ｌＯｋＶ配电变压器并列经济运行分析 杨超杰 （广东电网公司佛山供电局，广东佛山５２８０００） 摘要：文章分析了配电变压器的并联分析原理，在此基础上研究其并联运行方案。通过算例对比分析了不同 负载功率下的并联运行方案，最终得出结论：文章中提出的并联运行方案是有效且实用的。 关键词：配电变压器；并联运行；经济分析 中图分类号：ＴＭ４２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－２３７４（２０１２）１９－０１０９－０４ 在供配电系统中，双绕组变压器是最主要的供 两台并列运行变压器有３种运行方式：Ｔ１单独 电设备，其数量众多，所以研究其经济运行方式至 为所有负载供电；Ｔ２单独为所有负载供电；Ｔ１、Ｔ２ 关重要。 共同为所有负载供电。 对于经济运行来说，采取何种运行方式和运行 在变压器并列运行方式下，当负载情况保持不 方案是最关键的问题。自经济运行提出至今，变压 变时，此运行方式下的功率损耗大小除了和变压器 器的经济运行方式包括并列运行和分列运行两种方 间的技术参数组合方式有关，还会受到两台变压器 式，文章对变压器并列运行经济性进行分析。 间的短路阻抗大小、容量大小及负荷间的分配等因 １ 并列运行的基本原理 素的影响。并列运行方式的应用提高了供电的可靠 变压器的并列经济运行方式，就是指两台或多 性，当某台变压器发生故障或是检修时，可将此变 台变压器的一次绕组都接于同一电压等级的母线 压器退出运行，用另一台变压器带所有负荷，这样 保证了用户的不中断供电。除此之外，并列运行方 上，同样其二次绕组也一同接于另一电压等级的母 线上，在负载不变的情况下，采取何种运行方式使 式还提高了经济性，当负荷大到一台变压器的经济 变压器的功率损耗最小，此运行方式为并列经济运 临界值时，将第二台变压器投入运行，这样减少了 行方式，如图ｌ所示： 变压器的空载损耗，提高了变压器的效率。 ２并列运行变压器经济运行方式的确定 一直以来对于变压器并列运行方式最关键的问 题就是如何确定临界负荷。由于变压器的运行条件 对于容量的要求是不能大于３：ｌ，那么对于并列的 变压器而言就会分容量相同和容量不同两种情况。 当并列运行的两台变压器容量相同时，其负载的分 配也是均衡的；当并列运行的两台变压器容量不 同时，那么其负载的分配是与其容量成比例分配 的。所以对于阻抗电压相接近的变压器并列运行方 式，其综合功率经济运行方式的临界负载功率ＳＬＺ （ｋＶＡ）的计算，在国家标准《工矿企业电力变压 图１等值电阻法计算结构图 器经济运行导则》中给了规定： ２０１ ２ ０７ ｏ中闯高新技末全业１０９ ｆ １； Ｉ 一ｆ １／ｎ 芝 ］／ ｆ １／ ］ ２ 式中，ｓ ｚ为临界负载功率；Ｓ 为第ｉ台变压器 额定容量；Ｉ和Ｉ１分别为运行方案Ｉ与运行方案 ＩＩ；ｎ１和ｎ 分别为Ｉ和ＩＩ两种运行方式下的变压器 台数。 为了对式（１）进行分析，下面从容量相同和 容量不同两种情况对并列运行方式进行分析计算。 