗和维护成本,提高变压器的使用寿命。
3. 强化智能化管理改造后的变压器应该具备智能化管理功能,可以实现远程监测、故障诊断、自动调节等功能。
通过智能化管理,可以实现对变压器的实时监控和管理,及时发现和处理问题,提高电力系统的运行效率和安全性。
四、预期效果通过以上的改造建议,预计可以实现以下效果:1. 提高电力系统的整体效率和可靠性;2. 降低变压器的损耗和维护成本;3. 减小变压器的体积和重量,提高场地选择和安装的灵活性;4. 增强电力系统的智能化管理能力,提高运行效率和安全性。
变压器介质损耗增大的处理方法及维护和修理保养
变压器介质损耗增大的处理方法及维护和修理保养变压器介质损耗增大的处理方法变压器油介损测试仪是指变压器油在交变电场作用下,引起的极化损失和电导损失的总和。
介质损耗因数能反映变压器绝缘特性的好坏,反映变压器油在电场、氧化和高温等作用下的老化程度,反映油中极性杂质和带电胶体等污染的程度。
在变压器长期使用过程中,通过介质损耗因数试验,可反映变压器油的运行情形。
引起介损超标原因分析:(1)杂质的影响。
变压器在安装过程中油品或固体绝缘材料中存在着尘埃等杂质,运行一段时间后,胶体杂质渐渐析出。
胶体粒子直径很小(一般为10—gin~10m),扩散慢,但有确定的活动能量。
粒子可自动聚结,由小变大,为粗分散系,处于非平衡的不稳定状态,当超出胶体范围时,因重力作用而沉积。
油中存在溶胶后,沉淀物超过0.02%时,便可能引起电导超过介质正常电导的几倍或几十倍,从而导致介损值增大。
(2)变压器结构的影响。
变压器油介损测试仪从变压器制造结构上分析,目前有的变压器制造厂家从变压器削减渗漏油角度考虑取消了净油器(热虹吸器),对变压器油介质损耗因数的增大有确定的影响。
假如变压器上装有净油器有利于绝缘油质量的稳定,可以在变压器运行过程中“吸出”绝缘内部水分,改善绝缘的电气性能,从而减缓了绝缘中水分的加添。
介质损耗增大的处理方法:解决变压器油介损超标接受的方法有两种:一种是更换不合格油,重新注入经电气试验和化学分析各项指标均合格的油;另一种是对超标油进行再生处理。
(1)更换不合格油。
更换不合格油可缩短系统停电时间,只需放净变压器内旧油,用合格油对变压器进行冲洗,再对变压器进行真空注油。
这种处理较适用于机组不容许长时间停电;机组运行了较长时间,油酸值较高,油呈深黄或褐色,显现游离水或油混浊现象,并全面降解的情况。
但简单的换油不如滤油对变压器的“冲洗”彻底,而且换油耗费大,不利于节能和环保,对超标油不宜换油处理。
(2)再生处理。
变压器油介损测试仪再生处理是指物理一化学或化学方法除去油中的有害物质,恢复或改善油的理化指标。
电网的线损和节能降损措施分析
电网的线损和节能降损措施分析电网的线损是指电力在输送过程中由于电线电缆的电阻损耗、变压器的铁损和铜损耗以及电缆绝缘材料的介质损耗等产生的能量损耗。
线损不仅会造成资源的浪费,还会增加电网的运行成本,因此需要采取相应的节能降损措施。
一、改进电网的运行方式1.优化电网设计:根据不同地区的用电需求,合理规划变电站、变电设备和配电线路。
通过提升电网的传输能力,减少线路阻抗,降低线损。
2.调整电网工作电压:合理调整电网运行电压,使之保持在合理范围内。
过高或过低的电压会增加线路的电阻损耗,导致线损的增加。
3.优化供电质量:确保电网供电的稳定性和质量,避免电力中断和频繁跳闸,减少人为因素对电网的影响。
二、改善电力设备的运行效率1.提升变电设备的效率:通过采用高效的变压器和变电设备,减少变电设备的铁损和铜损,减少电能的损耗。
2.定期检修和维护设备:及时发现和处理电力设备的故障和老化,确保设备正常运行,减少能量的损耗。
3.采用经济适用的电器设备:选用能效比较高的电器设备,减少电能的浪费。
三、加强电量管理与监测1.引入智能电网技术:通过智能电网技术,实现对电网运行数据的监测和管理,及时发现和处理电能的损耗问题,提高电网运行效率。
