杭后变110kV母线负荷为34 j14MVA;临西变110kV母线负荷为16 j5MVA;两变电站110kV母线电压为116kV。开环运行:临杭I回停运时,应用辐射形网络潮流分布计算公式可得:联络线末端功率:P jQ=16 j4.7(计及线路充电功率)联络线功率损耗:ΔP jΔQ=(R jX)(P2 Q2)/U2=0.067 j0.133MVA临杭II回末端功率为:34 j13.4(计及线路充电功率)临杭II回功率损耗为:0.56 j1.35MVA两条线路总功率损耗为:0.627 j1.483MVA闭环运行(临东-临西-杭后构成三角环)时,杭后变计算负荷为:34 j12.9(MVA);临西变计算负荷为:16 j4.2(MVA)。应用环式网络中的功率分布计算得:S12=25.82 j7.56MVAS43=24.18 j9.45MVAS23=S12-S2=9.82 j3.45MVA联络线功率损耗为:0.198 j0.4141MVA临杭II回功率损耗为:0.28 j0.674MVA临杭I回功率损耗为:0.053 j0.103MVA三条线路总功率损耗为:0.531 j1.191MVA因而线路总功率损耗减少了:0.096 j0.292MVA,所以采用闭环运行比开环运行更加经济。2.2变压器要经济运行系统中变压器的台数多,变压器的损耗电量占全系统总线损的30~60,因此降低变压器的损耗是又一个重要课题。下面就两台中的单台、并列两种不同运行方式对降损的影响做分析,不考虑无功功率损耗所引起的有功功率损耗。2.2.1双绕组变压器的单台、并列运行单台运行的有功功率损耗:ΔP=P0 (S/SN)2PK两台并列运行的有功功率损耗:并联变压器组,要求有相同的电压比,相同的接线组别,和基本相同的百分阻抗。当总负荷为S时,两台并列变压器的总损耗为ΔP∑=P01 P02 (S1/SN1)2PK1 (S2/SN2)2PK2因为负荷按容量成正比分配,所以S1/SN1=S2/SN2=(S1 S2)/(SN1 SN2)=S/∑SNΔP∑=∑P0 (S/∑SN)2∑PK两台双绕组变压器一般安排三种运行方式,对应有三条ΔP=f(S)有限长曲线。三曲线两两之间的交点处总功率损耗相同,我们称相交点负荷为临界负荷Sij,即∑P0i (Sij/∑SNi)2∑PKi=∑P0j (Sij/∑SNj)2∑PKj整理得Sij=((∑P0j-∑P0i)/(∑PKi/∑SNi2-∑PKj/∑SNj2))1/2式中∑P0i、∑P0j、∑PKi、∑PKj、∑Si、∑Sj——i、j两种方式下的变压器总空载损耗、总额定短路损耗和总额定容量。对不同型号的变压器并列运行,需要把三种方式下的空载损耗和临界负荷列成表格形式,再选择出当负荷变化时最经济的运行方式。2.2.2示例如临西变有两台能够并列运行的双绕组变压器,有关参数数据见表1。表1临西变电站变压器参数表
可以求得每种运行方式之间的临界负荷值(kVA)。负荷在5956kVA以下时,启运1#变;负荷在5956~19963kVA时,启运2#变;负荷在19963kVA以上时,启运1#变、2#变。依此例,可推广应用于地区所有双绕组双主变的变电站和双配变的配电室。2.2.3三绕组变压器的单台、并列运行对三绕组变压器,仍然可以按损耗最小的原则确定其临界负荷。这时临界负荷确定比双绕组变压器要复杂。一般来说,它取决于流经各绕组的视在功率。按上式由i种方式过度到j种方式时,并列三绕组的临界负荷应当满足:∑P0i (SNi/∑SNi)2∑PK1i (S2ij/∑SNi)2∑PK2i (S3ij/∑SNi)2∑PK3i=∑P0j (S1ij/∑SNj)2∑PK1j (S2ij/∑SNj)2∑PK2j (S3ij/∑SNj)2∑PK3j式中∑SNi、∑SNj、∑P0i、∑P0j——i、j两种方式下的变压器额定容量总和与额定空载损耗之和。∑PK1i、∑PK2i、∑PK3i和∑PK1j、∑PK2j、∑PK3j——i、j两种方式下的三侧额定短路损耗之和。