文章中所讨论的容量相同的变压器技术参数也相 同。下面以两台变压器为例进行介绍。 ２．１ 容量相同时经济运行方式确定 设有两台容量相同变压器Ａ、Ｂ，大体有两种运 行方式：单台变压器（Ａ或Ｂ）单独供电；两台并列 运行。此两种运行方式下综合功率损耗 和 的计算如下： ， 、２ ＝ ＋ｌ÷ＩｏＪｖ Ｐ，￣ｚ４ （２） 【厂 Ｊ ｃ、 （３） 令 ； ，对式（３—２）、（３—２）进行联立 求解，可得出综合功率临界负载功率ＳＬｚＡ￣如下： ＳＬｚＡ－￣Ｂ＝２ＳＰｏ＿￣＿ Ｎ １－３ 一（４） 将上变压器单台运行与两台并列运行两种方式 下产生的综合功率损耗随负载变化的特性关系如下 图２所示： （ａ） （ｂ） 图２单独运行与两台并列运行间的临界负载功率 从图中可见两条曲线的交点所对应的横坐标负 荷即为综合功率临界负载功率 邶，对于临界负 载 仰与变压器容量ｓ 的位置关系从图中可见分 两种情况： ａ．当ＳＬｚ ＜Ｓ 时，其经济运行情况如图２ （ａ）所示，则当Ｓ＜ＳＬＺＡ￣Ｂ时，由单台变压器Ａ单独 运行为经济，当Ｓ＞ＳＬｚ 时，两台变压器采取并列 运行方式为经济。 ｂ．当Ｓ ＞Ｓ 时，其经济运行情况如图２ １ １０ ｏ中闯高新娥：鼢 ２０１２ ０７ （ｂ）所示，也就是综合功率临界负载功率超出变 压器的额定容量，则此种情况下的经济运行方式 为：直到负载达到变压器的额定容量才将第二台变 压器投入与第一台变压器并列运行，之前一直保持 变压器Ａ单独运行。 若变压器容量相等、参数相同，则式（１）可 简化为：—— ＳＬｚ ‘ ＪⅣ（Ⅳ＋ （５） ２．２容量不同时经济运行方式确定 设有两台出厂相同、同一型号的变压器Ａ和Ｂ （ Ｓｎ），显然 ，设变压器Ａ与变压器Ｂ、 变压器Ａ与变压器ＡＢ、变压器Ｂ与变压器ＡＢ之问的临 界负载功率分别为ＳＬｚ 、ＳＬｚ 、ｓＬｚ ，其所求 公式如下： Ｊ等 一 厩 （６） 一 其三者的关系存在以下三种情况如图３所示： Ａ ∞ ｆ【ｓ） （ａ） 壶 ；一，， ／／ ． ＩｓＶ ｓ【 ｓ ｖ （Ｃ） 图３单台与两台并列运行间经济运行方式划分 第一，从图３（ａ）中可看出变压器Ａ的综合功 ＋ Ｑ 率损耗曲线 ：厂（ ）与变压器Ｂ的综合功率损耗曲 ＝３．６５＋０．１×１２．６＝４．９１ｋＷ （１０） 线 ＝／（ ）无交点，也就是Ａ的技术特性始终优 由此可得单台运行与两台并列运行之间的临界 于Ｂ的技术特性，所以在整体的经济运行方式中， 负载功率ｓ 为： 只存在变压器Ａ与变压器ＡＢ并列运行两种方式，在 ＝Ｓ＜ＳＬｚ 区域，保持变压器Ａ单独运行；在Ｓ＞Ｓｚｅ舢 ＳＮＪ： Ｎ（Ｎ＋１） （１１） 区域，保持变压器ＡＢ并列运行方式。 ３１５ ２×—０．８２６５：—：１８２．７７ｋＶＡ 第二，从图３（ｂ）中可看出变压器Ａ的综合功 ３．２算例二 率损耗曲线 ＝厂（ ）和变压器Ｂ的综合功率损耗曲 取Ａ、Ｂ两台容量不同ｓＡ＝３１５ｋＶＡ、ＳＢ＝６３０ｋＶｈ 线 ＝／（ ）相交于Ｉ。