配电变压器过负荷运行原因分析论文_秦彩云1,翟雨妍1,江曼1

配电变压器过负荷运行原因分析论文_秦彩云1,翟雨妍1,江曼1

(1国网河南杞县供电公司 河南开封 475200)

摘要:随着国内经济的迅猛发展,人民的生活水平不断提高,家用电器的不断出现使得居民尤其是农村和一些偏远地方的居民对用电量的需求在不断地增长,甚至出现因为用电量超过规划预留容量而导致的“过负荷”现象。但是又因为农村的电网负荷绝大多数情况是处于轻载运行的状态,一时间用电负荷的急剧增长会使得某些地方的配电变压器出现过载的情况,甚至最终导致变压器被烧毁的事故。为了防止这种不利情况的产生,就需要相关人员加强对电网系统的完善与更新,尤其是对于在电力系统中起到重要作用,确保居民能够安全可靠用电的一次设备的高过载配电变压器,就更加需要加强研究。

关键词:配电变压器;过负荷;运行原因;措施

1配电变压器过负荷原因分析

1.1配电变压器整体供电能力不足

据多年数据统计了解,由于目前配电台区负荷逐渐增加甚至超过了其设计容量,所以变压器的工作效率也受到了很大影响。

1.2单台配电变压器设计容量偏小

设计部门通常会根据台区供电范围和供电负荷密度,将一个周期内及约10年内所增长的用电负荷来设定单台配电变压器容量,但实际用量却往往超过了供电企业5年规划里程碑计划,出现这种现状主要是以下几方面因素:

1.2.1设计年增长率偏低

经过统计调查不难发现,曾经方案10年负荷以每年增加5%的速度,到10年后总共约有65%的增加幅度,但是与现在实际情况的确不一样,每年单台台区的负荷增加比原方案多出了一倍多,所以会呈现配电变压器容量偏小的现象。

1.2.2设计负荷密度偏小

在90年代初,用电负荷密度远没有现在高,现在的实际应用负荷密度通常是500kW/km2以上,那么相应的配电变压器应有200kVA以上才行。但是那时的设计却没有这么高,而供电企业的改造计划跟不上时代发展的需求,还存在很多需要更换的变压器,所以会出现供电能力不足等问题。

1.3部分台区分布不合理

现在农村台区,多为低压线路和配电变压器组成,低压线路也是配电变压器输送电能的通路。台区的位置选择也是影响配电变压器供电能力的因素,所以规划设计部门也应分析台区选址的合理性,而不是一味的提高配电变压器的容量,不然只会给企业造成更多的财产损失。

1.4监测手段落后

要想全面系统的检测变压器运行数据,不能只通过现场检测实现,这样能得到一定时间段的数据,而不是全时段数据,因为配电变压器在运行过程中,其负荷量也在不断变化。运维人员需要从起点着手,抓好运行管理工作,减少其不良因素,从而提高配电变压器工作效率,缓解变压器过负荷现象。

2配电变压器过负荷的治理对策

2.1选择合理的配电变压器容量

配电变压器的容量选择是否合理往往会对变压器能否安全有效的运行起着十分重要的决定性作用。若是选择的配电变压器的容量过于小,会导致配电变压器的运行长期处于过载的状态,这不仅会增加配电变压器的负载损耗,还会严重地影响到配电变压器的安全运行;相反,如果配电变压器的容量过大,会使得变压器运行长期处于轻载的状态,这无疑会导致运行时的固定损耗与无功损耗的增加。所以使用者务必需要选择负荷实际情况的合适的配电变压器容量,只有当配电变压器的容量合适,其运行状态才是经济负荷的。对于配电变压器容量的选择,应遵循的最重要的原则是要严格控制配电变压器的备用容量,确保其备用容量不会过大,否则会导致设备投资增加,造成容量的浪费情况,并且还会影响到配电变压器的负荷率,使负荷率变低,这也导致了无功损耗的增大。另外,如果电网负荷的功率因数下降,那么线路损耗就会相应的增大,这对整个电网的经济有效运行都造成了一定的阻碍。

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2.2提高配电变压器利用率

在配电变压器投入运行之前首先需要确保用电负荷组织良好,用电负荷要在变压器投入运行之后调整至合理数值。另外,配电变压器可以带有尽可能多的一些不相同的性质或者不同的用电时间的负荷,通过这种负荷交替的状态,使配电变压器的负荷率和利用率得到提高。

