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变压器最佳经济容量的计算多轴攻丝机

发布时间:2022-08-03 21:32:54 来源:得力五金网

变压器最佳经济容量的计算

变压器最佳经济容量的计算 2011年12月09日 来源:    1 问题的引出    在整个电力系统中,从发电直到最终用户,通常要经过3~5次变压器的变压传递。因此,在电力系统中,变压器的总容量远远超过发电机组和电动机的容量。  变压器在传递电能的过程中,本身要消耗有功功率和无功功率。据有关资料表明,变压器的总电能损耗约占整个电力系统全部损失的27%左右。因此,合理的、准确的计算确定变压器最佳经济容量是降耗节能的手段之一。这里介绍变压器在最佳经济运行条件下,如何准确计算最佳经济容量及计算实例。2 变压器主要技术数据2.1 空载电流(I0%)  空载电流(I0%)主要是在变压器中建立起工作磁通,并且维护一次绕组中的低量损耗,所以常把空载电流I0称之为励磁电流。其大小和铁芯材质、磁路的几何尺寸及制造工艺等有关。  铭牌所给的空载电流常用百分比表示。2.2 空载损失(P0)    空载电流I0在变压器铁芯中产生的交变磁通,由交变磁通引起涡流损失和磁滞损失。而且这两种损失都是在空载条件下产生的,与负载大小无关,所以称为空载损失(P0)又因其损失主要发生在铁芯中,故又称铁损。它与铁芯的材质和制造工艺有关。 2.3 短路电压(Uk%)   将变压器2次绕组短路,一次绕组加电源电压,使得二次绕组侧达到额定电流时,在一次绕组两端测出的电压值,称变压器的短路电压(Uk%)。 2.4 短路损失(Pk)   在额定空载条件下,其1次、2次绕组所产生的功率损失(称铜损),由于它是在短路试验方法取得的,所以称短路损失。  变压器的损失和绕组的温度有关,所以铭牌中给出的短路损失(Pk),系指在绕组温度75℃时额定负载所产生的功率损失。2.5 无功功率损失    在空载电流I0%标定时,等式两边同乘以额定电压,可得出空载无功损失Q0 即:Q0=I0%×Se×10-2(2—1)   同理:在短路电压Uk%,两边同乘以额定电流后,便可得到负载无功损失Qk 即:Qk=Uk%×Se×10-2(2—2)  以上各式均按国标单位计算。3 变压器容量的计算方法    准确计算变压器最佳经济容量,是一个与众多因素有关的复杂课题,诸如负载的大小、状态、性质、变压器的过载能力,及制造厂家的工艺水平,材料等等。在设计过程中考虑的出发点和要求不同时,选择的容量大小也会产生差异。3.1 常规方法    根据《电力工程设计手册》,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右。 即:β=S/Se 式中:S———计算负荷容量(kVA);Se———变压器容量(kVA);β———负荷率(通常取80%~90%) 3.2 按最大效率选择    根据《电机学》知识得知,当变压器最高效率出现的负荷系数,称之为最佳负荷系统。 考虑变压器长期在额定电压下,不可能满负载,为提高经济性,因此取βip=0.5~0.6。 那么,当效率最高时,变压负荷为S,则可利用下式求出变压器的容量。 Scm=S/βip3.3 按最佳运行条件计算 3.3.1 基本思路。  图1给出了两台变压器的损失曲线ΔP01和ΔP02,额定容量分别为Se1和Se2,且Se2>Se1。     从图1可看出,当负荷为S1时,ΔP01<ΔP02,则选择容量为Se1的变压器较为合理;若负荷为S2时,由于ΔP02<ΔP01,则应选择容量为Se2的变压器较为合理。如果这时负荷S等于SLp时,则无论选择容量为Se1或者Se2都可以。其变压器的功率损失都一样。关键问题是如何确定SLP这个临界容量?3.3.2 临界容量SLP的确定。  从图1中得知,为确定临界容量SLP,必须使两台变压器在临界容量SLP下损耗相等,并令S=SLP,则有有功损耗最佳经济运行条件。 同理,无功损耗最佳经济运行条件为 临界经济容量SLP(SLQ)的物理意义为:当负荷实际需用变压器容量S1<SLP时,应选择容量为Se1的变压器;反之,当实际负荷所需的变压器容量为S2

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