一、三相变压器单相运行损耗分析
如能在变压器空、轻载时,使变压器停运,则可节约大量电能。但空载并非绝对,往往可能有少数零星用电,为确保用户利益,还是不全停为好。因此本人提出空、轻载时,三相变压器单相运行的方法.其原理接线见附图.
(一)单相运行时变压器的空载电流和铁损
通过多次、多台、各系列变压器空载试验,变压器由三相变为单相,空载电流相值为三相的40%;10kV电网中,空载电流则较三相运行时减少73%;铁损为三相时的31~39%(平均为36%),减少61~69%(平均为64%)。
(二)单相运行时变压器二次侧输出电压
单相运行时,采取电压平衡措施后,低压倒柜电压(零、火)为线电压的1/2.合理整定变压器的电压分接开关位置,再考虑到变压器空、轻载时电压抬高的情况,单相运行时可以保证台区内少量、零星的生活用电。略加推导可知,只要低压网络在三相高峰用电时间,用户受电电压合格,则变压器轻载时单相运行,零星的少量用户用电,也可达到不低于《全国供用电规则》生活用电电压的下限标准.
(三)单相运行时变压器的铜损
三相、单相运行时铜损比较的前提定为“等负载阻抗”条件,并设各相负载相等.三相时铜损:
???? 单相时铜损;

?
式中 I——低压侧线电流
Rd——相绕组等值电阻
Ue——低压侧线电压
Zf——相负载阻抗
两式比较相差18.75%。但轻载条件下实际相差很小。以SJ-5 0变压器为例,Pk=13 25W,设低压侧电流为6A时切换
??????? 通过比较,可以看出,轻载单相或三相运行的铜损基本没大变化.所以单相运行时比三相运行时铁损节约值即为整个变损节约的数值.
(四)单相运行时的经济效益
根据梨树县农村多个台区实测数据,变压器低压侧轻载界限理论分析时,暂可做如下划分.30~50kVA取6A; 100kVA取9A按此。年度平均每昼夜单相运行时间可达13小时.一年有电日取360天,单相年运行小时数可为468小时。在额定电压下,单相运行铁损减少取平均值63.8%,取变压器额定铁损值做基数,贝不同容量、不同系列变压器采取空、轻载单相运行时。变压器本身节电数如附表:
二、变压器单、三相运行自动切换技术外实施
该装置命名为《三相配电变压器节能开关》。该开关由梨树县农电设备修造厂研制成功。几台样机试运行三年,性能良好,并被国家专利局授予专利,如今已定型并全部通过型式试验。机电寿命高达1万次,正常情况可三年不检修。
当各相负荷电流均小于整定值时(有3、6、9三档任调),并且没有三相动力用电时,变压器自动变为单相运行,低压倒各相仍可供零星少量单相负荷;当某相负荷等于或大于整定值时,或有三相动力用电信号呼唤时,变压器又自动变为三相正常供电。每种变化都没有必要的延时。
(二)注意事项
1.受控的变压器高压相,应在配电网上均衡分布。节能开关高压受控相别,指定为变压器本身标志的A相。为使高压电网负荷分配平衡和减少线损,应使地理位置相临的变压器的受控相均布在高压网真正相位A、B、C相上。这可通过变台高压引下线、高压线路分支线等处换位而保证。
2.三相动力用电。当电机工作电流大于开关切换整定电流时,允许直接合闸,缺格状态片刻即可使变压器变为三相状态;当电机电流小于整定值,每三相动力使用场所配以“三相电源信号发生器”,并设电源状态显示灯,启动电机,只需先按动启动钮即可。
3.变压器单相运行节能效果实际计量。在低压倒a、b相间,接有电力自动计时器。单相运行时Uab=0,计时器走动计时;三相时停止计时。每月例日抄录该变压器单相运行时数Nyc对不同系列、不同容量变压器空载损耗值P0和单相运行节能的平均值K,可按逐台实例值,亦可按系列标准值和系列平均值相乘。再乘以Ny,扣除开关本机月消耗ΔW(现为0.6kw·h)即为一个月变损节约值从,计算公式为: 按此式核减用户变损电量。当供电部门承担配电变损时,上述一切计量设施和计算可免去,一切效益收干网内。 http://www.whtlhgdq.com/product/