CN113076511A - 一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法。不同的技术降损措施对电网变压器带来的节能量并不相同，传统通过人工经验选取技术降损措施的方法具有一定的盲目性，通过事后评估的方式具有一定的滞后性，同时计算方法不够精确。本发明采用一种主配网变压器技术降损改造前的节能量量化计算方法，其采用公式计算节能量。本发明使得技术降损节能量计算更准确，同时技术降损措施更具针对性。

Description

一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法

技术领域

本发明属于电网变压器技术降损领域，具体地说是一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法。

背景技术

随着我国构建资源节约型、环境友好型社会发展战略工作的逐步推进，节能降损工作得到了政府、企业、社会等各方面的高度重视。如何通过开展有针对性的技术降损措施是目前亟需解决的重要课题。

传统技术降损多依托技改大修、配网工程等实现部分高损设备的整改，通过事后粗略评估分析经济效益，并未在改造前有针对性地准确分析技术降损措施带来的节能量，以及相关措施的有效性。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法，以实现技术降损措施实施前较准确的节能量分析和比对。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法，其变压器技术降损节能量的量化计算公式如下：

其中，Δ(ΔE)为变压器技术降损节能量，单位为kWh；P₀、P₀′分别为变压器技术降损前、后的空载功率损耗，单位为kW；P_k、P_k′分别为变压器技术降损前、后的额定负载功率损耗，单位为kW；S、S′分别为变压器技术降损前、后的额定容量，单位为kVA；空载功率损耗、额定负载功率损耗和额定容量数据来自变压器自身参数，β_av为变压器技术降损前平均负载率；T为变压器运行时间，单位为h，平均负载率和运行时间来自实际运行采集数据，K为负载率形状曲线修正系数。

进一步地，所述的负载率形状曲线修正系数K，K²由负载率曲线的形状确定，计算步骤如下：

令

式中，β_max为变压器技术降损前T时段内最大负载率，β_min为变压器技术降损前T时段内最小负载率，最大负载率和最小负载率来自实际运行采集数据；

当f≥0.5时，按直线变化的持续负载率曲线计算K²，即：

当f<0.5时，按二阶梯变化的持续负载率曲线计算K²，即：

进一步地，变压器技术降损节能量的量化计算公式的推导过程如下：

1)变压器技术降损前的功率损耗ΔP_T为：

ΔP_T＝P₀+β²P_k

其中，P₀为变压器空载功率损耗，单位为kW；P_k为变压器额定负载功率损耗，单位为kW；空载功率损耗和额定负载功率损耗数据来自变压器自身参数，β为变压器负载率，变压器负载率数据来自实际运行采集数据；

2)对变压器进行技术降损改造，包括变压器增容、更换变压器、并列运行变压器开停控制、有载调容高压变压器节能运行等；

3)变压器技术降损节能量Δ(ΔE)为：

Δ(ΔE)＝(ΔP_T-ΔP_T′)×T

式中，ΔP_T′为变压器技术降损后的功率损耗，单位为kW；

4)化简Δ(ΔE)

令

其中，β、β′分别为变压器技术降损前、后的负载率，负载率来自实际运行采集数据，技术降损后的变压器负载率β′为Sβ/S′，β_jf为变压器技术降损前 T时段内的均方负载率，即：

其中，β₁、β₂…β_n为各分时段瞬时负载率，n为T时段内分时段总数；

令β_jf＝Kβ_av，则：

本发明具有以下有益效果：本发明可使电网变压器技术降损节能量在改造前计算得到，实现技术降损措施实施前较准确的节能量分析和比对，相较实施后进行的节能量计算，有益于选出有针对性的技术降损措施；同时，通过引入负载率曲线形状系数K，有利于大幅提升节能量计算的准确性。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本实施例为一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法。

主配网变压器技术降损节能量的量化计算过程如下：

1)变压器技术降损前的功率损耗ΔP_T(kW)为：

ΔP_T＝P₀+β²P_k

其中，变压器空载功率损耗为P₀(kW)，变压器额定负载功率损耗为P_k (kW)。空载损耗、额定负载损耗数据来自变压器自身参数。变压器负载率为β，负载率来自实际运行采集数据。

2)对该变压器进行技术降损改造，改造前、后空载功率损耗分别为P₀、 P₀′(kW)，额定负载功率损耗分别为P_k、P_k′为(kW)，额定容量分别为S、S′ (kVA)，空载损耗、额定负载损耗、额定容量数据来自变压器自身参数。变压器改造前、后负载率分别为β、β′，负载率来自实际运行采集数据，则改造后变压器负载率β′为Sβ/S′。