2.安装电量监测设备:通过安装电量监测设备,实时监测电网的电量变化情况,发现能量的损耗和浪费,提出相应的改进措施。
3.加强对用电行为的引导:通过宣传教育和经济手段,引导用户合理用电,减少电能的浪费。
四、加强电网的技术建设1.推进电网的输电方式升级:采用高压直流输电技术,减少输电过程中的电阻损耗。
2.推广电网的新能源利用方式:加强对新能源的开发和利用,提高可再生能源的供电比例,减少对传统能源的依赖,减少能量的损耗和浪费。
综上所述,降低电网线损的措施主要包括优化电网设计、改善电力设备的运行效率、加强电量管理与监测以及加强电网的技术建设。
只有综合采取这些措施,才能有效降低电网线损,提高电力的传输效率,实现节能减排的目标。
电气节能降耗措施
电气节能降耗措施电气节能降耗措施主要涉及以下几个方面:1. 节能低耗的配电网建设:在中心城区以发展电缆网络为主,采用紧凑型变配电站,注重与环境相协调。
为了减少线损,提高电压质量,电网可以采用中压配电网延伸,进住宅小区,压缩低压配电网范围,多布点,近距离供电。
2. 变压器降耗改造:降低变压器损耗是势在必行的节能措施。
非晶合金铁芯变压器具有低噪音、低损耗等特点,空载损耗仅为常规产品的1/5,且全密封免维护,运行费用极低。
S11系统是目前推广应用的低损耗变压器,空载损耗较S9系列低75%左右,其负载损耗与S9系列变压器相等。
3. 变压器经济运行:在传输电量相同的条件下,通过择优选取最佳运行方式和调整负载,使变压器电能损失最低。
变压器经济运行无需投资,只要加强供、用电科学管理,即可达到节电和提高功率因数的目的。
4. 电网无功配置优化:无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一,在有功功率合理分配的同时,做到无功功率的合理分布。
无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗,并保持最好的电压水平。
5. 用电侧管理技术:通过分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性,选择变压器的参数和优化变压器运行方式。
在受电端安装无功补偿装置,可减少负荷的无功功率损耗,提高功率因数,提高电气设备的有功出力。
6. 优化调度模式:调整发电调度规则,实施节能、环保、经济调度。
电力公司应尽快研究制定新的调度规划,以节能、环保、经济为标准,确定各类机组的发电次序和时间,优先调度低能耗机组发电,或直接按照能耗标准调度,激励发电企业降低能耗,减少高能耗机组的发电量。
7. 可再生能源发电:可再生能源的开发利用是实现“节能、降耗、环保、增效”的重要手段。
根据我国能源发展的有关规划,“十一五”期间大力发展风电,适当发展太阳能光伏发电和分布式供能系统。
风能和太阳能等可再生能源大规模开发利用时,必须解决可再生能源发电的并网以及可再生能源电源与电网之间的影响问题。
电网降低线损的技术措施有哪些
电网降低线损的技术措施有哪些电网降低线损的技术措施有哪些?1、采用无功功率补偿设备提高功率因数在负荷的有功功率P保持不变的条件下,提高负荷的功率因数,可以减小负荷所需的无功功率Q,进而减少发电机送出的无功功率和通过线路及变压器的无功功率,减少线路和变压器的有功功率和电能损耗。
2、对电网开展升压改造在负荷功率不变的条件下,电网元件中的负荷损耗部分随电压等级的提高而减少,提高电网电压,通过电网元件的电流将相应减小,负载损耗也随之降低。
升压是降低线损很有效的措施。
升压改造可以与旧电网的改造结合开展,减少电压等级,减少重复的变电容量,简化电力网的接线,适应负荷增长的需要,以显著降低电力网的线损。
具体可有如下措施。
分流负荷,降低线路的电流密度。
利用变电站剩余出线间隔,对负荷大、损耗高的线路开展分流改造,通过增加线路出线的方式降低线路负荷,从而降低线损。
调整负荷中心,优化电网构造。