S1ij、S2ij、S3ij——变压器高、中、低压侧的临界负荷值(kVA)。上式移项整理得(∑PK1i/∑SNi2-∑PK1j/∑SNj2)S1ij2 (∑PK2i/∑SNi2-∑PK2j/∑SNj2)S2ij2 (∑PK3i/∑SNi2-∑PK3j/∑SNj2)S3ij2=∑P0j-∑P0i可见,三绕组变压器并列运行的临界负荷值并非一个固定值,而是以它的三侧负荷为坐标的一个空间椭球曲面。它的经济运行区域是由几个面及其相交点确定,实际分析较为复杂。当忽略变压器本身损耗,且三侧功率因数相差不大的情况下,有S1ij=S2ij S3ij这里以高压侧“1”作为电源侧,令,S2ij=aS1ij式中a——高压侧和中压侧之间的负荷分配系数,从变电站表计记录的数据中可求得。2.2.4示例如巴彦淖尔地区的大佘太变电站,每年5~7月份为农灌用电高峰期,其余时间均为普通工业和民用照明用电,季节性较强,全年三侧负荷的功率因数几乎同起同落相差不大,中压侧35kV负荷约占总负荷的45。两台主变各侧额定短路损耗见表2,计算用系数见表3。表2大佘太变电站主变压器损耗表
表3大佘太变电站计算用系数表
负荷在5753kVA以下时,启运1#变;负荷在5753~20494kVA时,启运2#变;负荷在20494kVA以上时,启运1#变与2#变。具有此负荷特点的三绕组双主变变电站,其经济运行可参照此例进行分析计算。2.3无功功率要合理分布在内蒙中调对呼包系统、乌海地区电厂的有功出力做到有功功率经济分配的同时,巴彦淖尔地区系统要按照购电成本最低,线损最低的原则,灵活调度区域内五个小型电站的有功出力,同时避免其无功功率远距离输送。对于装设于各变电站的集中无功补偿设备要在保证电压质量的前提下,尽可能投运,但要避免过补偿而威胁系统安全。对于装设于配线及配变的补偿设备应合理调整,提高功率因数,降低线损,同时也应保证供电电压的质量。2.4电网运行电压要合理电网的运行电压对电网元件的空载损耗、负载损耗和电晕损耗均有影响,当负荷不变时,电压提高,与电压成反比的负载损耗将减少。在额定电压附近,当变压器的分接头位置不变时,电压提高,变压器的空载损耗将增加。至于电晕损耗,它不仅与运行电压有关,而且与气象条件及电网电压等级等因素有关。超高压线路,由于电晕损耗相当可观,因此,对超高压线路运行电压的高低问题值得专门研究。35~220kV输电网中,负载损耗约占总损耗的80左右,因此适当提高电网的电压水平可以降低线损,其大致关系见表4。表4电压与损耗变化关系表
6~10kV配网中,变压器的空载损耗占总损耗的40~80,特别是配电线路在深夜运行时,因负荷低,所以运行电压较高,造成空载损耗比例更大。对于农电线路在非排灌季节的情况更是如此。所以对于配电线路片面强调提高运行电压是不合理的。有载调压与补偿电容器相配合,可以收到很好的降损效果。2.5调整负荷曲线,平衡三相负荷负荷的变化幅度大,这不仅需要比较大的发供电设备,而且也使线损增加。在供电量相同的情况下线损增大。因此,调整负荷是降损节能的重要环节。应当注意做好整个电网调整负荷工作,也要做好每条线路、每台变压器,以及每段线路的调整负荷工作。三相电流不平衡,除了影响变压器的安全运行外,也增加了线损。因此,应当定期进行三相负荷的测定和调整工作。3结束语在保证安全的前提下,降损工作与优质供电一样,已引起了高度重视。文中论证阐述的结论,在生产运行中已得到普遍应用。参考文献[1]陈珩.电力系统稳态分析.水利电力出版社,1984.[2]胡景生.变压器经济运行.天津大学出版社.1991[3]张利生.电力网电能损耗管理及降损技术.中国电力出版社,2005.水暖之家是专注于电气,电气工程,水暖,电气设备等装饰材料的各种新闻资讯和电气,电气工程,水暖,电气设备各十大品牌的装修效果图与网络营销服务,敬请登陆水暖之家http://shuinuan.jc68.com/