2.3优选自动调节的配电变压器

自动调节的变压器可以检测到不同的负荷大小,并以此为依据,自动调整容量大小。如果为小容量,低压绕组的结构采用串联的形式,高压绕组接线方式为星形接线模式;相反,若是处于大容量的状态下,此时的低压绕组为并联结构,而高压绕组的接线方式呈三角形的状态。并且配电变压器在低负荷器件自动切换小容量的档位进行运行,因为小容量状态下的空载损耗仅为大容量状态下的1/3,也就是说这种能够自动调节的配电变压器可以有效显著的降低配电变压器在空载时的损耗。这不仅节约了电能,解决了用电高峰时期的过负荷的问题,还大大地减少了配电变压器在常规的时间段运行下的空载损耗。另外,对于一些负荷发生较大变化的情况,还可以采用母子变的供电方式,这种方式能够有效地使变压器的负载率得到提升,以用电负荷的情况为基础出发点,在适当的时候使用容量不同的配电变压器,比如说当处于用电高峰的时期,将大容量变压器投入使用,反之,处于若是低负荷时期,将小容量的配电变压器投入使用,目的是将线损降损维持到最低的状态。就农村电网中那些综合变压器而言,它们的无功补偿比较弱,因此应该根椐供电负荷的不同,使无功补偿合理化,最终达到减少由于无功电流、备用容量导致的损耗,以使配电变压器的利用率得到提升,保证配电变压器能够经济合理地运行。而对于大部分城镇电网而言,其负荷通常较大并且多采用集中供电的方式,通过合理的调配配变压器,采用大容量的配电变压器来集中供电,这样可以大大地减小备用的容量,使得变压器使用效率提高。

2.4将三相线路同时引入负荷点

与单相引入负荷点相比,三相同时引入负荷点的损耗明显要少很多,因此要想实现对称的三相负载,就应该同时把三相线路都引进到负荷点。配电区域的三相四线制范围要尽可能地扩大,同时单相供电所使用的干线的长度也需要尽量缩短,接户线需要由一根电杆上的分别的三相引入,并且还应该尽量保持单相接户线三组负载的平衡。

2.5完善电网的优化改造方案

为了保证被改造的台区处于三相负荷的平衡状态,需要结合对线路的改造计划,设计出合理的电网优化与改造的方案。在进行设计之前,首先最好亲临现场对进行改造的台区进行考察工作,对进行改造台区的负荷变化和分配的规律与情况进行了解,掌握负荷分布情况,之后绘制出完整的负荷分配的接线图。布线时应该严格地按照确保三相负荷处于平衡的原则来进行,最好使各个重要的负荷中心都有三相四线的深入。

2.6加强配电变压器负荷不平衡运行管理

对于三相不平衡的电流测试应该要定期有序的实行,按固定时间对配电变压器三相负荷不平衡的情况进行考核,给与相关人以责任。并且应该每个月至少开展一次负荷的测量工作,若是遇到某些特殊情况,还可以相应地增加测量的次数,这样做的目的是为了对配电变压器负荷的运行状态有个全面的了解,得出的一系列数据也能够更好的帮助实现配电变压器的调整。

3结论

综上所述,配网变压器过负荷运行的情况经常出现,所以为了更好地加强对其的控制,在尚未增容改扩建的现状下,运维人员应切实加强对其运行情况的分析,并结合其具体的运行情况,找出过负荷的原因,并切实加强对其的监督、巡查和维护,尤其是应预防由于油温过高导致绕组变大的情况出现,所以在做好日常常规性工作的基础上,还应加强负荷运行报表的综合分析,结合报告中的运行数据,对其所处的状态更好地进行分析,从而确保优化运行措施更具针对性,提高其配电变压器的运行质量。

参考文献:

[1]平凡,陈光.关于配电变压器过负荷运行的分析与解决措施[J].电子世界,2013,06:57-58.

[2]郑东东.配电变压器智能监测关键技术研究[D].华北电力大学,2013.

[3]王晨.配电变压器过负荷的原因与对策[J].硅谷,2011,23:133.

[4]李征光,邢亮.配电变压器过负荷原因分析及对策[J].河北电力技术,2004,06:4-9.

论文作者:秦彩云1,翟雨妍1,江曼1

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/16

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