针对农村10 kV配电网中存在的电源布点少,供电半径过长的问题,采取兴建新站和改造旧站的方法来缩短供电半径,农村低压配电网中则采取小容量、密布点、短半径的方式来到达节电的目的。
有载调压的主变,要适时调整电压,使电压经常保持在合格的范围内。
配电变压器的损耗对线损的影响起着举足轻重的作用。
在农网中造成配变不经济运行的主要原因是产品型号,容量选择不合适,安装位置不恰当;运行因素如农村用电负荷存在季节性强,峰谷差大,年利用小时低,全年轻载甚至空载时间长,管理不善等。
合理选型和调整配变容量,提高配变平均负荷率是配电网络降损工作的重点内容。
3、提高计量准确性更换淘汰型电能表,减少计量损失,积极采用误差性好、准确度高、起动电流小、超载能力强、抗倾斜、防窃电,可实现抄表自动化管理且表损低的全电子电能表,提高计量精度、合理设置计量点,对专线用户加装更换失压记录仪,并推广使用具有宽量程,高精度电子式电能表,为一些用户装设IC卡表,杜绝人为因素的影响,及时查处现场各种计量差错。
降低变压器空载损耗措施
降低变压器空载损耗措施
变压器是电力系统中的重要设备之一,它承担着将高压输电线路的电
压降至用户可承受的电压水平的重要任务。
变压器的空载损耗是其在
运行过程中不可避免的损失之一,对于降低空载损耗,有以下几个措施。
一、改进变压器的设计结构
在设计变压器时,可以通过采用新的材料和技术等手段来改进变压器
的结构,减少其内部绕组的电阻和铁心的磁阻,从而降低变压器的空
载损耗。
例如,在变压器铁心中加入硅钢片,可以有效地降低铁心的
磁阻,从而减小变压器的空载损耗。
二、优化变压器的运行条件
为了降低变压器的空载损耗,可以通过优化变压器的运行条件来实现。
例如,合理地选择变压器的额定电压和容量,根据变压器的实际使用
情况和运行环境来进行调整和优化,可以使变压器在运行过程中达到
更高的效率。
三、实行变压器换新计划
随着科技的不断发展和变压器的老化,许多变压器已经达到了其设计寿命,需要进行更换或更新。
在进行更换时,可以考虑采用新型变压器,这些变压器的设计结构和材料均有所改进,其空载损耗更小、效率更高,从而可以有效地降低变压器的空载损耗。
四、定期检查和维护
变压器在使用过程中,其各项指标随着时间的推移而不断变化,为了保持变压器的正常运行和延长其使用寿命,需要对变压器进行定期检查和维护。
特别是针对变压器的冷却系统、绕组、铁心等重要部件进行定期的检查和维护,及时发现并修复其中的故障,可以有效地降低变压器的空载损耗。
总之,降低变压器的空载损耗是一个需要长期实践和研究的问题,在实际应用过程中,我们可以采用多种手段来降低变压器的空载损耗,以提高其能效和稳定性,从而更好地保障电力系统的安全运行。
电力变压器维修及改造优化方案
电力变压器维修及改造优化方案电力变压器是电力系统中重要的设备之一,其主要功能是升降电压和传输电能。
在使用过程中,可能会出现各种故障,例如绝缘击穿、绕组短路、油泄漏、过载等。
为了延长电力变压器的使用寿命和提高其性能,可以进行维修及改造优化。
本文将从维修和改造优化两个方面,对电力变压器的维修及改造优化方案进行详细阐述。
一、维修方案1. 清洗绝缘介质绝缘介质是电力变压器中非常重要的一部分,直接影响着变压器的绝缘性能。
在使用过程中,绝缘介质可能会受到灰尘、杂质等的影响,导致绝缘性能下降。
定期对绝缘介质进行清洗是非常重要的,可以采用擦拭、喷洗等方式进行清洗,以保证变压器的绝缘性能。
2. 更换绕组绝缘油绕组绝缘油在电力变压器中起着冷却和绝缘的重要作用。
长期使用后,绕组绝缘油可能会受到污染,影响其冷却和绝缘性能。
可以定期对绕组绝缘油进行检测,一旦发现污染严重,就需要及时更换绕组绝缘油,以保证电力变压器的正常运行。
3. 检修涡流损耗涡流损耗是电力变压器中非常重要的一个参数,直接影响着变压器的工作效率和损耗情况。
在使用过程中,涡流损耗可能会受到各种因素的影响,导致损耗增加。
可以定期对涡流损耗进行检修,一旦发现损耗增加,就需要进行相应的维修和处理,以保证电力变压器的正常运行。
