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)左右的變換過程，每次變換都會產(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 2Pdz，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)值來評價(jià)其運(yùn)行工況，而需要用運(yùn)行區(qū)域來評價(jià)。分析如下：

1單干式變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域的確定

單個(gè)干式變壓器的綜合功率損失率為Pz%，如公式(1)所示：

Pz%=Poz 2PdzSecos2 Poz 2Pdz (1)

根據(jù)上述公式，可以得到干式變壓器綜合功率損失率的特性曲線，如圖1所示。

從圖中可以看出，Pz%在0z范圍內(nèi)是遞減函數(shù)，Pz%在z1范圍內(nèi)是遞增函數(shù)，但其曲率比遞減時(shí)小得多(變化相對穩(wěn)定)。

干式變壓器長期滿負(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j(luò)1=1的值。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)下限對應(yīng)的損失率如圖1所示，應(yīng)該等于額定損失率。干式變壓器在額定負(fù)荷下(=100%)時(shí)，損失率Pe%的計(jì)算公式為Pe%=Poz PdzSecose Poz Pdz (2)

額定負(fù)載下干式變壓器的功率因數(shù)

當(dāng)干式變壓器的負(fù)荷率為j2時(shí)，其綜合功率損失率Pj2%的計(jì)算公式為：

pj2 %=Poz j22Pdz j2sec os2 Poz j22Pdz(3)

因?yàn)镻j2%=Pe%，所以可以獲得以下關(guān)系：

Poz PdzSeCose Poz Pdz=Poz j22Pdz j2sec os2 Poz j22Pdz(4)

在上面的公式中，“secose”Poz Pdz，J2SE COS2“Poz 2 J2 Pdz，所以分母中的Poz 2j2Pdz和poz2J2 PDZ可以省略，并且因?yàn)镾ecoseSecos2，公式(4)可以簡化為：Poz Pdz=Poz j22Pdzj2

上述公式可求解如下：

j2=PozPdz=z2 (5)

結(jié)論：經(jīng)濟(jì)運(yùn)行面積上限J1=1；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限j2=z2。

2經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)單臺干式變壓器較佳運(yùn)行區(qū)間的確定

干式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域包括大負(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(如接近j1和j2的負(fù)荷系數(shù))，其損失率仍高于較低損失率，因此需要在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)確定較優(yōu)運(yùn)行斷面。

確定優(yōu)先運(yùn)行區(qū)段的目的是為了保證在該負(fù)荷范圍內(nèi)，干式變壓器的綜合功率損失率比較低綜合功率損失率提高不到10%，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》，z1=0.75是干式變壓器較佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域的上限負(fù)荷率。 #p#分頁標(biāo)題#e#

根據(jù)干式變壓器的綜合功率損失率特性曲線，可以找到z1=0.75的對應(yīng)點(diǎn)

Z2和z2是較優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間的下限，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)2Pdz 0.75 secos 2 Poz(0.75)2Pdz=Poz z22Pdz 2 ecos 2 Poz z22Pdz

經(jīng)過簡化，可以解決如下問題：

z2=2Poz1.5Pdz=1.333z2 (6)

結(jié)論：較佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限z1=0.75較優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限為z2=1.333z2.

綜上所述，根據(jù)干式變壓器的實(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：

較佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：1.333z2=z2z1=0.75

經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：z1=0.75j1=1，2z=j2z2=1.333z2

非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：0z2。

電力干式變壓器的無勵(lì)磁分接開關(guān)又稱空載調(diào)壓開關(guān)，它只能在干式變壓器無勵(lì)磁停止運(yùn)行時(shí)改變干式變壓器繞組的有效匝數(shù)，從而達(dá)到改變干式變壓器的變比和輸出電壓的目的。因此，分接開關(guān)觸頭設(shè)計(jì)容量小，不需要滅弧措施，開關(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)干式變壓器都會燒壞。在我們檢修過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關(guān)故障而損壞。

1來源：電子工程世界