電力干式變壓器經(jīng)濟運行面積的實(shí)用確定方法

電力干式變壓器是一種廣泛使用的電氣設備。從發(fā)電到供電到用電，一般需要五個(gè)左右的變換過(guò)程，每次變換都會(huì )產(chǎn)生功率損耗。由于干式變壓器數量多，總容量大，干式變壓器的總損耗約占電力系統總發(fā)電量的8%。因此，研究電力干式變壓器的經(jīng)濟運行區域具有重要意義。干式變壓器綜合功率中空載損耗為Poz，綜合功率中額定負載損耗為 pdz，干式變壓器綜合功率損耗為 pz= poz 2 pdz，其中為干式變壓器負載率。由于干式變壓器的實(shí)際負荷總是在一定范圍內變化，不可能用某個(gè)值來(lái)評價(jià)其運行工況，而需要通過(guò)運行區域來(lái)評價(jià)。分析如下：1單個(gè)干式變壓器經(jīng)濟運行區的確定單個(gè)干式變壓器的綜合功率損失率 pz如公式(1)所示： pz=poz2pdzsecos2poz2pdz(1)可根據上述公式求得，從圖中可以看出，負載系數在0z的范圍內，pz為遞減函數。在z1的范圍內， pz是一個(gè)遞增函數，但它的曲率比遞減時(shí)小得多(變化相對穩定)。干式變壓器長(cháng)期滿(mǎn)負荷運行應視為安全合理。因此，確定干式變壓器經(jīng)濟運行區的原則應該是，干式變壓器在額定負荷閾值作為經(jīng)濟運行區上限的條件下運行，從而得到 J1=1的值。經(jīng)濟運行區下限對應的損失率如圖1所示，應該等于額定損失率。并且當干式變壓器在額定負載下(=100)時(shí)，損耗率 PE的計算公式為： PE= poz pdz secos e poz pdz (2)，當干式變壓器的負載率為j2時(shí)，cose——干式變壓器在額定負載下的功率因數， 綜合功率損失率 pj2的公式為：pj2=pozj22pdzJ2SE cos2pozj22pdz(3)因為 pj2= PE，因此，可以得到如下關(guān)系式：pozpdzsecosepozpdz=pozj22pdzJ2SE cos2pozj22pdz(4)在上式中， secos e " poz pdz， J2SE cos 2" poz 2j2 pdz，因此分母中的 poz pdz和 poz 2j2 pdz可以省略，而且由于SecoseSecos2，公式(4)可以簡(jiǎn)化為： poz pdz= poz j22 pdz J2可以用上式求解： J2= poz pdz= z2 (5)結論2單個(gè)干式變壓器經(jīng)濟運行區較佳運行區間的確定干式變壓器的經(jīng)濟運行區包括很大的負荷范圍，包括干式變壓器的額定負荷。在這個(gè)范圍的邊緣(如負荷系數接近j1和j2)，其損失率仍高于較低損失率，因此需要確定經(jīng)濟運行區內的較優(yōu)運行斷面。確定優(yōu)先運行區段的目的是保證干式變壓器的綜合功率損失率比該負荷范圍內的較低綜合功率損失率提高10%以下，從而達到高效降損的目的。經(jīng)論證分析，根據家標準《GB/T13462-92工礦企業(yè)電力干式變壓器經(jīng)濟運行導則》，干式變壓器較佳經(jīng)濟運行區的上限負荷率確定為 Z1=0.75。根據干式變壓器綜合功率損失率特性曲線(xiàn)，在 Z1=0.75時(shí)可以找到對應的點(diǎn)z2，z2為較優(yōu)經(jīng)濟運行區域的下限，如圖2所示。