二、改造优化方案1. 换装新型绝缘材料随着科技的不断发展,新型绝缘材料的性能不断提高,可以更好地满足电力变压器的需要。
可以考虑对电力变压器进行改造,换装新型绝缘材料,以提高其绝缘性能和使用寿命。
2. 优化绝缘结构绝缘结构是电力变压器中非常重要的一部分,直接影响着变压器的绝缘性能。
在使用过程中,可以对绝缘结构进行优化,采用更合理的设计和工艺,以提高其绝缘性能和安全性。
3. 更新冷却系统冷却系统在电力变压器中起着非常重要的作用,直接关系到变压器的工作效率和损耗情况。
在使用过程中,可以对冷却系统进行更新,采用更先进的冷却技术和设备,以提高变压器的工作效率和损耗情况。
变压器的节能降耗
变压器的节能降耗变压器是电力系统中最重要的,不同电压等级电能转化的主要设备,节能降耗的实施,与电网运行的经济性紧密相关。
文章介绍了变压器损耗的构成,分析了变压器损耗产生的原因,并在此基础上,分析了变压器的运行现状,认识到变压器的巨大节能潜力,变压器电能转换效率的节能降耗措施,保证配电变压器安全稳定,节能经济的高效运行,优化电网规划、运用新技术等方面,归纳了变压器节能降耗的措施。
标签:电网;变压器;节能;降耗引言近年来,国内智能电网建设的飞速扩张,电网规模不断发展,电力变压器业向着高电压、大容量方向发展。
对配电网来说,电力变压器的损耗占据了系统损耗的50%左右,容量约占整个配电网容量的10%以上,每年产生的电能浪费十分巨大,要实现智能电网下电能的绿色、环保、集约应用,提高配电电网电能供应的经济可靠性,对于提高节约能源,缓解电力供应短缺具有重要意义。
1 变压器损耗及其产生原因分析1.1 变压器的损耗构成变压器的节能降耗,就首先要分析国内电力变压器高度损耗的原因。
变压器主要由导线和铁芯两部分组成,同样,其损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分。
1.1.1 有功功率损耗1.1.2 无功功率损耗其中,I0%是指变压器的空载电流占额定电流的百分比,UK%是指变压器的短路电压占额定电压的百分比,S30和SN的含义与上文相同。
变压器的无功损耗主要与绕组电抗、负载电流有关。
1.2 变压器损耗的产生原因分析1.2.1 保持配电变压器运行三相负荷实时平衡当配电变压器三相负荷处于不平衡状态时,造成变压器三相压差过大,产生负序电压,导致供电系统电压波动,影响电压质量和供配电系统的安全可靠性运行。
变压器某项绕组中负荷电流过大,导致该绕组铜损增大,增加变压器损耗。
负荷三相不平衡还会造成变压器内部磁路发生不平衡,形成大量的漏磁通,流经铜皮,变压器铁心夹件等部件,就会发生发热现象,增大变压器内部杂散损耗。
1.2.2 未达到经济运行变压器运行有其最优负荷率,只有在该条件下运行,才能保证变压器的最低损耗。
变压器节能的四种措施
变压器节能的四种措施
变压器节能有四种措施可供选择:降低空载损耗、降低负载损耗、降低其他部件、利用工作机械的工作特性降低损耗。
一、降低空载损耗
(1)采纳性能优良的硅钢片或非晶合金片和阶梯接缝。
(2)改进铁心结构和工艺,降低工艺系数。
(3)不叠上铁轭、硅钢片不涂漆处理,剪切毛刺掌控在
0.02mm一下。
二、降低负载损耗
(1)采纳比电解铜导电率高的无氧铜杆拉拔的导线,提高导电系数。
(2)适当降低电流密度,改善绝缘结构,采纳半油道、预制绝缘件、绕组完全换位、绕组整体套装、自粘线、自粘纸,缩小绝缘体积,提高绕组填充系数,减小绕组尺寸,采纳优化设计。
三、降低其他部件损耗
(1)改进铁心结构,设计中掌控绕组漏磁通,调整安匝平衡,以降低油箱等结构件的杂散损耗。
(2)用波纹油箱、片式散热器、热管代替管式散热器,用新型结构散热器代替老式散热器,提高散热效率。
(3)采纳强化塑料风扇,提高效率,降低噪声。
(4)采纳磁屏蔽或电屏蔽降低油箱散杂损耗,使用非磁材料作捆扎件或磁通分隔件削减杂散损耗。
四、利用工作机械的工作特性降低损耗
假如容量随着变压器负载大小同步更改,除去或削减“大马拉小车”现象,就能降低损耗。
