变压器经济运行分析

变压器经济运行分析

一、变压器经济运行可分为三种情况：

1、

以节约电量为主要目标：按有功功率考虑； 2、

以提高功率因数为主要目标：以无功功率考虑； 3、 若对两者均无特殊要求：按综合功率考虑；

二、经济运行分析所需变压器铭牌参数

1、S N －变压器额定容量

2、P 0－空载有功功率损耗

3、P K －短路损耗

4、I 0%－空载电流百分数

5、U d ％变压器短路电压百分数

三、变压器损耗计算

1、有功功率损耗：

△P ＝P 0＋β2P K

β－变压器负荷率 β＝N I I 22 =2

2 Cos S P N P 2－变压器二次侧负荷

△P ％＝1

P P △×100 变压器有功损耗率 P 1－变压器一次侧输入功率

变压器有功损耗率最小时的负荷率称为有功经济负荷率,此时变压器铜损等于铁损，即：

Βec .p ＝k P P 0

2、无功功率损耗

△Q ＝Q 0＋β2Q k

Q 0 －空载无功损耗 Q 0 ＝

%1000I S N ⨯ Q k －空载无功损耗 Q k ＝

%100

d N U S ⨯ 变压器无功损耗率 △Q ％＝1P Q △×1001002

20⨯+≈ϕββCos S Q Q N k 无功经济负荷率

%% ＝Β0ec.q 0

d Q Q U I k =

3、变压器综合损耗

变压器空载综合功率损耗:

000Q K P P q +=∑

变压器负载综合功率损耗:

k q k k Q K P P +=∑

变压器综合功率损耗：

∑∑∑+=k P P P 20β

Kq －无功经济当量，在此取0.1；

四、经济运行的负荷临界容量

设两台变压器额定容量为S NA 和S NB 负荷为S L 则变压器有功损耗为：

kA NA

L A A P S S P P 20)(+=∆ kB NB

L B B P S S P P 20)(+=∆ 设△P A =△P B 可得经济可计算得经济运行的有功临界负荷容量S cr 。p ＝2200NA

kB NB kB B

A S P S P P P -- 无功临界容量：

S cr 。q ＝2200NA

kB NB kB B

A S Q S Q Q Q -- 综合临界容量

S cr 。∑＝2.2..0.0NA

B k NB B k B

A S P S P P P ∑∑∑∑-- 以有功为例，当S< S cr 。p 用小容量变压器经济，当S> S cr 。p 时用大容量变压器较经济。

五、相同容量变压器并列经济运行临界容量计算

1、两台变压器（T A 、T B ）（计算T A 运行时，何时投入T B ） kA A A P P P 2

0I +=∆β )(2

00kB kA B A AB P P P P P +++=∆I I β

βⅠ－单台变压器运行时的符合率

βⅡ－两台变压器并列运行时的负荷率

短路电压基本相等，βⅡ＝βⅠ/2

计算有功临界负荷率为：

kB kA B P P P -30p .cr ＝Ⅰ～Ⅱ

Ⅰβ

所以有功临界容量为：

kB

kA B

N P P P S S -320p .cr ＝Ⅰ～Ⅱ

无功临界容量： kB kA B

N Q Q Q S S -320q .cr ＝Ⅰ～Ⅱ

综合临界容量：

B k A k B N P P P S S ...0.cr 32∑∑∑∑-＝Ⅰ～Ⅱ

如果P 0A

∑.cr S >S N 时，T A 满载时就可以投入T B 并列运行；

如果P 0A >P 0B ，Ⅰ～Ⅱ

∑.cr S

此时T A 还没有满载；

2、n 台和（n ＋1）台经济运行方式

功率损耗为

∑∑==+=∆n i ki n

n i i n P P P 121

0β ∑∑+=++=++=∆11211

101n i ki n n i i n P P P β

有功功率临界值

2112

1)1(01

p .cr )1(+-∑∑+==++n P n P

P S S n i ki n i ki

n N n n ＝～ 无功临界容量：

2112

1)1(01

q .cr )1(+-∑∑+==++n Q n Q

Q S S n i ki n i ki

n N n n ＝～ 综合临界容量：

2

1121)1(01

.cr )1(+-∑∑+=∑=∑+∑+∑n P n P

P S S n i i k n i i

k n N n n ＝～ 如果已有T A 、T B 两台相同容量变压器并列运行，第三台T C 投入并列运行的有功临界容量为

kC kB kA C

N P P P P S 45560p .cr -+＝Ⅰ～Ⅱ

Ⅰβ

六、变压器经济运行的图解法

如果变电站中有两台或以上变压器可以并列运行，可将各各种运行方式的功率损耗曲线按相同比例在同一张坐标纸中绘出，现在一般利用excel 办公软件制作。