節(jié)能變壓器應用研究論文

時間:2022-12-24 03:47:00

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節(jié)能變壓器應用研究論文

在電網整個線損中配電變壓器的損耗占較大比例,降低配電變壓器的損耗是降低電網線損的有效途徑。經調查大多數農村電網中的變壓器長期處于輕載或空載狀態(tài),在負載率較低的農村電網中使用S9型變壓器不能充分發(fā)揮其應有的節(jié)能效果。因此,針對農村電網負載率低的特點,開發(fā)出與S9型變壓器成本相當的、適合農村電網低負載率場合使用的系列變壓器,應用到城市電網和農村電網建設與改造中,達到了投資一定,運行成本降低較大的效果。本系列農用變壓器的開發(fā)具有以下創(chuàng)新:

(1)充分考慮農村電網負載率:

為了掌握農村負載率的情況,我們對部分地區(qū)進行了調查,結果表明:吉林省鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)較發(fā)達的地區(qū),年負載率最大也不會超過15%,一般年負載率在6%~9%;吉林省農業(yè)地區(qū),年負載率最大不會超過6%,一般年負載率在3%左右。考慮到發(fā)展的因素,吉林省農村電網的負載率在相當長的一段時期內不會超過20%.長春市揚家線的負載率在18%左右。因此,農用變壓器技術條件的編制、系列設計、技術經濟分析等,均采用20%的年負載率進行計算的。為吉林省農村電網負載的發(fā)展留有足夠的空間。

(2)農用變壓器的損耗參數的設置:

通過進行農村電網負載率的調查,結合變壓器性能參數的優(yōu)化設計,以與S9型變壓器制造成本持平做為約束條件,以保證損耗比值、最低運行損耗為目標函數。確定了SN9系列變壓器的技術條件。其中空載損耗較S9型變壓器降低了約20%~25%,負載損耗較S9增加了約10%,使損耗比(負載損耗/空載損耗)提高到7左右。其它性能參數保持了S9型變壓器的性能參數。本技術條件的采用使SN9變壓器在50%以下負載率的條件下較S9型變壓器都是節(jié)能的,且負載率越低節(jié)能效果越明顯。

(3)先進的設計技術:

SN9系列農用變壓器,除了在性能參數上具有上述特點,在產品設計上也采用了新的結構技術和設計方法。利用CAD進行優(yōu)化電磁計算,在規(guī)定的性能參數要求內達到經濟指標最優(yōu);充分發(fā)揮了系列設計的優(yōu)勢,考慮了標準零部件的采用和互用,提高了原材料的利用率;在結構設計中重點考慮了農用變壓器的使用環(huán)境,提高了農用變壓器的過載能力、抗過電壓能力;提出了重點工序的工藝要求,既保證了農用變壓器生產工藝技術與S9型變壓器的接軌,又保證了生產工藝技術的先進性。

(4)全密封技術:

在開發(fā)普通型SN9系列變壓器的基礎上,開發(fā)了SN9-M型產品。與普通型變壓器相比,全密封變壓器的可靠性、使用壽命、運行維護等方面占有明顯優(yōu)勢。SN9-M在內部結構上采用了簡單有效的器身防松、固定方式,采用新型結構的波紋油箱。另外在密封膠件防紫外線、油箱膨縮特性等采取了特殊的結構,保證了全密封變壓器膨縮器的膨縮量能滿足變壓器油在-40℃~+85℃之間溫度內體積的變化。目前許多全密封變壓器忽略了膨縮特性的校核、沒有控制注油溫度,使全密封變壓器的實際膨縮量超過了油箱膨縮器的彈性變形范圍,導致了油箱的開焊、膨脹器的永久變形。在進行全密封變壓器設計時,不但要使油箱的散熱面滿足溫升要求,更重要的是還要使油箱的膨縮量能滿足所用油在125℃溫差范圍內體積的變化量。通過對全密封變壓器油箱的膨縮特性進行試驗研究,建立校核膨縮量的計算公式,使設計、結構、工藝成為有機的整體。SN9-M全密封農用變壓器就是在進行了上述試驗研究的基礎上開發(fā)的。

目前吉林省農村電網已有11000余臺SN9農用變壓器已在44個縣(市、區(qū))的農村電網中使用。最長的已運行兩年半以上,迄今為止沒有一臺燒損。目前投運的約40萬kVA的SN9變壓器,經計算已節(jié)電約200萬kW.h.

雖然SN9農用變壓器是根據吉林省農村負載率情況而開發(fā)的,SN9-M是根據北方環(huán)境溫度而進行設計的,但也適用其它類似地區(qū)。