由于负载的变化,使工作机械的电压忽高忽低,很多时候使机械脱离了高效工作区。
假如电压随着负载的变化而调整,使工作机械始终保持在效率相近,尽量保持三相电流平衡,除去或减小谐波,就能使能耗降低。
依照上述四种措施可生产出通过改进材质、部件结构、工作原理和采纳其他方法节能共4类20多种变压器类产品。
如措施组合,节能会更多。
标签:变压器。
影响变压器损耗的因素及降低损耗的技术性措施
影响变压器损耗的因素及降低损耗的技术性措施摘要:目前,我国变压器在使用过程中难免会耗损,并且大多数单位所使用的是低损耗节能型变压器,但是与国外的先进变压器相比,依旧存在很大差距。
变压器损耗电能较大,变压器损耗在输配电系统中也占有一定比重,几乎占全国用电量5%以上,因此,如何有效降低变压器损耗是一项尤为关键的问题。
变压器的自身总损耗包括空载损耗、负载损耗和辅机损耗,而辅机损耗较小,主要是空载损耗和负载损耗。
本文旨在研究影响变压器损耗的原因,以及降低变压器的空载损耗和负载损耗所采取的有效措施。
关键词:变压器损耗,损耗因素,降低损耗,技术性措施一、影响变压器损耗的原因1.1变压器的空载损耗在定义上,铁芯的磁滞损耗、涡流损耗以及铁芯附加损耗均属于空载损耗的范围。
1.2磁滞损耗磁滞损耗与铁芯材料、电源频率、铁芯重量和磁通密度是息息相关的,例如在磁通密度相同的情况下,硅钢片牌号不同的话,它的铁损值也是不一样的。
常用电工钢片单位铁损(W/kg)如下表:表1 常用电工钢片单位铁损(W/kg)1.3涡流损耗电源频率、磁通密度、硅钢片的厚度以及硅钢片的电阻率等都会影响涡流损耗,其中与硅钢片的电阻率密切相关的是硅钢片漆膜的均匀程度。
1.4附加损耗附加损耗实际上是与铁芯结构和加工技艺相关,主要体现在如下方面:1.5铁芯结构心柱铁轭有没有冲孔、角部接缝形状(比如对接、搭接以及多级搭接等等)、铁芯整体上的紧固结构(因漏磁产生涡流会形成闭合回路的)和每叠片数等等。
1.6加工技艺加工技艺包含有冲剪加工的尺寸精度(因为会影响接缝的大小)、毛刺的大小、磁伤(是否发生弯曲变形)、漆膜是否完整(搬运叠装的过程中漆膜是不是损坏了、储存保护做好了没是否发生锈蚀、加工叠装过程中是否有混片),通过诸多实践证明,低牌号的片里面如果出现了性能较高的牌号片的话,也难以保障整体性能会得到提高。
变压器的空载损耗公式为:PO=kpopcGc(其中,kpo是表示制作工艺的空载损耗附加系数,它和企业的生产工艺水平是直接相关的,冷轧电工钢片是取自1.1~1.25,铁芯直径小的话要取最大值;pc是表示电工钢片的单位重量损耗(W/kg),Gc是代表铁芯的重量)二、降低损耗的技术性措施2.1降低空载损耗2.1.1采用新型导磁材料这包括高导磁取向硅钢片、激光照射硅钢片以及非晶合金磁性材料。
变电台区降损口诀
变电台区降损口诀
变电台区降损口诀,是指在变电站内实施降低损耗的方法和原则。
下面是一些
常见的降损口诀:
1. 优化设备配置:合理选择变压器、开关设备和电缆等设备,以减少电流损耗
和能量损耗。
例如,选用更高效的变压器和低损耗的电缆材料。
2. 提高变压器运行效率:通过提高变压器的功率因数和降低变压器的空载损耗
来减少电能损耗。
这可以通过使用合适的调压装置和优化变压器的铁芯材料来实现。
3. 合理调整负载分配:合理分配变压器的负载,避免部分变压器过负荷而引起
损耗。
通过定期巡视和检测,及时调整负载,确保变压器在额定负载范围内运行。
4. 优化导线布置:合理布置电缆和导线,以减少传输过程中的阻抗损耗。
避免
过长的导线和太多的接头,降低电阻和电感损耗。
5. 配合使用无功补偿设备:在变电站内部配备无功补偿设备,以提高功率因数
和降低无功损耗。
无功补偿装置可以通过补偿电容器或调节电抗器来实现。
6. 定期维护检修:定期对各种设备进行维护检修,及时发现和处理电气故障和
损耗问题。
确保设备的运行稳定和高效,减少额外的能量损耗。
通过以上口诀,变电台区降损的目标是在减少电能损耗的同时,提高变电站的
