變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的研究及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:19:11來源:
0概述變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備,屬于一種旋轉(zhuǎn)速度為零的電動(dòng)機(jī),在發(fā)電廠內(nèi)是僅次于電動(dòng)機(jī)的耗能大戶,隨著單機(jī)容量不斷擴(kuò)大,表現(xiàn)出來的是升壓變壓器的容量越來越大,降壓變壓器的臺(tái)數(shù)越來越多,并且整個(gè)廠用電系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行中互相影響,如果變壓器運(yùn)行方式不合理,不僅變壓器自身要多消耗電能,而且還會(huì)影響到電動(dòng)機(jī)及其用電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電力體制改革,實(shí)施競(jìng)價(jià)上網(wǎng),誰的成本低,誰就有競(jìng)爭(zhēng)力,所以變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行十分重要。
1變壓器運(yùn)行的現(xiàn)狀及存在的問題隨著國(guó)務(wù)院電力體制改革不斷深化,2003年以來,開展以“提高效率,降低成本”為目標(biāo)的“成本效益年”活動(dòng),采取了一系列節(jié)電、降耗措施,其中對(duì)過去幾年變壓器運(yùn)行情況進(jìn)行分析、研究,發(fā)現(xiàn)在變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面還有很工作可以做。
大慶油田熱電廠為三臺(tái)200MW凝汽式發(fā)電機(jī)組和兩臺(tái)6MW的冷凝式發(fā)電機(jī)組,三臺(tái)容量為24萬kVA的主變壓器,三臺(tái)容量為3. 15萬kVA的高壓廠用變壓器和一臺(tái)容量為3. 15萬kVA高壓備用變壓器及28臺(tái)容量在800 ~1250kVA低壓廠用變。
耗為6007萬kW %占發(fā)電量的2%,經(jīng)過對(duì)變壓器的調(diào)查和數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)變壓器在運(yùn)行上,存在以下問題:由于建廠時(shí)間較長(zhǎng),當(dāng)初設(shè)計(jì)理念以機(jī)組安全運(yùn)行為主,對(duì)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行考慮的少,變壓器的并列運(yùn)行及備用的容量大;度為兩臺(tái)或單臺(tái)機(jī)組運(yùn)行,而高備變和高廠變的運(yùn)行方式并沒隨著機(jī)組變化進(jìn)行調(diào)整,造成高備變損耗增大和高廠變的效率不高;部分低壓廠用備用變壓器采用高壓側(cè)開關(guān)在合閘位置的熱備用運(yùn)行方式,變壓器空載損耗大。
2變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效率區(qū)間變壓器的損耗為:Ep=P2XPkn+P0變壓器的效率為:n其中::1是輸入功率;Pkn是變壓器負(fù)載損耗。
在變壓器制造上,變壓器的負(fù)載系數(shù)卩max確定為0.5~0.6,一般情況下使變壓器負(fù)載系數(shù)在Pmax運(yùn)行時(shí)效率都很高,小型變壓器額定效率在95%以上,大型變壓器額定效率可達(dá)到99%. 3變壓器并列運(yùn)行方式調(diào)整發(fā)電廠在一年或一個(gè)月內(nèi),由于變壓器所帶的負(fù)荷是變化的,如何根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整變壓器的并列臺(tái)數(shù),減少變壓器損耗呢,1當(dāng)并聯(lián)的各臺(tái)變壓器形式和容量相同時(shí),不同負(fù)荷情況下應(yīng)該投入運(yùn)行變壓器的臺(tái)數(shù),可按下式計(jì)算:應(yīng)從并聯(lián)運(yùn)行中的n臺(tái)變壓器中,再投入一臺(tái)更為經(jīng)濟(jì)。
應(yīng)從并聯(lián)運(yùn)行的n臺(tái)變壓器中,斷開一臺(tái)較經(jīng)濟(jì)。
上兩S?運(yùn)行負(fù)荷,KVS S?一臺(tái)變壓器的額定容量,KCA Qk?變壓器短路無功損耗,kvarK一無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量系數(shù),kWX 3.2當(dāng)并聯(lián)的各臺(tái)變壓器型式和容量不同時(shí),不同負(fù)荷情況下投入的臺(tái)數(shù),則按查曲線的方法,決定變壓器運(yùn)行方式。