3)变压器技术降损改造后的节能量Δ(ΔE)(kWh)为：

Δ(ΔE)＝(ΔP_T-ΔP_T′)×T

式中，ΔP_T为技术改造前变压器功率损耗，单位为(kW)；ΔP_T′为技术改造后变压器功率损耗，单位为(kW)；T为变压器运行时间，单位为(h)。

4)化简Δ(ΔE)，

令

其中，β_jf为变压器改造前T时段内的均方负载率，即

其中，β₁、β₂…β_n为各分时段瞬时负载率，n为T时段内分时段总数。

β_jf实际工程并不易获得。

令β_jf＝Kβ_av，K可称为负载率形状曲线修正系数，β_av为变压器技术降损前平均负载率，则

因此，求得Δ(ΔE)关键在于求得K²，K²由负载率曲线的形状确定，可通过如下计算步骤估计：

令

式中，β_max为变压器改造前T时段内最大负载率，β_max为变压器改造前T 时段内最小负载率。

当f≥0.5时，可按直线变化的持续负载率曲线计算K²，即：

当f<0.5时，可按二阶梯变化的持续负载率曲线计算K²，即：

应用例

以某35kV变电站为例，原变压器为SZ9-6300/35，空载损耗为7.2kW，额定负载损耗为43kW，改造前日平均负载率为80％，最大负载率为96％，最小负载率为30％。

技术降损改造计划将该变压器更换为SZ11-10000/35，空载损耗为 9.76kW，额定负载损耗为46.91kW，改造后平均负载率即为 6300/10000×80％＝50.4％。

则改造后预计日节能量为：

计算f和g：

当f＝0.8333≥0.5，可按直线变化的持续负荷曲线计算K²，即：

即：Δ(ΔE)＝374.5K²-61.44≈346.8kWh，

改造后预计日节能量为：346.8kWh。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法，其特征在于，变压器技术降损节能量的量化计算公式如下：

其中，Δ(ΔE)为变压器技术降损节能量，单位为kWh；P₀、P₀′分别为变压器技术降损前、后的空载功率损耗，单位为kW；P_k、P_k′分别为变压器技术降损前、后的额定负载功率损耗，单位为kW；S、S′分别为变压器技术降损前、后的额定容量，单位为kVA；空载功率损耗、额定负载功率损耗和额定容量数据来自变压器自身参数，β_av为变压器技术降损前平均负载率；T为变压器运行时间，单位为h，平均负载率和运行时间来自实际运行采集数据，K为负载率形状曲线修正系数。

2.根据权利要求1所述的一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法，其特征在于，所述的负载率形状曲线修正系数K，K²由负载率曲线的形状确定，计算步骤如下：

令

式中，β_max为变压器技术降损前T时段内最大负载率，β_min为变压器技术降损前T时段内最小负载率，最大负载率和最小负载率来自实际运行采集数据；

当f≥0.5时，按直线变化的持续负载率曲线计算K²，即：

当f<0.5时，按二阶梯变化的持续负载率曲线计算K²，即：

3.根据权利要求1或2所述的一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法，其特征在于，变压器技术降损节能量的量化计算公式的推导过程如下：

1)变压器技术降损前的功率损耗ΔP_T为：

ΔP_T＝P₀+β²P_k

其中，P₀为变压器空载功率损耗，单位为kW；P_k为变压器额定负载功率损耗，单位为kW；空载功率损耗和额定负载功率损耗数据来自变压器自身参数，β为变压器负载率，变压器负载率数据来自实际运行采集数据；

2)对变压器进行技术降损改造；

3)变压器技术降损节能量Δ(ΔE)为：

Δ(ΔE)＝(ΔP_T-ΔP_T′)×T

式中，ΔP_T′为变压器技术降损后的功率损耗，单位为kW；

4)化简Δ(ΔE)

令

其中，β、β′分别为变压器技术降损前、后的负载率，负载率来自实际运行采集数据，技术降损后的变压器负载率β′为Sβ/S′，β_jf为变压器技术降损前T时段内的均方负载率，即：

其中，β₁、β₂…β_n为各分时段瞬时负载率，n为T时段内分时段总数；

令β_jf＝Kβ_av，则：

4.根据权利要求3所述的一种主配网变压器技术降损节能量量化计算方法，其特征在于，所述变压器的技术降损改造包括变压器增容、更换变压器、并列运行变压器开停控制和有载调容高压变压器节能运行。