整体效率和稳定性。
这将对电网的可靠供电和节能减排产生积极的影响。
从长远来看,降低损耗不仅有助于节约能源,还有助于推动可持续发展。
升压自损耗电流
升压自损耗电流计算及减少损耗的方法变压器升压后,电流会随之变大。
这是因为在变压器中,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,从而使次级线圈中感应出电压(或电流)。
同时,变压器升压后电流会变大,因为电流大所产生的电压才大。
升压自损耗电流需要获得更准确的结果,通过实际测量来验证理论计算公式。
具体步骤包括将变压器接入电路并升压,使用电流表测量升压后的电流值,使用电压表测量升压后的电压值,根据公式i=u/r计算负载电阻值r,以及根据公式u=r*i计算负。
要减少变压器升压后的自损耗电流,可以考虑以下方法:1. 优化变压器设计:通过改进变压器的设计,降低变压器的损耗,从而减少自损耗电流的产生。
例如,采用更高效的磁芯材料、优化线圈匝数和分布等措施。
2. 提高变压器制造质量:保证变压器制造过程中的质量标准,减少制造过程中产生的误差和缺陷,从而降低变压器的损耗。
3. 合理选择变压器容量:根据实际需求选择合适的变压器容量,避免容量过大或过小导致的额外损耗。
4. 降低负载电流:尽可能降低变压器的负载电流,从而减少自损耗电流的产生。
这可以通过优化负载分配、增加负载设备等方式实现。
5. 定期维护和检查:对变压器进行定期维护和检查,及时发现并修复可能存在的缺陷和问题,保持变压器的良好运行状态。
6. 采用先进的冷却系统:采用高效、低阻的冷却系统,如强制风冷、水冷等,提高变压器的散热效果,降低因过热导致的额外损耗。
7. 合理选择电压等级:根据实际需求选择合适的电压等级,避免电压过高或过低导致的额外损耗。
8. 采用新型的磁性材料:选用新型的磁性材料,如高磁导率、低矫顽力的材料,可以提高变压器的效率,降低损耗。
9. 定期进行效率检测:对变压器定期进行效率检测,了解变压器的运行状态,及时发现并解决效率低下的问题。
10. 加强节能意识:提高人们的节能意识,推广节能技术和产品,减少不必要的能源浪费。
综上所述,减少变压器升压后的自损耗电流需要从多个方面入手,包括优化设计、提高制造质量、合理选择容量、降低负载电流、定期维护检查、采用先进的冷却系统和磁性材料、合理选择电压等级、定期进行效率检测以及加强节能意识等措施。
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随铁心的材质不同而有所不同( 冷轧硅钢片为 25%
~50%) 。磁滞损耗的经验计算公式为:
Ph=0.1αfBm2G, W
( 2)
式中 α— ——与材料有关的损耗系数
f— ——交变磁场的频率, Hz
Bm— ——磁密峰值, T G— ——铁心质量, kg
3.2 涡流损耗
根据电磁感应定律原理, 交变磁通在硅钢片内
第5期
马玉秋、张业辉、耿久红: 降低变压器空载损耗的新方法
33
角占心柱片宽的比例上看, 改进后的出角, 会使整个 铁心在三角空穴处有几乎相同的承载能力。这不仅 有利于整个铁心磁通分布均匀, 也减小了拐角处磁 通偏离硅钢片轧制方向的区域。出角减小使得磁力 线偏离硅钢片轧制方向的数量减少, 克服阻力做功 减少, 从而降低了铁心附加损耗。边柱截面与主轭和 旁轭截面不等时, 这种改进的降耗效果较明显。 4.3 采用阶梯接缝降低铁心空载损耗
在铁心叠片拐角处, 心柱片与横轭片接 缝区搭接宽度的大小对变压器空载性能有 一定的影响。搭接面积大, 磁通穿过的区域 便相应增大, 从而造成空载损耗增大。根据 铁心模型试验得出 , 搭接面积 每 增 加 1%, 45°接缝的空载损耗会增加 0.3%。要降低空 载损耗, 必须研究在满足机械强度的前提 下, 选择空载损耗与机械强度都是最佳的搭 接面积。
按照混合叠片的方法, 建立的模型试验的结果 如表 1 所示。
