一、变压器运行中一些部位高温对变压器节能产生负面影响

(1)分析开关接触不良。主要原因是接触点压力不够、开关接触面有杂质、开关接触面积太小、分接开关与开关的接触位置不太对应、分开关的多个接触环与接触柱不同时接触等。由于接触不良使接触电阻大,损耗增大。如果变压器在运行中已判断出其开关接触不良而引起高温应将变压器退出运行,测三相分接头的直流电阻来确定分接开关的接触情况。运行中应注意轻瓦斯动作情况,必要时对油样进行化验分析,因为,开关温度升高必定会使油温升高,油温越高其闪点越低。

(2)绕线匝间短路。匝间短路就是相邻几个线匝之间的绝缘损坏,造成一个闭合的短路回路,同时,使该相的绕线组减少匝数。短路回路内流着由交变磁通感应出来的短路电流,将产生高温,使变压器耗损增大,严重时导致变压器损坏。

(3)铁芯硅钢片间存在短路回路。铁芯是由相互绝缘的硅钢片叠成的,由于外力损伤或绝缘老化等原因使硅钢片间漆膜绝缘损坏或其他原因使硅钢片间绝缘损坏,会增大涡流,造成局部过热,影响变压器出力,严重时会引起铁芯起火。

二、变压器节能改造的具体方法

变压器节能改造的具体方法包括:降容、保容、增容和调容4种方法。

(1)绕组改制法:改高、低压绕线组降容法;改高、低压绕组调容法;改高、低压绕线组质量法;改高、低压绕组增容法。

(2)铁心改制法:调换全部铁心法;调换部分铁心法;调换部分柱芯法;调换全部轭铁法;调换部分轭铁法;增减芯柱级数法;增减芯柱直径法;单片重叠铁心法;铁心硅钢片重叠法;铁心硅钢片重新绝缘法。

(3)绕组、铁心全改法:全改绕组、铁心增容法;全改绕组、铁心保容法;全组绕组、铁心降容法。

经过节能改造的变压器,技术指标和要求均应符合国家有关规定要求:

(1)变压器的空载损耗比改制前降低45%~55%。优于JB1300—73标准I(冷轧硅铁片)数据,达到S7或SL7低损耗变压器数据;

(2)空载电流比改制前降低70%左右

(3)空载短路损耗符合国标或有关规定;

(4)阻抗压降控制在3.6%~5.5%(3~10kV,30~1600Kv.A),6%~7.7%(35kV,50~1600kV.A).

三、如何使变压器经济运行

火力发电厂用电设备中,耗电量最多的是电动机(约占全厂厂用电量的98%),由于整个厂用电系统的设备运行相互影响,如果变压器运行方式不合理,不仅变压器自身要多消耗电能,而且还会影响到电动机及其其他用电设备的经济运行,所以变压器的经济运行不可忽视。

能否是变压器处于经济运行状态,主要应从两个方面着手。首先要从变压器处于效率高的区间运行,另外要使变压器运行式合理,确保器所带电气设备既经济又安全,两者必须兼顾。

(1)变压器本身运行的经济区间。分析变压器损耗与负荷的关系可以得出以下结论:在变压器不变耗损和可变耗损相等的情况下,变压器效率最高,此时,负荷为变压器最经济负荷,既在这个负荷下产生的铜耗等于铁耗。在变压器制造上,一般保证符合系数K=0.5~0.6时效率最高,因此,对变压器本身来说,若能调整负荷在此负荷系数附近进行则效率最高。

(2)采用合理的运行方式。发电厂内的变压器分为两种,一种负责把所有发功率送入电网,使用了大型升压变压器;另一种是把送到厂内各种机电设备而使用降压变压器。随着单机容量的不断扩大,表现出来的是升压变压器的容量越来越大,因为它要与机组相匹配,厂用降压变压器的台数越来越多,大型机组的厂用电系统庞大复杂。因此,采用和调整变压器运行方式是降低厂用电率、保证经济运行的重要环节。通常根据具体情况调整变压器的负荷,改变运行方式,以获得变压器运行的经济性。

发电厂的变压不论是升压还是降压,由于在一昼夜或一年内变压器的负荷有很大的变化,因此,运行中应设法在负荷小时将一台或几台变压器停运,待负荷大时在投入运行,这样就可以大大减少变压器总的功率损耗,使其处于经济运行状态。

在按经济观点确定投入几台变压器并联运行时,必须考虑到变压器内的有功损耗和无功损耗。为什么要考虑无功损耗?因为,变压器的无功损耗是由发电厂的发电机、同期补偿器或静止电容器发出,并经过输电线路送到变压器的。发送或输送无功功率时,电源绕组和输电导线内部都要产生有功损耗。显然,变压器内无功损耗的任何变动,使有功损耗对应地变化。因而也使送电线内的能量损耗变动,所以在选择最有利的工作状态时,必须考虑无功损耗。

并联变压器的经济运行时,厂用一个叫无功经济当量的系数尺把无功损耗折算成有功损耗。无功经济当量系数k表示发出和输送1kvar无功功率要消耗多少有功功率。例如,若K=0.1,就表示发出和输送1kvar无功功率所消耗的有功功率时0.1kw无功经济当量系数的值,随变压器安装地点而不同。如变压器安装在发电厂内,则K值很小;如果变压器安装的地点离发电厂很远,则K值较大,因为此时无功功率经过长距离电网输送,有较大的有功耗损。

(3)合理选择变压器分接头位置。为了保证发电厂各电压级母线有正常的电压水平,变压器分接头调整是其中的一个重要手段。现在大型机组的厂用电系统,多用带负荷整分接头,这样可以做到使厂用电厂用母线,电压很容易在最佳状态下运行,为大量的厂用电动机提供了一个良好的工作状态和经济运行的条件。

(4)备用变压器备用时不应带电压。为了避免变压器的空载损耗,备用变压器备用时不应带电压而应通过“备用电源自动投入”装置保证厂用电系统的可靠性。