点，ＳＬＺＡ￣Ｂ介于ｓ ｚ 柚和ｓＮ之 的Ｓ１ １型变压器，参数如下：变压器ＡＰ。：０．４８ｋＷ， 间，当Ａ、Ｂ之间的临界负载ＳＬｚ ＜ 时，在整体的 ＰＫ＝３．６５ｋＷ，Ｉｏ％＝１．１，Ｕｚ％＝４，变压器ＢＰ０＝０．８４ｋＷ， 经济运行方式中，同ａ情况只存在变压器Ａ与变压器 Ｐ ＝６．２ｋＷ，Ｉ ｏ％＝１．１，ＵＫ％＝４，其临界值的计算及经 ＡＢ并列运行两种方式，在Ｓ＜ 肥加 区域，保持变压 济运行的投切仿真波形均如下所示。 器Ａ单独运行；在Ｓ＞ＳＬｚ 区域，保持变压器ＡＢ并列 其参数值计算同例一可得： 运行方式。 』【Ｑｏ （１２） 第三，从图３（ｃ）中可看出变压器Ａ的综合功 Ｂ ６・４９３６５ｋＶＡ；ｋＶＡ； Ｑｒａ ・２５・ ２ｋｋＶＡ ｖＡ 率损耗曲线 ＝，（ ）和变压器Ｂ的综合功率损耗曲 』 ＝３．４６５ｋＶＡ．；Ｐ，￣ｚａ＝１２．６ｋＶＡ ｛尸０黜＝６．９３ｋＶＡ；Ｐｒｚａ＝２５．２ｋＶＡ （１３） 线 ＝，（‘Ｓｆ）相交于Ｉ。点，Ｓ ＬＺＡ￣Ｂ介于ＳＬＺＡ￣ＡＢ和ＳＮ之 由此可得变压器Ａ与变压器Ｂ、变压器Ａ与变压 前，当Ａ、Ｂ之间的临界负载 ， ＞Ｓ 时，在整 器ＡＢ、变压器Ｂ与变压器ＡＢ之间的临界负载功率 体的经济运行方式中，在Ｓ＜ Ａ￣Ｂ区域，保持变压 ｓＬｚ ～ 、ｓＬｚ＾～ＡＢ、ＳＬＺＢ￣ＡＢ分另０为： 器Ａ单独运行运行；在Ｓｚｚ ＜Ｓ＜ＳＬＺＢ￣ＡＢ区域，保持 一 变压器Ｂ单独运行运行；在Ｓ＞ＳＬｚ肌仰区域，保持变 等等 ４ 压器ＡＢ并列运行方式。 ５ ， ：ｌ ６５．１８７ｋｖＡ ３算例分析 ｆ ，ｙｆ 一 ± 下面通过Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真环境对容量相同和容量 ＳＮＡ。（Ｓ，ｖＡ＋ＳＮＢ） （１５） 不同的两种并列运行变压器经济运行方式进行仿真 ｆ１２ ６ １２ ６ ２５ ＋．２ ＿２８６．…’ ０４ｋＶＡ． ．验证，验证其经济运行方式的可行性。 ｙ ３１５ （３１５＋６３０） ３．１ 算例一 ＡＢ：ｙｊ取Ａ、Ｂ两台容量相同ｓ ：ｓ ＝３１５ｋＶＡ的ｓ１１型变压 ｊ 一 ± 器，参数如下：Ｐ０：０．４８ｋＷ，ＰＫ＝３．６５ｋＷ，ｌｏ％＝１．１， 瑚。（ ＋ 埘） ＵＫ％＝４，其临界值的计算及经济运行的投切仿真波形 ：Ｊ ：！箜 ｆ ２５．２ １２。６＋２５．２ 均如下所示。 ６３０。（３１５＋６３０） （１６） 由己知参数可得变压器的无功功率中的励磁功 ４结语 率Ｑｏ及漏磁功率Ｑｘ为： Ｏ＿ｏ＝ｌｏ％ＳＮ ｘｌＯ一 文章通过分析变压器并联运行的原理，确定并 ， ：１．１×３１５×１０一：３．４６５ｋｖａｒ ， 联经济运行方案，得出如下结论： ＝Ｕｘ％ＳⅣ￣１０一 第一，配电变压器并联运行，减少了变压器 ：４×３１５×ｌ０～：１２．６ｋｖａｒ （８） 空载损耗，提高了变压器效率，满足了实际运行 取Ｋｏ＝Ｏ．１，可得变压器综合功率空载损耗及额 要求。 