实践证明, 铁心中的磁通密度分布并不是均匀 的, 中间部分的磁通密度低于额定值, 外部的磁通密
32
表 1 每层叠片数量不同时的性能 Table 1 Char acter istios at differ ent laminated
plates in a layer
22
20
10
3.7 1.9
28
20
10
4.0 2.0
24
20
10
4.3 2.2
16
20
10
4.7 2.3
14
20
10
5.0 2.5
从表 2 中数据可以看出, 改变铁心搭接面积后, 整个铁心在三角空穴处截面增加 20.65cm2。从图 4 可以看出, 三角空穴处引起截面增加的位 置 共 26 处, 其中心柱 6 处, 上下轭 16 处, 边柱 4 处, 这些三 角空穴处局部磁通密度必然降低, 从式( 2) 和式( 4) 可以看出, 磁滞损耗和涡流损耗必然降低。从铁心出
第 44 卷 第 5 期 2007 年 5 月
TRANSFORMER
Vol.44 No.5 May 2007
降低变压器空载损耗的新方法
马玉秋, 张业辉, 耿久红
( 葫芦岛电力设备厂, 辽宁 葫芦岛 125000)
摘要: 介绍了降低变压器空载损耗的新方法, 并对其作了理论分析和实际产品验证。
关键词: 变压器; 空载损耗; 叠片
3.98
3.70
1.60
5.19
5.60
5.18
1.67
6.70
7.40
6.82
1.70
7.85
8.70
8.00
- Δp /%
2.5 2.7 2.9 3.0
- ΔI /%
7.5 8.1 8.5 8.7
注: Δp、ΔI 分别为混合叠片与两片一叠时 的 空 载 损 耗 及 I0 降 低 的 百分数。
度高于额定值, 越靠外侧磁通密度越高, 降低空载 损耗的方法之一就是使铁心各部分的磁通密度分 布趋于均匀。采用变更叠片数量的方法, 可以调整 磁路的磁阻, 从而可以调节磁通密度的分布。由于 铁心中间部分磁通密度偏低, 因此采用一片一叠, 以 使 磁 阻 降 低 、磁 通 密 度 增 加 ; 由 于 外 侧 磁 通 密 度 偏高, 因此采用三张片一叠, 以使磁阻增加、磁通密 度减小, 从而达到整个铁心磁通密度均匀, 降低空 载损耗和空载电流的目的。从式( 2) 和式( 4) 可以看 出, 降低局部最高磁密, 磁滞损耗和涡流损耗必然 降低。 4.2 减小铁心搭接宽度, 降低铁心空载损 耗
表 2 铁心数据 Table 2 Cor e data
叠厚 改前出 改后出
每种叠 面积增
出角占心柱比例
/mm 角 /mm 角 /mm
厚 /mm 加 /cm2
128 20
20 2.2% 2.2%
56
20
20
2.2 2.2 262
78
20
20
2.3 2.3
58
20
15
2.3 1.7
48
20
15
2.4 1.8
30
20
15
2.4 1.8
38
20
15
2.5 1.9 266 6.65
32
20
15
2.6 1.9
32
20
15
2.6 2.0
28
20
15
2.7 2.0
26
20
10
2.8 1.4
36
20
10
2.9 1.4
32
20
10
3.0 1.5
30
20
10
3.2 1.6
26
20
10
3.3 1.7
26
20
10
3.5 1.8 280 14
31
d— ——硅钢片厚度, mm ρ— ——硅钢片电阻率, Ω·mm2 /m γ— ——硅钢片的密度, kg /cm2 f— ——交变磁场的频率, Hz K— ——励磁电流波形系数 由式( 4) 可见, 涡流损耗是与硅钢片厚度平方成 正比的, 减小硅钢片厚度, 能使涡流损耗降低。但厚 度减小后, 引起叠片系数降低, 冲剪和叠装工时增 多。 3.3 铁心附加损耗 铁心附加损耗的大小主要由以下三个因素决 定: ( 1) 材质特性。如硅钢片的方向特性、加工劣化 特性及绝缘膜的特性等。 ( 2) 设计结构。如心柱铁轭是否冲孔, 角部接缝 形状( 对接、搭接、多级搭接) , 铁心整体紧固结构等。 ( 3) 工艺加工。如冲剪加工的尺寸精度和毛刺大 小、硅钢片在搬运和叠装过程中的轻拿轻放以及叠 装质量等。
