電力干式變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(shè)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(shù)量多,總?cè)萘看螅墒阶儔浩鞯目倱p耗約占電力系統(tǒng)總發(fā)電量的8%。因此,研究電力干式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)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(fù)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(fù)載率。由于干式變壓器的實(shí)際負(fù)荷總是在一定范圍內(nèi)變化,不可能用某個(gè)值來(lái)評(píng)價(jià)其運(yùn)行工況,而需要通過(guò)運(yùn)行區(qū)域來(lái)評(píng)價(jià)。分析如下:1單個(gè)干式變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)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(jù)上述公式求得,從圖中可以看出,負(fù)載系數(shù)在0z的范圍內(nèi),pz為遞減函數(shù)。在z1的范圍內(nèi), pz是一個(gè)遞增函數(shù),但它的曲率比遞減時(shí)小得多(變化相對(duì)穩(wěn)定)。干式變壓器長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)行應(yīng)視為安全合理。因此,確定干式變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的原則應(yīng)該是,干式變壓器在額定負(fù)荷閾值作為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)上限的條件下運(yùn)行,從而得到 J1=1的值。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)下限對(duì)應(yīng)的損失率如圖1所示,應(yīng)該等于額定損失率。并且當(dāng)干式變壓器在額定負(fù)載下(=100)時(shí),損耗率 PE的計(jì)算公式為: PE= poz pdz secos e poz pdz (2),當(dāng)干式變壓器的負(fù)載率為j2時(shí),cose——干式變壓器在額定負(fù)載下的功率因數(shù), 綜合功率損失率 pj2的公式為:pj2=pozj22pdzJ2SE cos2pozj22pdz(3)因?yàn)?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(jié)論2單個(gè)干式變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)較佳運(yùn)行區(qū)間的確定干式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)包括很大的負(fù)荷范圍,包括干式變壓器的額定負(fù)荷。在這個(gè)范圍的邊緣(如負(fù)荷系數(shù)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(jì)運(yùn)行區(qū)內(nèi)的較優(yōu)運(yùn)行斷面。確定優(yōu)先運(yùn)行區(qū)段的目的是保證干式變壓器的綜合功率損失率比該負(fù)荷范圍內(nèi)的較低綜合功率損失率提高10%以下,從而達(dá)到高效降損的目的。經(jīng)論證分析,根據(jù)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T13462-92工礦企業(yè)電力干式變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行導(dǎo)則》,干式變壓器較佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限負(fù)荷率確定為 Z1=0.75。根據(jù)干式變壓器綜合功率損失率特性曲線,在 Z1=0.75時(shí)可以找到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)z2,z2為較優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域的下限,如圖2所示。從圖2可以看出,當(dāng)z1和z2分別運(yùn)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(jì)運(yùn)行區(qū)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(fù)荷系數(shù),干式變壓器的運(yùn)行區(qū)域可分為三類(lèi):較佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域:1.333Z2=Z2Z1=0.75;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū): Z1=0.75 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#< J1=1,2z=J2Z2=1.333Z2;非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū):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(cè)與調(diào)試四川安岳供電局(642350)干式變壓器無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān),又稱(chēng)空載調(diào)壓開(kāi)關(guān),只能在干式變壓器無(wú)勵(lì)磁停止運(yùn)行時(shí),用于改變干式變壓器繞組的有效匝數(shù),以達(dá)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(shè)計(jì)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(hù)不一、使用不慎、檔位調(diào)整不當(dāng)?shù)仍颍麄€(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(dǎo)電桿螺母、箱蓋、油標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)油柜中間,干式變壓器運(yùn)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(biāo)呼吸孔,造成虛假油位,少量干式變壓器油殘留在油標(biāo)內(nèi),使人誤以為油位低,不注意加油。隨著時(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(dǎo)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(jié)構(gòu)不合理,壓力不足,接觸不可靠,外字輪位置與內(nèi)部實(shí)際位置不完全一致,導(dǎo)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(cuò)位。
