(乌兰察布电业局 012000)
摘要:如今,电能的应用技术愈加成熟,人们对于变压器也越来越熟悉。配电变压器就是末端输电的一种常见的变压器,但是因为其负载很少,处于轻载和空载的情况较多。所以配电变压器相比于一般的变压器来说,损耗也特别大,变压器的效率一般只能达到百分之四十。所以为了改善这种状况,能源行业一直在进行配电变压器行业的深化改革。
关键词:10kV配电变压器;经济运作方式;工作原理
在乡镇地带,经济运作方式和农民日常的生活习惯息息相关,在丰收时节,农民的用电量会急剧增加,但是在夜晚又会有所下降,导致配电变压器不能有效地利用。所以如何改善这种现状,就需要改变一定的配电变压器的运作方式,让配电变压器更加经济的运作。在一些大型的商场,因为用电的集群式分布,也会出现用电地点不均等问题,最终带来配电变压器的一系列问题。所以也需要对电路进行合理的改善,让配电电压器可以更加经济的运作。本文将从电路的改善、轻载和负载问题的解决等方面,研究如何合理的利用配电变压器。
一、配电变压器经济运作的工作原理
在机械的传输中,功率的损耗十分常见,所以在研究配电器功率时,我们不仅要考虑变压器自身存在的问题,还要考虑变压器其他相关的方面,本文选择了三种不同的运行方式,分析了在单个变压器,和多个变压器情况下,系统的运转方式有哪些不同。下图为两个变压器在不同运转情况下的曲线图。单个A或者单个B,以及两者共同运行对于配电变压器的经济运作区别。
如图所示,A配电变压器单独运行,曲线为一号曲线,B配电变压器单独运行为二号曲线,A与B同时运行,达到最优状况的曲线在图中的三号得以体现。当负载低于OA,A运作最佳,负载低于OB,但大于OA,B运作最佳,当负载大于OA,且大于OB,两者均处于最佳状态。
二、适用条件
农村和城市小区的变压器长时间处于空载和轻载状态,这期间带来了巨大的损耗,于是需要确定相关的方法,来优化经济运行的方案,达到在节能基础上,满足客户需求的目的[1]。在城市或乡镇等用电量分时期波动较大的地方,采用配电变压器的经济运作方式是最佳的。在进行配电时,可以采用多台功率相差悬殊的配电变压器进行配电,在白天上班族上班或村民要进行农耕活动时,采用功率较低的10kV的配电变压器进行输电。在晚上用电的高峰时期,加上一台功率在1250kV的配电变压器,让两者协同工作,减小配电变压器的损耗。在供电平稳的情况下,对线路进行减改,改成单行线进行运营。因为低压部分的投资要少于高压部分,所以可以采用耗电较低的低压联络电线,可以通过城市的用电的低谷和顶峰来计算使用合理的功率变压器。根据环境不同,也可以将电机拆分成不同的配电功率变压器,例如将1250kV的拆解成625kV的配电变压器。据数据统计,经济运作方式在四年之内就可以对资本进行回收,获得经济效益。
三、转折点计算
两台电机的性质相近、容量相同,在搭建配电变压器的经济运作时,往往更容易进行。本来一个地区只有一个配电变压器,如今可以再投入使用一个,让两个配电变压器协调运转,从而提升变压器的运营效率,其综合功率的计算如下所示:
PZA=POZA+PKZA
PZAB=POZA+PKZB
POZAB=POEA+POEB
PKZAB=PKZA+PKZB
四、技术优化
(一)体系
整个技术优化部分分为负载预测、经济运行优化、配电变压器的容量选择、运行电压等部分。对与配电变压器有关的数据进行整理、计算、总结,来分析配电变压器的模块。
(二)对电路的负载进行预测
在每日实际的变压器负载运行中,会穿过计算出的转折点无数次,这会对配电变压器本身产生损耗,所以也不能多次地切换到配电器的最佳运营状态。所以需要对每日用电的实际负载进行预测,判断哪个时段属于最佳的经济运行状态,然后再进行配电变压器的经济运行。因为对电路负载的预测对配电变压器是否能进入经济运行状态有着决定性作用,所以对于电路的预测工作也会被作为一项重点的工作来做。一般采用神经元网络法来预测一个时间段的低谷和高峰,然后进一步预测最佳采用经济运行的时间。具体操作为:将一天的时间合理的分为7个部分,每相隔十到十五分钟测试一次,收集一次数据,然后完善矩阵方图。通过矩阵方图预测负载模块。
