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)濟運行區(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際負(fù)荷總是在一定范圍內(nèi)變化，不可能用某個值來評價其運行工況，而需要用運行區(qū)域來評價。分析如下：

1單干式變壓器經(jīng)濟運行區(qū)域的確定

單個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)，但其曲率比遞減時小得多(變化相對穩(wěn)定)。

干式變壓器長期滿負(fù)荷運行應(yīng)視為安全合理。因此，確定干式變壓器經(jīng)濟運行區(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)濟運行區(qū)上限的條件下運行，從而得到j(luò)1=1的值。經(jīng)濟運行區(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，損失率Pe%的計算公式為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，其綜合功率損失率Pj2%的計算公式為：

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

因為Pj2%=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，并且因為SecoseSecos2，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)濟運行面積上限J1=1；經(jīng)濟運行區(qū)的下限j2=z2。

2經(jīng)濟運行區(qū)單臺干式變壓器較佳運行區(qū)間的確定

干式變壓器的經(jīng)濟運行區(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)濟運行區(qū)確定較優(yōu)運行斷面。

確定優(yōu)先運行區(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)濟運行導(dǎo)則》，z1=0.75是干式變壓器較佳經(jīng)濟運行區(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

Z2和z2是較優(yōu)經(jīng)濟運行區(qū)間的下限，如圖2所示。

從圖2可以看出，當(dāng)z1和z2分別運行時，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)濟運行區(qū)的上限z1=0.75較優(yōu)經(jīng)濟運行區(qū)的下限為z2=1.333z2.

綜上所述，根據(jù)干式變壓器的實際綜合功率負(fù)荷系數(shù)，干式變壓器的運行區(qū)域可分為三類：

較佳經(jīng)濟運行區(qū)：1.333z2=z2z1=0.75

經(jīng)濟運行區(qū)：z1=0.75j1=1，2z=j2z2=1.333z2

非經(jīng)濟運行區(qū)：0z2。

電力干式變壓器的無勵磁分接開關(guān)又稱空載調(diào)壓開關(guān)，它只能在干式變壓器無勵磁停止運行時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)計容量小，不需要滅弧措施，開關(guān)操作僅限于手動就地操作。但由于干式變壓器缺油、開關(guān)質(zhì)量差、維護不一、使用不慎、檔位調(diào)整不當(dāng)?shù)仍颍麄€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