16-电力变压器经济运行方式分析

电力变压器经济运行方式分析摘要运用变压器的经济运行理论，对目前配电变压器在油田应用中存在的高能耗、负载率低、“大马拉小车”界定错误等问题进行分析。通过“一变带多井”、更换节能型变压器、变压器“大马拉小车”的科学判定等措施有效的降低配电变压器的损耗，保证变压器的经济运行。1引言2萨北油田配电变压器的运行状况3主要技术措施4结论3.1相同负载下变压器的合理选择3.2更换节能型变压器3.3“大马拉小车”的界定1引言在配电网中变压器的损耗约占整个线损的50%以上。通过变压器的经济运行可有效的降低损耗，提高配电网的运行效率。变压器的经济运行是指在确保安全可靠运行及满足供电量需求的基础上，通过对变压器进行合理配置，对变压器的运行方式进行优化选择，对变压器的负载实施经济调整，从而最大限度地降低变压器的电能损耗。1引言2萨北油田配电变压器的运行状况3主要技术措施4结论3.1相同负载下变压器的合理选择3.2更换节能型变压器3.3“大马拉小车”的界定2萨北油田配电变压器的运行状况采油三厂低压配电变压器明细表序号单位机采井变站用变S7S9S11小计S7S9S11小计1一矿414229107750223422782二矿27513627768819817443三矿8981692391046204四矿19881263051228225五矿2954253987627625586试验75782164671427合计134657611003022966192249高能耗S7型变压器1442台，占44%；S9及S11系列节能变压器1829台，占56%。2萨北油田配电变压器的运行状况主要存在问题：（1）能耗高。变压器损耗对比明细表负载率设为60%空载损耗（kW）负载损耗（kW）空载电流年损耗（kWh）S7-630.221.42.5%8500S11-630.141.040.95%5500损耗下降0.080.363000下降比例40%26%35%（2）变压器负载率低，损耗大。老型号变压器装机时容量选择较大，造成机采井起机正常运行后变压器负载率下降明显，平均只有20%左右。而配电变压器经济负载区一般在39%～43%范围内，此时效率最高，单耗最小。而当变压器负载率下降到20%时，损耗率上升幅度却超过20%，当变压器负载率上升到60%时，损耗上升不超过10%，所以变压器轻载对变压器损耗的影响更大。2萨北油田配电变压器的运行状况2萨北油田配电变压器的运行状况（3）存在着变压器负载率低于30%是“大马拉小车”的认知误区。“大马拉小车”的临界负载系数为30%是20世纪30年代由前苏联彼德洛夫教授提出，但随着变压器制造技术的进步，结论不适用于现代变压器经济运行。S11-100S11-80S11-125负载率30%37.5%24%有功损耗（kW）0.3420.3640.348不同容量变压器同带30kVA负载1引言2萨北油田配电变压器的运行状况3主要技术措施4结论3.1相同负载下变压器的合理选择3.2更换节能型变压器3.3“大马拉小车”的界定3萨北主要技术措施变压器的经济运行区经济运行区：βJZ2≤β≤1最佳经济区：1.33βJZ2≤β≤0.75非经济区：0≤β≤βJZ23主要技术措施3.1相同负载下变压器的合理选择30kVA及100kVA变压器不同负荷情况下损失曲线3萨北主要技术措施1变压器的负载率在35%~55%间时变压器损耗率最低、运行最经济。2负载率相同的情况下，在负荷中心设置一台变压器要比多台变压器分散布置更加经济。结论：3萨北主要技术措施应用实例：区域集中供电萨北油田在北部过渡带地区北五联西侧和东侧开展区域集中供电。西侧区域以4-6-丙63井为中心辖井23口；东侧区以4-90-丙267井为中心辖井23口，供电半径均为0.5km。每一区均设集成优化配控站一座。通过区域集中供电共少建变压器48台/1840kVA，减少年损耗约9.05X104kwh。3萨北主要技术措施3.2更换节能型变压器与S7系列变压器相比S9系列空载损耗降低8%左右，负载损耗降低25%左右。S11系列空载损耗降低40%左右，负载损耗降低25%以上。SH11非晶合金系列空载损耗降低78%左右，负载损耗降低25%以上。3萨北主要技术措施更换节能型变压器应遵循节电效果大、经济效益好、投资回收期短的原则。通过综合能效费用(TOCEFC)法可计算出S11、S9系列变压器投资期限均可控制在5年之内，SH11系列为6年左右，综合多方因素考虑现阶段以更换S11系列变压器更为合理。3萨北主要技术措施实际应用：由于更换高耗能变压器投资较高，因此结合生产运行实际，逐年安排更新。按照年平均更换300台的速度，2015年末，萨北油田可将在用S7系列高耗能配电变压器全部淘汰。更换高耗能变压器规划表时间2011年2012年2013年2014年2015年更换变压器（台）302462268180210节电量（104kWh）1041388054633萨北主要技术措施3.3“大马拉小车”的界定“大马拉小车”就是变压器处于非经济区，即负载系数0≤β≤βJZ2。临界负载系数公式为：βLJ=βJZ2=PO/(KTPK)根据公式可计算出S7系列变压器临界负载率约为25%，S9系列变压器临界负载率约为16%，S11系列变压器临界负载率约为13%。3萨北主要技术措施把“大马拉小车”的变压器换成容量小的变压器后，应减少功率损耗，带来节电效益。更换后的变压器应采用节电效益系数校验，即KJP=（ΔPY-ΔPX）/ΔPY≥0.15ΔPY—原来变压器功率损耗；ΔPX—更换后的小容量变压器功率损耗。1引言2萨北油田配电变压器的运行状况3主要技术措施4结论3.1相同负载下变压器的合理选择3.2更换节能型变压器3.3“大马拉小车”的界定4结论（1）变压器的经济运行应根据变压器现有的技术参数结合实际负荷情况及现场情况，选择合理的变压器运行方式及变压器容量，以便能够实现变压器的经济运行，减少变压器的有功功率损耗。（2）660V一变带多井技术适用于负荷密集区，可有效的减少变压器数量及损耗功率，提高设备运行效率，优化简化供电线路，又可降低机采设备运行损耗，杜绝窃电行为。4结论（3）变压器的负载率易控制在50％～70％。现阶段变压器长期固定运行情况下应考虑损耗较小的S11型变压器。虽然新型变压器初期价格高，但是新型变压器和高能耗变压器价格差一般能在变压器2～3年的运行中得到弥补。（4）变压器负载率低于30%时界定为“大马拉小车”是不科学的。不同的变压器“大马拉小车”的临界负载系数是不同的，更换后的变压器节电效益应在15%以上。请各位评委批评指正！