[电工&电子] 能源管理体系企业供配电系统审核系列之配电变压器效率(...

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查看78234 | 回复0 | 2024-12-27 12:16:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
—配电变压器的效率—

      配电变压器在电力系统中扮演着至关重要的角色,它是连接高压与低压电网的桥梁,负责电压的升降转换,以满足不同用电设备的需要。而在这其中,变压器的效率问题成为了评价其性能优劣的重要指标之一。那么,什么是配电变压器的效率?它受哪些因素影响?如何提高变压器的效率呢?本文将从这些方面展开探讨。



一、配电变压器的效率定义

      配电变压器的效率是指变压器在传递电能的过程中,其输出功率与输入功率之比。换句话说,它是衡量变压器能量转换效率的一个指标。理想情况下,变压器的效率应该接近100%,即输入的能量全部转换为输出的能量。但实际上,由于变压器内部存在铁损、铜损等损耗,其效率总是小于100%。

二、影响配电变压器效率的因素

1.铁损:铁损是指变压器在运行时,由于铁芯中的磁通变化而产生的能量损耗。铁损的大小与铁芯的材料、结构、制造工艺等因素有关。为了减少铁损,可以采用高导磁率的材料制作铁芯,同时优化铁芯的结构和制造工艺。

2.铜损:铜损是指变压器在传输电流时,由于线圈中的电阻而产生的能量损耗。铜损的大小与线圈的材质、截面积、长度以及电流的大小有关。为了降低铜损,可以选用电阻率较低的导线材料,同时增加导线的截面积,减少导线的长度。

3.负载率:负载率是指变压器实际输出的功率与其额定功率之比。负载率越高,变压器的效率也越高。合理匹配变压器的容量与用电设备的功率需求,可以提高变压器的效率。

4.环境温度:环境温度对变压器的效率也有一定影响。当环境温度升高时,变压器的绝缘材料容易老化,导致铁损和铜损增加,从而降低效率。应确保变压器运行在适宜的环境温度下。



三、提高配电变压器效率的措施



1.优化设计:通过改进变压器的设计,采用先进的制造工艺和材料,可以降低铁损和铜损,从而提高效率。例如,采用高导磁率的硅钢片制作铁芯,选用电阻率低的导线制作线圈等。

2.合理选型:根据用电设备的功率需求和电网的电压等级,选择合适的变压器型号和容量。避免选择过大或过小的变压器,以免造成资源浪费和效率降低。

3.定期维护:定期对变压器进行检查和维护,及时清理积尘、紧固松动的部件、更换老化的绝缘材料等,可以保持变压器的良好运行状态,提高其效率。

4.节能管理:通过合理的用电管理和节能措施,减少用电设备的无功功率和谐波干扰,可以降低变压器的负载损耗,提高其效率。例如,采用无功补偿装置、滤波器等设备来优化电网质量。


               

‌四、配电变压器运行控制的主要参数包括以下几种‌:‌1、额定容量‌:变压器的额定容量是指其在正常工作状态下所能承受的负载能力,通常用单位千伏安(kVA)来表示。额定容量的大小关系到变压器的重量、体积和价格等方面,因此在选型和使用时需要根据实际需要来进行合理的选择‌。‌2、额定电压‌:变压器的额定电压是指其在正常工作状态下的输入电压和输出电压,通常用单位伏特(V)来表示。额定电压的大小决定了变压器的使用范围和适应性,因此在选型和使用时需要选择具有合适额定电压的变压器‌。‌3、负载率‌:变压器的负载率是指其输出容量与额定容量之比,通常以百分数形式表示。负载率越大,产生的热量越多,可能导致变压器寿命缩短,因此在使用时需要控制好负载率‌。‌4、温升‌:变压器的温升是指其在工作状态下的温度升高值,通常用单位摄氏度(℃)来表示。温升影响着变压器的工作效率和使用寿命,因此在选型和使用时需要选择适合工作条件的变压器,并控制好温升‌。‌5、匝数比‌:对于控制变压器,匝数比是指次级绕组匝数与主绕组匝数之比,决定了输出电压水平‌。6‌、电流容量‌:控制变压器的电流容量是指其能够承受的最大电流,通常以安培(A)为单位‌。7‌、短路阻抗‌:短路阻抗是指在短路状态下,变压器输出端的电流和电压之比,反映了其短路能力‌。‌8、效率‌:效率是指变压器的输出功率与输入功率之比,反映了其能量转换效率‌。9‌、温度‌:控制变压器的温度是指其在工作过程中所允许的最大温升值,超出这个范围可能导致设备失效或损坏‌。‌10、空载损耗和空载电流‌:这些参数反映了变压器在无负载时的能耗情况‌。‌11、短路电压和短路损耗‌:这些参数反映了变压器在短路条件下的性能表现‌。‌12、接线组别‌:对于特定的应用场景,接线组别也是一个重要的参数,决定了变压器的连接方式和相位关系‌。

五、示例:SCB10-1600KVA/10KV/0.4KV干式变压器技术参数(含设备级能源绩效参数):
1、使用频率:50 / 60HZ ;
2、空载电流:< 4 % ;
3、耐压强度:2000V / min无击穿;测试仪器:YZ1802 耐压试 验仪(20mA ) ;
4、绝缘等级:F级(特殊等级可定制);
5、绝缘电阻:≥2M欧姆测试仪器:ZC25B 一4 型兆欧表<1000 V );
6、连接方式:Y/Y 、△/Y0 、Yo/△,自耦式(可选);
7、线圈允许温升:I00K;
8、散热方式:自然风冷或温控自动散热;
9、噪音系数:≤30dB
    10、负载损耗PK(kW):14.45    11、空载损耗P0(kW):3.05    12、能效等级:三级

六、电力变压器能效等级      我国对电力变压器的能效标准主要分为四个等级:一级能效、二级能效、三级能效和四级能效。这些等级的定义如下:‌一级能效‌:电能转换效率大于等于98%,适用于额定容量在1MVA及以上的10kV级变压器,具有很高的能源利用率‌。‌二级能效‌:电能转换效率大于等于96%,适用于额定容量在1MVA及以上的6kV级变压器或额定容量在250kVA以上的10kV级变压器‌。‌三级能效‌:电能转换效率大于等于94%,适用于额定容量在250kVA至1MVA的10kV级变压器或额定容量在63kVA至1MVA的6kV级变压器‌。‌四级能效‌:适用于额定容量在10kVA至250kVA的10kV级变压器或额定容量在10kVA至250kVA的6kV级变压器‌。七、示例:企业供配电系统指标表:


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