建筑电气节能技术4案例.ppt

* * * Lab of IBA Bring Ideas Together 智能建筑及自动化研究所 建筑电气节能技术 第二章.第三节 变压器的经济运行 一.变压器损耗 1.有功功率损耗 2.无功功率损耗 3.负荷率 4.变压器效率 5.变压器接线 6.变压器运行温度 7.功率因数 二.经济运行方式 1.运行于高效率点 2.变压器并联运行 3.降压运行 4.均衡变压器负荷 5.防止变压器过载 6.保持三相平衡 目前变压器的效率大于96%，但变压器自身损耗占全国发电量的5%。 （因为电压需要多次升降），故变压器节能运行意义重大。 1.有功功率损耗：为铁损与铜损之和。 其中： ---变压器的有功损耗，Kw 第三节. 一. 变压器损耗 ---变压器的铁损，Kw ---变压器的负荷率，% ---变压器的额定铜损，Kw 铁损由变压器的涡流和漏磁损耗组成。是固定不变的。 与变压器的硅钢片性能、铁心制造工艺有关。 铜损是绕组电阻的损耗。 负荷率直接与电流相关，电流大小直接影响铜损。 节能方法： 1.选用优质硅钢 片与采用科学的 铁心制作工艺降 低铁损。 2.采用无氧铜制 作绕组，降低电 阻损耗。 2.无功功率损耗 第三节. 一. 变压器损耗 其中： ---变压器无功损耗，Kvar ---变压器空载(励磁)无功损耗，Kvar ---变压器负载(漏磁)无功损耗，Kvar 空载损耗与励磁电流成正比,中小 型变压器的空载电流为额定值的 2%-8%,大型变压器励磁电流小于 额定值的1% 1.节能方法:选用优质材料和先进 工艺,会降低励磁电流,从而达 到节能目的. 2.无功损耗远大于有功损耗。经 济运行时，无功电量节约大于 有功电量节约。 3.负荷率: 第三节. 一. 变压器损耗 ---变压器运行中实际容量,KVA; ---变压器额定容量,KVA。 正常运行时负荷率是个变量，应该取其平均值。 传统的设计方法：按负荷率为50%来选取变压器容量，认 为此时变压器效率高，还有容量裕量。 是错误的！ 经济运行设计：按负荷率为75%-85%来选取变压器容量。 因为变压器的铁损及变压器空载(励磁) 无功损耗与负载无关。 4.变压器效率 第三节. 一. 变压器损耗 其中： --- 二次绕组输出有功功率，Kw ； --- 一次绕组输出有功功率，Kw ； --- 变压器总耗能， Kw 。 单相变压器： 三相变压器： 以上二次电压近似为： 总损耗 包括铁损 和铜损 即： 变压器空、负载时主磁通基本不变，称为不变损耗。 额定电压下的铁损近似等于空载有功功率： 铜损 是一、二绕组的电阻总损耗，是可变损耗，与电流平方成正比 第三节. 一. 变压器损耗 ，随负载而变化。实验测得的方法： 将二次侧短路，在一次侧逐渐输入电压，直到电流为额定值为止。此时在一次侧测得的有功功 率 。 忽略空载电流 在一次侧的损耗，则铜损与负荷率的平方成正比： 最高效率时负荷率 ， 亦即 时， 可以证明 以上说明：变压器效率最高时，铁损与铜损相等。 按负荷率 来选变压器 容量—节能 5.变压器接线：三相电力变压器原边与副边的接线方式 第三节. 一. 变压器损耗 零序谐波的概念：三相四线制供电系统零线中的谐波。 （1）Y-Y0接线----电源质量差，严格禁止使用 A.三相负载不对称时，中线上有电流流过，中性点偏移，波形畸变。 B.当三相负载存在谐波时，则零序谐波非常严重，铁心涡流热损耗加重。 （2） 接线---电源质量优越 当三相负载非线性，次级回路产生谐波，及存在零序谐波时，三角形连接的原边绕组感应出电动势，产生等量反向磁通与之相抵消。减小 了铁心涡流热损耗。 测试结果表明：该种接线在次级回路产生谐波严重时，原边谐波畸变率小于2%；当次级负载不对称时，原边相电压最大偏移度为0.6%。 Y-Y0接线：考虑到中性点偏移及谐波，不允许变压器满负荷运行。 接线：变压器可以满负荷运行。 6.变压器运行温度 第三节. 一. 变压器损耗 变压器的名牌参数：额定损耗 是指在额定负载下75 ℃时的 功率损耗。当 ℃时的功率损耗 的换算公式为： 上式可见，变压器每降低1 ℃时，功率损耗下降0.32%，所以降低变压器运行温度，是一个好的节能运行方案。 节能方法： 在油冷