4變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的應(yīng)用41根據(jù)高壓廠用變和備用變所帶負(fù)荷效率區(qū)間,調(diào)整其運(yùn)行方式:41.1高廠變和高備變調(diào)整前的運(yùn)行方式三臺(tái)機(jī)組的廠用電由本機(jī)組的高壓廠用變帶出,高備變帶兩臺(tái)6MW的發(fā)電機(jī)組發(fā)電量和6kv備用段如,高備變型號(hào)為SFFZ7? 31500/110,空載損耗是31.6kW,負(fù)載損耗是127kW,負(fù)荷系數(shù)為Pmax=0.5.高備變實(shí)際運(yùn)行的負(fù)荷系數(shù)為P=0.35,效率為80%,運(yùn)行在低效率區(qū),變壓器損耗很大。在二、三季度通常為兩臺(tái)或單臺(tái)機(jī)組運(yùn)行方式,2或3主變?cè)跈C(jī)組停運(yùn)時(shí),只做聯(lián)絡(luò)變運(yùn)行,高廠變只帶本機(jī)組廠用負(fù)荷,負(fù)荷系數(shù)為P=0. 3,效率僅為75%,與高備變一樣在低效率區(qū)域運(yùn)行。
運(yùn),3機(jī)組運(yùn)行時(shí),高廠變和高備變及后置機(jī)組的接線方式。由2高廠變帶后置機(jī)組、2機(jī)組6kv廠用系統(tǒng)和如備用段,高備變退出運(yùn)行方式。
產(chǎn)生效果:在進(jìn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)整后,高廠變的負(fù)荷系數(shù)為P=0.2效率由75%達(dá)到93.6%在高效率區(qū)域運(yùn)行,而高備變退出運(yùn)行,損耗也降到零,每年有五個(gè)月這種運(yùn)行方式,2003年與調(diào)整前相比每年可減少變壓器損耗337706CkWh表1 42調(diào)整變壓器的并列運(yùn)行臺(tái)數(shù)低壓變,化學(xué)工作變和化學(xué)預(yù)處理變?yōu)閮膳_(tái)并聯(lián)運(yùn)行變壓器參數(shù)見(表一),今年化學(xué)工作段和預(yù)處理段負(fù)荷減少較多,而變壓器運(yùn)行方式?jīng)]有改變,所以采用了以下措施。
型號(hào)額定電壓kV連接組別空載損耗kW負(fù)載損耗kW空載電流A阻抗電壓%高壓電流A低壓電流A轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備停運(yùn),化學(xué)工作段和化學(xué)預(yù)處理段所帶負(fù)荷可以穩(wěn)定500kW以下;3、由化學(xué)工作變帶兩個(gè)段運(yùn)行,化學(xué)預(yù)處理變做冷備用變運(yùn)行。
產(chǎn)生的效果:采用此方法運(yùn)行,每年可減少42.3備用變壓器應(yīng)盡可能采用冷備用方式廠用電采用高壓側(cè)開關(guān)合閘給備用段充電的運(yùn)行方式,變壓器空載損耗大,比較近幾年,由于對(duì)變壓器的高、低壓側(cè)開關(guān)改造,開關(guān)的可靠性和穩(wěn)耗,備用變壓器備用時(shí)不帶電壓,而通過“備用電源自動(dòng)投入”裝置保障廠用電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
2低備變、輸煤備用變、化學(xué)備用變型號(hào)為S7?1250/6. 3變壓器,每臺(tái)空載損耗為45517kW°h.2002年根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變壓器實(shí)際的情況,對(duì)以上三臺(tái)變壓器采用為冷備用運(yùn)行方式,每年可節(jié)約損耗為136550kW°h. 5結(jié)束語5.1進(jìn)行變壓器經(jīng)濟(jì)調(diào)整必須建立在安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上,在采用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)整時(shí),制定了安全保障措施,即降低發(fā)電成本,又確保了機(jī)組安全運(yùn)行。
5.22003年進(jìn)行變壓器運(yùn)行方式調(diào)整,效果明顯,變壓器損耗比2002年共計(jì)減少357萬kW°h,占總損耗的6%,并且沒有投入一分錢對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造。