第7章变压器节电技术.ppt

电气工程领域 电气节能技术 第7章 变压器节电技术 第1节 变压器的基本参数 * 第7章 变压器节电技术 1．变压器的负荷率 变压器的负荷率可按下式计算 式中， 为负荷功率因数 由于变压器实际运行中，负荷是不断变化的，所以不能根据变压器某一瞬间的负荷来计算β，而应取一段时期（一个周期）内的平均负荷率。 对于企业，可以一天（24h）作为变压器负荷变化的周期。则变压器负荷率为 为便于计算，可近似认为在时间内负荷恒定不变，则 式中， —— 视在功率的均方根 式中， ，即一天时间里测量变压器负荷的次数 当Δt =1时， ，即每小时测量一次，并认为每小时内负荷不变。在负荷变化较大的场合，Δt的大小视具体情况而定。 若测的是变压器二次电流，则 式中， 是变压器二次侧均方根电流，单位为A 也可利用负载波动损失系数（动态系数）来计算负荷率。 负载波动损失系数：是指某段时间T内，有功功率的均方根值与平均值之比，即 同样还可把它写成如下形式 或 因此，负荷率可写成 或 2．变压器的损耗 它包括有功损耗和无功损耗两部分。 （1）变压器的有功损耗 变压器在某一负荷下的有功损耗为 式中，P0 —— 变压器空载有功损耗，kW，可查产品手册； Pd —— 变压器额定电流时的负载损耗，kW。 （2）变压器的无功损耗 变压器在某一负荷下的无功损耗为 式中Q0 —— 变压器空载无功损耗，kvar， （kvar） I0% —— 变压器空载电流百分数，可由产品手册查得。 Qd —— 变压器短路无功损耗，kvar， （kvar） Ud% —— 变压器短路电压百分数，可由手册查得。 所以， （3）变压器综合损耗 变压器在某一负荷下的综合损耗为 式中K——无功经济当量，kW/kvar，可通过计算确定。 当变压器安装地点距供给无功功率的电源愈远，经济当量愈大。 无功经济当量的估算值，可参考表4-1。 3．变压器的效率 变压器的效率为变压器输出功率与输入功率的百分比，即 式中U2 —— 变压器二次侧电压，kV； I2 —— 变压器二次侧电流，A； —— 负荷功率因数。 变压器最大效率时的负荷率，称为最佳负荷率，可按下式计算 从而可得出变压器最佳的经济负荷为 变压器全日效率为 可以从日负荷曲线按时间分段由上式求得。 对于变压器的最佳负荷率，当只计及变压器有功功率损耗时，可写成 国产电力变压器的最佳负荷率一般为0.4～0.6，对应的变压器最大效率为 4．变压器的年电能损耗 变压器的年负荷率可按下式计算： 式中 ——年加权平均功率因数， 可根据 求得； AP、AQ——在所计算时间内（1年）的有功电量和无功电量，kWh，kvarh，可由安装在降压变压器高压侧的电能表取得； T——变压器年运行小时数。 变压器年电能损耗为 式中 —— 变压器正常负荷下工作小时数，参见表4-2。 年综合电能损耗最小的变压器经济负荷率为 对长年持续生产且日负荷变化不大的三班制企业， 较为节能； 对二班制企业， 较节能； 对负荷变化较大的单班制企业，宜取较高的 第2节 变压器的合理选择 1．变压器容量的基本估算 主要有三种方法： （1）利用计算负荷法估算 先求出变压器所要供电的总计算负荷，然后按下式估算： 变压器容量=总计算负荷+考虑将来的增容裕量 （2）利用最经济运行效果法估算 所选择的变压器，其最佳经济负荷和实际使用负荷相等或相近，即 式中S —— 实际使用负荷，kVA； —— 所选择变压器最高效率时的负荷率。 （3）按年电能损耗最小法选择变压器 它是根据年电能损耗最小为原则来选择变压器容量的，即变压器容量应在使用负荷和最高经济负荷之间进行选择：一班制企业，可按使用负荷选择变压器容量，也可略留裕量；二班间断和三班间断的企业，可分别按比例使用负荷高一级和二级左右的容量选择变压器；三班连续制企业，可按最经济负荷选择变压器。 上述三种方法都存在着不足，不能单一使用。 2．按综合经济效果选择变压器 这种方法选择变压器，不但考虑变压器年电能损耗为最小，还考虑了基建投资（一次投资）、电价制度、变压器维修、折旧费等因素。所以，这种方法能