的絕緣距離變小,并在兩觸頭之間的電勢(shì)作用下發(fā)生短路或?qū)Φ囟搪贩烹姡搪冯娏骱芸炀桶殉轭^線圈匝繞壞,甚至導(dǎo)致整個(gè)繞組損壞。 (3) 運(yùn)行中的干式變壓器無(wú)載分接開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期浸在高于常溫的油中,特別是偏遠(yuǎn)農(nóng)村的線路長(zhǎng),電壓降大,使分接開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)中運(yùn)行,油的老化可能引起分接開(kāi)關(guān)觸頭出現(xiàn)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)的引線頭與接線螺絲松動(dòng)等原因未及時(shí)處理,使導(dǎo)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(dǎo)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(duì)無(wú)載分接開(kāi)關(guān)原理不清,又無(wú)測(cè)量用的工(器)具,在遠(yuǎn)離變電所的農(nóng)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(diào)到“1”檔,發(fā)現(xiàn)電壓更低時(shí),又將分接開(kāi)關(guān)調(diào)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,斷落的觸頭引起線間或?qū)Φ囟搪罚^終導(dǎo)致干式變壓器投入運(yùn)行時(shí),將高壓三相繞組燒壞。 (5) 安裝工藝差,對(duì)各部位緊固螺栓的檢查不仔細(xì),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(yùn)行維護(hù)不到位,沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行好《干式變壓器運(yùn)行規(guī)程》,多數(shù)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(guī)維護(hù)和污垢的清理,導(dǎo)致干式變壓器散熱條件差而損壞。 2 檢測(cè)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(yùn)行2年后的干式變壓器,必須用兆歐表測(cè)量絕緣電阻值,用電橋測(cè)量直流電阻值,對(duì)630kVA以下的干式變壓器,要求直流電阻相間誤差值<4,線間誤差值<2。 計(jì)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(duì)干式變壓器絕緣油取樣化驗(yàn)(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(cè)量出前后兩次直流電阻值,并作好記錄。 觀察三相直流電阻是否平衡是否在允許范圍內(nèi),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(duì)運(yùn)行中的干式變壓器無(wú)載分接開(kāi)關(guān)就地調(diào)檔,在測(cè)試直流電阻的同時(shí),還應(yīng)測(cè)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(cè)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(shù)。(銅為235,鋁為228) ta——測(cè)量時(shí)干式變壓器的上層油溫 Ra——溫度為ta時(shí)測(cè)得的電阻值 在測(cè)量時(shí)使用儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.2級(jí),大型干式變壓器應(yīng)不低于0.05級(jí)。 (5) 測(cè)量直流電阻時(shí),應(yīng)將連接導(dǎo)線截面選得大些,盡量縮短長(zhǎng)度,接觸必須良好,用單臂電橋測(cè)量時(shí),測(cè)量結(jié)果中還應(yīng)減去測(cè)試線的電阻才是實(shí)際電阻值。測(cè)量完畢,先停檢流計(jì),后停電池開(kāi)關(guān),以防燒壞電橋,倒換線時(shí),必須將干式變壓器線圈放電,以防人身觸電。 3 檢修調(diào)試 (1) 無(wú)載分接開(kāi)關(guān)的檢修調(diào)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(yīng)將干式變壓器端蓋用方木或其他物品支撐的箱體上),先先,觀察觸頭與引線,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(yīng)均勻,壓力過(guò)小的應(yīng)更換彈簧,有條件也可用測(cè)力計(jì)測(cè)出壓力值,一般應(yīng)在(24.5~49)×104Pa(2.5~5kg)/cm2之間,對(duì)于非運(yùn)行檔,可以反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)分接開(kāi)關(guān),然后觀察是否有摩擦痕跡。 (2) 外觀檢查可以發(fā)現(xiàn)用儀器不能發(fā)現(xiàn)的不正常故障,如運(yùn)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)蓟凸阜e聚等現(xiàn)象,如發(fā)現(xiàn)這些不正常故障后,經(jīng)過(guò)修整后不能達(dá)到無(wú)載分接開(kāi)關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)認(rèn)真檢查分接開(kāi)關(guān)所接的引線位置是否正確一致,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(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)觸點(diǎn)時(shí)應(yīng)觀察指針位置與觸點(diǎn)實(shí)際位置是否正確。 (4) 吊芯前所測(cè)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(shù)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(wèi)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(xì)砂布擦光,動(dòng)、靜觸點(diǎn)灼傷嚴(yán)重應(yīng)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(yīng)將其更換。是法蘭盤(pán)不緊或轉(zhuǎn)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(yàn),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(yīng)>2kV,35kV分接開(kāi)關(guān)的交流耐壓值應(yīng)>5kV。若絕緣表面,芯內(nèi)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(yīng)注意將引線頭和接線柱加裝編號(hào),記好方向,防止組裝時(shí)造成錯(cuò)誤接線燒壞干式變壓器。 (6) 高壓引線有斷裂,燒熔時(shí),應(yīng)檢查相間、線間的絕緣距離,對(duì)地距離,并根據(jù)情況加強(qiáng)絕緣和距離調(diào)整,對(duì)引線進(jìn)行修復(fù)調(diào)整,將所有缺陷處理完后,用凱爾文雙臂電橋測(cè)量無(wú)載分接開(kāi)關(guān)各個(gè)位置的觸點(diǎn)電阻應(yīng)<500μΩ,用2500V兆歐表測(cè)量觸點(diǎn)之間的絕緣電阻值,6—10kV分接開(kāi)關(guān)應(yīng)>100MΩ,35kV分接開(kāi)關(guān)應(yīng)>2000MΩ。 (7) 分接開(kāi)關(guān)在組裝,調(diào)試完畢后,再用雙臂電橋依次測(cè)量各檔位置的直流電阻值,并作好記錄,注意一定要將運(yùn)行檔的直流電阻值放在較后一次測(cè)量、測(cè)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(biāo)題#e#熱點(diǎn)關(guān)注
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