變壓器削峰填谷節電降損

　　摘要：合理利用電力資源，采用技術措施改變用電時間，實現緩和電力供需矛盾、均衡用電。同時還能夠減少電力線路、電力變壓器等供電設備的有功損耗和無功損耗，具有節電的作用。

　　關鍵詞：變壓器；節電；降損；峰谷

　　削峰填谷不是不用電，也不是少用電，而是改變用電時間。所以削峰填谷是調整負荷曲線，也是提高負荷率的一種特例。

　　變壓器削峰填谷，就是將高峰負載時段的部分負載調整到低谷負載時段，讓部分用電設備躲過系統負載高峰，而在系統低谷時段運行。

1 削峰填谷節電原理

　　雙繞組變壓器在運行中的有功功率損耗計算式

　　對于一臺變壓器P₀和P_K是常量，變壓器的有功損耗△P隨著負載的變化而變化，其關系曲線可由圖1表示。設變壓器高峰負載時段的負載S_H，低谷負荷時段的負載為S_b，則高峰、低谷時段功率損耗分別為

圖1　削峰填谷節電原理圖

　　從圖1中看出如將高峰負載時段的部分負載△S調整到低谷負載時段，則削峰填谷后，高峰負載和低谷負載將變成

　　或以負載系數表示為

　　削峰填谷后的有功功率損耗分別為

　　式中 △△P_H——削峰后高峰時段減少的損耗；

　　△△P_b——填谷后低谷時段增加的損耗。

　　從圖1中明顯反映出，在橫坐標軸上調整△S（高峰時段減少△S，低谷時段增加△S）在縱軸上高峰時段減少的損耗△△P_H大于低谷時段增加的損耗△△P_b。由此可見削峰填谷可減少變壓器的有功功率損耗，實現節電。

　　削峰填谷不僅能減少雙繞組變壓器的有功功率損耗，同時也減少雙繞組變壓器的無功功率損耗，而無功電量的節約又遠大于有功電量的節約，這是由于變壓器是個感性很強的負載。

　　如把圖1中的縱坐標△P改為△Q，則為削峰填谷雙繞組變壓器無功功率節電原理圖。用與削峰填谷能減少有功功率損耗類似的方法，可以分析出削峰填谷能減少雙繞組變壓器的無功功率損耗。

2 單臺雙繞組變壓器削峰填谷的功率節約

2.1有功功率節約

　　由上式得到削峰后，高峰時段減少的有功功率損耗△△P_H，其計算式為

　　低谷時段增加的有功功率損耗△△Pb為

　　雙繞組變壓器削峰填谷節約的有功功率△△P為



2.2 無功功率節約

　　雙繞組變壓器無功功率消耗的負載特性與有功功率損耗的負載特性是一致的，因此同前理可以推導出削峰填谷雙繞組變壓器無功功率節約的△△Q，其計算式為

3 多臺雙繞組變壓器并列運行

　　多臺雙繞組變壓器并列運行，削峰填谷的功率節約為

　　各種條件下削峰填谷綜合功率節約△△P為

　　削峰填谷T時間段內的有功△△A_P為

　　削峰填谷T時間段內的無功△△A_Q為

　　削峰填谷T時間段內的綜合電量節約△△A_Z為

4 削峰填谷的節電效果

　　對上式進行分析，變壓器削峰填谷節電的效果△△P主要與三個因素有關。

　　△△P與變壓器短路損耗PK成正比，即短路損耗越大的變壓器，其削峰填谷節電的效果越顯著。

　　△△P與削峰填谷負載系數△β是非線性關系。

　　令△△P/P_K = 2△β(β_H - β_b- △β)中的βH -βb為一固定值，即△△P/P_K = f(△b)，繪出削峰填谷節電與削峰負載系數的關系曲線，如圖2所示。

圖2　 削峰填谷節電與削峰負載系數的關系曲線

 　　在圖2中曲線存在著最大值，功率節約為最大值時的削峰填谷負載系數

　　上式的意義是：當削峰填谷負載系數△β是高峰負載系數βH與低谷負載系數△β之差的1/2時，其產生的節電效果最大，故稱此時的△β