從圖2可以看出，當z1和z2分別運行時(shí)，干式變壓器的綜合功率損失率相等，因此可以得到以下關(guān)系： poz (0.75) 2 pdz 0.75秒2poz(0.75)2pdz=pozz22pdzz2 secos2pozz22pdzpdz可以簡(jiǎn)化較佳經(jīng)濟運行區的下限 z2=1.333 z2。綜上所述，基于干式變壓器實(shí)際綜合功率負荷系數，干式變壓器的運行區域可分為三類(lèi)：較佳經(jīng)濟運行區域：1.333Z2=Z2Z1=0.75；經(jīng)濟運行區： Z1=0.75 #p#分頁(yè)標題#e#< J1=1，2z=J2Z2=1.333Z2；非經(jīng)濟運行區：0

(收貨日期：2000年8月15日)空載分接開(kāi)關(guān)故障分析、檢測與調試四川安岳供電局(642350)干式變壓器無(wú)勵磁分接開(kāi)關(guān)，又稱(chēng)空載調壓開(kāi)關(guān)，只能在干式變壓器無(wú)勵磁停止運行時(shí)，用于改變干式變壓器繞組的有效匝數，以達到改變干式變壓器的變比和輸出電壓的目的。因此，分接開(kāi)關(guān)觸頭設計容量小，不需要滅弧措施，開(kāi)關(guān)操作僅限于手動(dòng)就地操作。但由于干式變壓器缺油、開(kāi)關(guān)質(zhì)量差、維護不一、使用不慎、檔位調整不當等原因，整個(gè)干式變壓器都會(huì )燒壞。在我們檢修過(guò)的干式電力變壓器中。約25%的干式電力變壓器因空載分接開(kāi)關(guān)故障而損壞。1故障原因(1)干式變壓器漏油(導電桿螺母、箱蓋、油標準墊片、放油閥、焊縫等松動(dòng)。)將空載分接開(kāi)關(guān)暴露在空氣中，使其逐漸受潮。由于電力干式變壓器的油指示器位于儲油柜中間，干式變壓器運行中產(chǎn)生的碳化物受熱后產(chǎn)生油焦等物質(zhì)堵塞油標呼吸孔，造成虛假油位，少量干式變壓器油殘留在油標內，使人誤以為油位低，不注意加油。隨著(zhù)時(shí)間的推移，暴露的分接開(kāi)關(guān)的性能在被弄濕后會(huì )降低，導致短路放電和干式變壓器的損壞。(2)無(wú)載分接開(kāi)關(guān)制造質(zhì)量差，結構不合理，壓力不足，接觸不可靠，外字輪位置與內部實(shí)際位置不完全一致，導致星形動(dòng)觸頭接觸不完全，兩個(gè)分接開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭錯位。

的絕緣距離變小，并在兩觸頭之間的電勢作用下發(fā)生短路或對地短路放電，短路電流很快就把抽頭線(xiàn)圈匝繞壞，甚至導致整個(gè)繞組損壞。 (3) 運行中的干式變壓器無(wú)載分接開(kāi)關(guān)長(cháng)期浸在高于常溫的油中，特別是偏遠農村的線(xiàn)路長(cháng)，電壓降大，使分接開(kāi)關(guān)長(cháng)期處于過(guò)負荷狀態(tài)中運行，油的老化可能引起分接開(kāi)關(guān)觸頭出現碳化膜和油垢，觸頭發(fā)熱后使彈簧壓力降低(特別是觸環(huán)中彈簧、由于材料和制造工藝差，使彈性降低很快)或零件變形，分接開(kāi)關(guān)的引線(xiàn)頭與接線(xiàn)螺絲松動(dòng)等原因未及時(shí)處理，使導電部位接觸不良，接觸電阻增大，產(chǎn)生發(fā)熱和電弧燒傷，電弧還將產(chǎn)生大量氣體，分解出具有導電性能的碳化物和被熔化的銅微粒，噴涂在箱體、一、二次套管，繞組層間，匝間等處，引起短路燒壞干式變壓器。 (4) 部分村電工對無(wú)載分接開(kāi)關(guān)原理不清，又無(wú)測量用的工(器)具，在遠離變電所的農村電網(wǎng)中，電壓普遍偏低，村電工誤將原來(lái)無(wú)載分接開(kāi)關(guān)從“2”檔調到“1”檔，發(fā)現電壓更低時(shí)，又將分接開(kāi)關(guān)調到“3”檔位置，由于操作不慎引起分接開(kāi)關(guān)不完全到位或扭斷動(dòng)觸頭的絕緣軸，斷落的觸頭引起線(xiàn)間或對地短路，較終導致干式變壓器投入運行時(shí)，將高壓三相繞組燒壞。 (5) 安裝工藝差，對各部位緊固螺栓的檢查不仔細，造成干式變壓器箱體進(jìn)水，使分接開(kāi)關(guān)絕緣，繞組絕緣受潮。還有運行維護不到位，沒(méi)有嚴格執行好《干式變壓器運行規程》，多數的干式變壓器從安裝到燒壞的幾年、十幾年中從沒(méi)進(jìn)行常規維護和污垢的清理，導致干式變壓器散熱條件差而損壞。 2 檢測方法 (1) 在干式變壓器交接、大修時(shí)、更換分接開(kāi)關(guān)和運行2年后的干式變壓器，必須用兆歐表測量絕緣電阻值，用電橋測量直流電阻值，對630kVA以下的干式變壓器，要求直流電阻相間誤差值＜4，線(xiàn)間誤差值＜2。 計算公式Rz= ×100 式中RZ——誤差值 RD——較大電阻值 RC——較小電阻值 (2) 定期對干式變壓器絕緣油取樣化驗(送檢)，經(jīng)常檢查油枕中的實(shí)際油面位置，不要被假油指示所誤。 (3) 倒、換無(wú)載分接開(kāi)關(guān)前后，必須用電橋測量出前后兩次直流電阻值，并作好記錄。 觀(guān)察三相直流電阻是否平衡是否在允許范圍內，將倒換后的直流電阻與倒換前兩次記錄進(jìn)行比較，判斷是否正常。通過(guò)比較可以診斷出是否存在上述故障，分析出原因后進(jìn)行處理。 (4) 對運行中的干式變壓器無(wú)載分接開(kāi)關(guān)就地調檔，在測試直流電阻的同時(shí)，還應測試干式變壓器上層油溫(因干式變壓器的繞組直流電阻與油溫有關(guān))，并把所測試的直流電阻值換算到20℃時(shí)的油溫值。 換算公式R20＝×Ra 式中R20——換算為20℃時(shí)兩電阻值 T——系數。(銅為235，鋁為228) ta——測量時(shí)干式變壓器的上層油溫 Ra——溫度為ta時(shí)測得的電阻值 在測量時(shí)使用儀表準確度應不低于0.2級，大型干式變壓器應不低于0.05級。 (5) 測量直流電阻時(shí)，應將連接導線(xiàn)截面選得大些，盡量縮短長(cháng)度，接觸必須良好，用單臂電橋測量時(shí)，測量結果中還應減去測試線(xiàn)的電阻才是實(shí)際電阻值。測量完畢，先停檢流計，后停電池開(kāi)關(guān)，以防燒壞電橋，倒換線(xiàn)時(shí)，必須將干式變壓器線(xiàn)圈放電，以防人身觸電。 3 檢修調試 (1) 無(wú)載分接開(kāi)關(guān)的檢修調試是在干式變壓器吊芯至露出分接開(kāi)關(guān)后進(jìn)行(為保證安全，在檢修開(kāi)始前應將干式變壓器端蓋用方木或其他物品支撐的箱體上)，先先，觀(guān)察觸頭與引線(xiàn)，觸柱與絕緣膠木是否有松動(dòng)，動(dòng)、靜觸頭壓力是否足夠。并可用手按壓試之，手感壓力應均勻，壓力過(guò)小的應更換彈簧，有條件也可用測力計測出壓力值，一般應在(24.5～49)×104Pa(2.5～5kg)/cm2之間，對于非運行檔，可以反復轉動(dòng)分接開(kāi)關(guān)，然后觀(guān)察是否有摩擦痕跡。 (2) 外觀(guān)檢查可以發(fā)現用儀器不能發(fā)現的不正常故障，如運行中的無(wú)載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭的發(fā)熱、變色、變形或放電灼損的痕跡。發(fā)熱觸點(diǎn)周?chē)蓟?，油垢積聚等現象，如發(fā)現這些不正常故障后，經(jīng)過(guò)修整后不能達到無(wú)載分接開(kāi)關(guān)質(zhì)量標準的，必須更換新開(kāi)關(guān)。 (3) 新?lián)Q無(wú)載分接開(kāi)關(guān)后，應認真檢查分接開(kāi)關(guān)所接的引線(xiàn)位置是否正確一致，要檢查鎖緊定位栓是否到位，再擰緊法蘭和三個(gè)密封螺絲，用搬手將分接開(kāi)關(guān)向正、反方向各轉動(dòng)5周以上，消除動(dòng)、靜觸頭上的氧化膜，保證動(dòng)、靜觸點(diǎn)接觸良好，在轉動(dòng)觸點(diǎn)時(shí)應觀(guān)察指針位置與觸點(diǎn)實(shí)際位置是否正確。 (4) 吊芯前所測試的直流電阻值可以作檢修或更換分接開(kāi)關(guān)時(shí)的參考，如果接入繞組匝數少的一檔直流電阻反而比其他檔大時(shí)，為該檔接觸不良。假如某相的某一檔上直流電阻值比其余兩相的同一檔的電阻大，而在另外兩相各檔上的直流電阻基本相等時(shí)，則此檔就該重點(diǎn)檢查，分析故障原因后處理。若分接開(kāi)關(guān)觸頭有臟物和油垢，用抹布或衛生紙揩拭干凈，觸點(diǎn)有放電灼損麻點(diǎn)或碳化物，要用#0細砂布擦光，動(dòng)、靜觸點(diǎn)灼傷嚴重應更換新開(kāi)關(guān)。 (5) 分接開(kāi)關(guān)向外滲油、若是耐油膠墊老化所致，應將其更換。是法蘭盤(pán)不緊或轉動(dòng)處向外滲油，視情況進(jìn)行處理。分接開(kāi)關(guān)絕緣部分受潮后，必須取下烘干后進(jìn)行耐壓試驗，6～10kV分接開(kāi)關(guān)的兩觸點(diǎn)之間，觸點(diǎn)與地之間的交流耐壓值應＞2kV，35kV分接開(kāi)關(guān)的交流耐壓值應＞5kV。若絕緣表面，芯內有擊穿和灼損的，必須更換新開(kāi)關(guān)，在拆下開(kāi)關(guān)之前，應注意將引線(xiàn)頭和接線(xiàn)柱加裝編號，記好方向，防止組裝時(shí)造成錯誤接線(xiàn)燒壞干式變壓器。 (6) 高壓引線(xiàn)有斷裂，燒熔時(shí)，應檢查相間、線(xiàn)間的絕緣距離，對地距離，并根據情況加強絕緣和距離調整，對引線(xiàn)進(jìn)行修復調整，將所有缺陷處理完后，用凱爾文雙臂電橋測量無(wú)載分接開(kāi)關(guān)各個(gè)位置的觸點(diǎn)電阻應＜500μΩ，用2500V兆歐表測量觸點(diǎn)之間的絕緣電阻值，6—10kV分接開(kāi)關(guān)應＞100MΩ，35kV分接開(kāi)關(guān)應＞2000MΩ。 (7) 分接開(kāi)關(guān)在組裝，調試完畢后，再用雙臂電橋依次測量各檔位置的直流電阻值，并作好記錄，注意一定要將運行檔的直流電阻值放在較后一次測量、測試合格后，不要再切換無(wú)載分接開(kāi)關(guān)位置。 來(lái)源：中自動(dòng)化網(wǎng)#p#分頁(yè)標題#e#