定负载损耗为： 第二，通过不同运行方案下，变压器并联运行 ＝ ＋ Ｑｂ 容量分配分析，当综合功率临界负载功率超出变压 ０．４８＋０．】×３．４６５：０．８２６５ｋＷ （９） 器的额定容量时，则此种情况下的经济运行方式 ２０１ ２．０７ ｏ中固高斯技术企业１ １ １ 水泥工业纯低温余热发电技术及其效益分析 舒 燕 （广西水电科学研究院，广西南宁５３００２１） 摘要：纯低温余热发电技术是充分利用水泥生产中所产生的废气进行发电的一项技术。在水泥工业中构建纯 低温余热发电系统，不仅系统操作方便、安全，而且能够有效地减少企业的能源使用量，降低企业成本，给 企业带来更多的经济效益。文章论述了采用纯低温余热发电技术能够有效地保护环境，有着显著的经济效益 和社会效益。 关键词：水泥工业；纯低温余热发电；发电技术；经济效益 中图分类号：ＴＱ１７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—２３７４（２０１２）１９—０１１２—０３ 纯低温余热发电技术与大中型的火力发电不 １ 水泥工业采用纯低温余热发电技术简介 １．１ 基本原理 同，它是通过回收钢铁、水泥、石化等企业几乎每 天都在持续不断地向大气环境中排放的温度低于 ３００℃～４ｏＯ℃的中低温的废蒸汽、烟气所含的低品 位的热量来发电，它将企业在生产环节产生的低品 位的或废弃的热能转化为高级能源——电能，因此 首先是用除氧器将３０℃的软化水进行除氧处 理，然后运用窑头ＡＱＣ锅炉省煤器进行加热处理， 使之达到１９０℃左右。对这种温度的饱合水分两部 处理，其中一部分置入窑头ＡＱＣ锅炉汽包中处理， 运用过热器处理，达到１．２ＭＰａ、３１０℃规格的热蒸 汽；另外一部分则置入窑尾ＳＰ锅炉汽包中，运用 过热器处理，达到１．２ＭＰａ、３１０℃规格的热蒸汽。 它是一项变废为宝的高效节能技术。这一技术的核 心是在高效换热器和低温非标汽轮机方面的重大突 破和进展，这些专利技术（共７项专利）可以成功地 直接将低品位的余热转换成电能，不仅建厂投资成 再将蒸汽汇合置于汽轮机做功，让乏冷进入冷凝 器，再次使用除氧器进行除氧处理，最后进行下一 本低，而且经济效益显著，为大型企业余热回收利 用、节能降耗找到了一条行之有效地途径和方法。 个热力循环。从窑尾ｓＰ锅炉排除的废气温度高达 为：负载达到变压器的额定容量时，两台变压器并 列运行，否则单独运行。０ 网技术，２００７，３１（１ １ ［３】卢志刚，李爽，韩彦玲，等．配电网技术经济运行区域的 研究及应用ｍ．高电压技术，２００７，３３（６）． 参考文献 ［１］ 胡景生．变压器能效与节电技术ｆｊ 】．北京：机械工业出 版社。２００７． 【４］徐建政，凌云．并列运行变压器经济运行模式分析Ｕ】． 电力自动化设备，２００１，２１（９ （责任编辑：文森） 【２】常炳双，辛健．配电变压器经济运行模式的探讨Ⅱ】．电 １ １２ ｏ中阌高｛ＩＩ｝技扣 址２０１２ ０