(三)配电变压器的容量选择
配电变压器的选择需要根据需求,结合最低成本进行选择。具体包括配电供电电线直径、变压器和线路的配置情况、维修费用等。在选择时,一般选择费用较低的配电变压器,相对经济合理一些。对于农村电网,配电变压器经济运行的方式非常可行,还可以为农村供电节约大量的生产成本,提高电能的使用效率[2]。
(四)经济运作方式的优化
在负荷预测基础上,在变压器不同的运作方式下,来计算其经济运行方案。结合负载曲线图,算出其额定的容量。结合其不同的运营方式,算出其运行的经济方式。计算出变压器究竟提高了多少负荷。找出损耗最小的接线方式,将最优的方法运用到经济运作方式上。必要时,还可以采用自动化的方式,对方案进行自动选择。
五、结论及注意事项
10kV配电变压器是非常重要的配电设备,其运行是否稳定直接影响着农村及城镇日常生活的安全[3]。农村等地的用电存在一定的规律,和时间段密切相关。所以在白天,原本的两台配电变压器协同工作的方式,就造成了一定的资源浪费,使得配电变压器的容量一直处于偏大的状态,所以为了优化变压器配置,对电路进行一定程度的改造,使得原本的一台配电变压器在用电量不大的时候,可以独自带动两个地区的电能需求,而让另一个功率较大的机器处于暂时的停运状态,减少电压器空载或轻载的情况出现。
城市中用电分布往往以小区或家属院作为单位,形成集群的用电模块,距离相隔较近、用电方式单一、用电的范围集中,所以一般会选择采用配电变压器经济运行的方式。这种方式用途十分广泛,当然应用前景也十分开阔,通过这种方式,对于能耗是一个很好地降低。不需要再过多地进行投资,只需要对线路进行一定的调整,就可以降低能耗,获得最佳的经济效益。10kV配电变压器是实际运用的电压器中占据比例较大的设备,其节能降损对于整个电网的节都有重要的意义[4]。所以,在低碳环保的呼声下,为了更好地节约电能资源,全面实施10kV配电变压器的经济运行,刻不容缓。
六、结束语
在实际中,变压器的负载是一个随机性比较大的量,跟各家各户每天的用电量都有密切的关系,所以对于这类配电变压器,需要进行实际的负载量的一个预判,在进行实际的经济运行,才可以真正在一段时间内实现经济运行。在实际操作中,配电变压器既要符合能耗较低标准,还要满足用户需要,所以需要合理的选择变压器的容量,才能实现经济有效运行。这个过程需要人们积极地去探索,提高变压器负载预测的精准度,这也是近年来研究10kV配电变压器的方向之一。
参考文献:
[1]王建元,赵新,张丽娣.10kV配电变压器经济运行方式的可行性及经济性分析[J].水电能源科学,2012,30(5):164-166.
[2]乔磊,付红梅,裴海波.10kV配电变压器经济运行方式的可行性及经济性分析[J].通讯世界,2013(19):77-78.
[3]黄跃勇.石油企业10kV配电变压器保护配置方式的选择[J].化工设计通讯,2016,42(5):26-26.
[4]秦伟锋.基于变压器经济运行的10kV配电网节能降损研究[J].中国高新技术企业,2013(28):84-85.
作者简介:
于敏智,男,汉族,辽宁省昌图县,本科,助理工程师,输配电及用电工程方向
论文作者:于敏智
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/16
标签:变压器论文; 负载论文; 经济运行论文; 经济论文; 方式论文; 功率论文; 运作方式论文; 《电力设备》2017年第21期论文;