可能插装不到位, 反而使空载电流和损耗增加, 故一 般采用两片一叠。
混合叠片是变压器铁心叠片采用的一种新方 法, 既能降低铁心空载损耗, 又不增加多少工时。即 铁心总厚度的 1 /3 的中心部分 ( 主级) 采用一片一 叠, 接下来的 1 /3 部分采用两张片一叠, 最靠外的 1 /3 部分采用三片一叠, 总的叠装工作量并不增加 多少, 但可以取得降低铁心空载损耗和空载电流的 效果, 如图 3 所示。
( a) 一片一叠
( b) 三片一叠
图 1 接缝周围的磁通分布 Fig.1 Magnetic flux distr ibution ar ound joints
从理论上讲, 采用一片一叠最好, 但叠片工时和 插轭工时都将增加, 其适用于小容量的铁心。但是对 于大容量的铁心, 考虑到插装上铁轭的工艺要求, 有
对于阶梯接缝的磁通分布, 由于磁性钢片的磁 导率远大于空气, 因此, 在接缝处, 磁通将通过铁心 片进入相邻的叠片, 而不穿过空气隙, 只有在相邻的 叠片饱和时, 磁通才通过气隙。这种接缝形式把叠片 接缝左右方向错开, 以求最大限度地降低空载损耗。 五级单片叠和两级两片叠接缝位置比较如图 5 所 示, 图 5 放大位置是图 4 的边柱与旁轭的接缝处, 心 柱与上下轭片的接缝与其类似。取 10 片片宽相同的 片进行叠片, 从图 5a 可以看出, 采用五级接缝叠完 10 片时每个接缝处有两片; 从图 5b 可以看出, 采用 两级叠完 10 片时每个接缝处有 5 片。可见, 五级接 缝大大改善了接缝处的横截面积, 接缝处的磁通密 度大大降低, 从而降低了空载损耗。另外, 从图 5 中 还可以看出, 采用五级接缝叠完 10 片时, 其中出角 20mm 的有 4 片, 出角 10mm 的有 4 片, 不出角的有 2 片; 而用两级接缝叠完 10 片时, 都是出角 20mm。 可见, 五级接缝减小了拐角处磁通偏离硅钢片轧制
4 降低铁心空载损耗的新方法
铁心的磁滞损耗和涡流损耗主要是由硅钢片生 产企业决定的。如果在保证心柱截面不变的情况下, 采取措施降低铁心磁通密度最大值或者降低铁心拐 角处局部磁通密度, 也会降低铁心空载损耗。铁心附 加损耗是由变压器制造企业决定的。 4.1 改变每层叠片的数量, 降低铁心空载损耗
铁心叠装时, 每层叠片的数量一般为 1~3 片。 数量越多, 接缝处气隙的截面积越大, 接缝处引起的 磁通密度畸变也越大, 如图 1 所示。由于磁通密度畸 变, 使接缝处硅钢片磁通密度增大, 引起空载损耗增 加。从图 2 可以看出, 每层叠片的数量对空载损耗的 影响。
磁通密度 B 每层叠片数量不同时铁心空载损耗 /W
/T
1片
2片
混合
1.50
100.0
104.0
101.5
1.60
122.5
128.0
124.6
1.67
142.4
149.2
145.0
1.70
152.5
159.9
155.3
磁通密度 B /T
每层叠片数量不同时空载电流 I0 /A
1片
2片
混合
1.50Biblioteka 3.60空载损耗是变压器的重要参数, 只要投入电 网, 不论带多大负荷, 空载损耗都是一样的, 空载 损耗与变压器带负荷多少无关。如果一台变压器 的空载 损 耗 能 够 降 低 10kW, 运 行 一 年 可 以 节 省 电 能 约 87 600kW·h, 节约资金约 35 040 元; 如果按照 一台变压器使用寿命为 30 年, 运行 30 年可以节约 资金 105 万元, 节约效果显著。要制造出空载损耗更 低的变压器, 一方面要用单位损耗更低的硅钢片; 另 一方面要改进结构和提高制造工艺水平, 降低铁心 空载损耗。使用单位损耗更低的硅钢片会增加铁心 制造成本, 而通过改进结构和提高制造工艺水平降 低空载损耗, 即能够节约材料, 又能节约成本和能 源, 这将是变压器制造企业长期追求的目标。