计及设备寿命折损的配电变压器经济运行方式效用分析

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1、第##卷!第!9期G'H0##!-'0!9"112年8月!1日?I*0!1""112计及设备寿命折损的配电变压器经济运行方式效用分析佘楚云!!王承民!!连鸿波"!!0上海交通大学电气工程系"上海市"11"/1#"0上海电力公司松江供电分公司"上海市"11"/1%摘要!经济运行方式是变电站中变压器损耗最小的运行方式"变电站可通过一系列开关的投切动作实现在经济运行方式下运行"值得注意的是!变电站因为减小了损耗而获得了节能效益!但也会出现投切成本!因而变电站的节电利润应是二者之差"文中对此过程中的节能效益和投切成本各自的产生原因和含

2、义进行了分析!对二者如何计算进行了探讨!并以实例阐述了变电站获得的最终节电利润的计算过程!为变电站进行某次具体投切的效用提供了重要参考"关键词!经济运行#临界负荷点#寿命折损#节电利润中图分类号!45/13!!引言得的节能效益"并且此效益就是变电站获得的节电利润)本文认为这样的观点存在如下问题+在变压器的经济运行中"首要的问题是选取经!%忽视了投切成本的存在)在开关投切过程济运行方式)经济运行方式是变电站中变压器损耗中"出现了不可忽视的经济损失+因为经历电磁暂态'!(最小的运行方式)在配电网的变电站中"假设有过程"变压器&断路

3、器&隔离开关均出现了绝缘寿命"台变压器"本文分别简称为4!和4")"台变压折损"这类损失的总和可以视为成本)投切成本如器对应着#种不同的运行方式+4!单独运行#4"单何计算"目前的研究甚少讨论)独运行#4!和4"并列运行)对于一种运行方式存"%对节能效益的计算过于粗糙)目前对节能效在这样一个负荷区间与之对应+在此负荷区间内这益的计算"常常是采用经济运行方式的运行时间与种运行方式的损耗最小)这样的负荷区间称为经济损耗减小值的乘积"如!m!'!%@"其中@运行区间"此时的运行方式称为经济运行方式)!Q'!"为经济运行方式持续的天数

4、#'!和'!分别为切在当前的理论研究中"一般采用经典的临界负!"'"(换运行方式前后的变压器损耗)实际上"由于负荷荷点法划分经济运行区间)针对某一变电站的"的波动"损耗减小值也是波动的"这就不得不依靠积台双卷变压器"假定划分出#个经济运行区间如下+!""分来计算整个过程的节能效益)!%经济运行区间!+负载626,时"4!单独运行##%错误认为只要获得了节能效益就是经济运行!""""!"方式)事实上"有了效益和成本的存在"二者之差才"%经济运行区间"+负载6,+6+6,时"4"单独运行#是整个过程的利润)当前的经济运行方式是否是

5、真""!"时"4!和4"正意义上的经济"或者说是否具有效用"取决于利润#%经济运行区间#+负载6/6,并列运行)的大小)假设变电站初始时只有4!单独运行"当实际上述问题中"效益和成本如何定义"具体如何计负荷增长到达临界点6!""时"应通过一系列的开关算"以前的研究都甚少涉及甚至概念模糊)本文将,动作切除4!"改由4"单独运行)之后变电站进入对计及设备寿命折损的变压器经济运行方式的效用经济运行区间6!""6+6""!""即4"单独运行的经进行研究),+,济运行方式)"!设备投切成本在目前的研究中"通常认为变电站此时进入了损耗最小

6、的经济运行方式"获得了因减小损耗而获由于开关投切导致电磁暂态过程"投切成本应是在此过程中变压器&断路器&隔离开关#类设备寿收稿日期$"1187!"7#!#修回日期$"11271/7"/"命折损的总和)国家高技术研究发展计划%83#计划&资助项目"0"!变压器投切成本%"113??19$"!/&"事实上"变压器投切成本的确存在"但是可以忽*/6*"112"##!!9%!略"以下详细分析说明)侧断路器"需要开断额定工况下的电流E"折损电-实际中"投切变压器均是对空载变压器的投入寿命#而对于电源侧断路器"只需要开断变压器的励和切除"

7、这"种情况分别简称为合空变和切空变)磁电流E1"励磁电流数值很小"可以忽略为1"断路在合&切空变导致的电磁暂态过程中"其寿命折器只折损机械寿命)以一种@"级$C67/109型户'#(外真空断路器为例说明"其部分参数如下+额定电压损主要是绕组绝缘的寿命折损"则变压器投切成本的计算归结为绕组绝缘的寿命折损计算)/109[G"额定电流!03[?"额定短路开断电流以油浸式变压器为例"在/1t的环境温度下""9[?"额定短路电流开断次数#1次"机械寿命.F!12/0"*!2232电力变压器***第二部分温升3!1111次)规定绕组平均温

8、升不超过39t"即极限绕组温度为根据国家标准.F!28/*"11#2高压交流断路!19t"一旦达到这个温度"循环冷却系统就会启器3对@"级高压断路器的有关规定"!1n额定短路动'/("绕组温度会立刻下降)即使是大容量的变压开断电流下开断不少于!#1次"#1n额定短路开断器"其