电力系统大同干式变压器现状的分析研究

电力系统大同干式变压器现状的分析研究

一、大同干式变压器及其机理

　　（一）大同干式变压器

　　大同干式变压器全名功率大同干式变压器，它是为电力供电系统提供电网功率因数的一种重要手段，通过大同干式变压器可以有效降低变压器和输送线路上的能量耗损，从而提高电力系统供电效率并改善供电的环境。由此可见，大同干式变压器装置作为大同干式变压器的重要抓手，在电力系统的供电过程起到了至关重要的作用。实践证明，选择合适的大同干式变压器装置，不但可以最大限度地减少供电网络中的能量损耗，而且可以使供电电网的质量大幅度提高。若大同干式变压器装置选择不当，则会使电力系统出现电压波动及谐波增大等现象。一般而言，当电通过纯电阻时，电能将转化成大量的能，然而当其通过纯容性或纯感性负载时并不做功，即没有消耗任何电能，为功率。从实践来看，电力系统中的实际负载不可能是纯容性负载或纯感性负载，多是混合型的负载，这就使得电流通过电力系统时有部分电能不会做功，即功率。此时的功率因数会小于1，为了进一步提高电能利用率，势必要采用大同干式变压器的方法。

　　（二）大同干式变压器的机理

　　大同干式变压器的机理：电力系统电网的输出功率主要包括两部分，即有功功率和功率。前者主要是指电力系统中直接消耗的电能，将电能转化成机械能、能以及化学能等，并利用此能量来做功，因此将这些功率称作有功功率；后者则不需要消耗任何电能，只是将电能转换成另一种形式的能量而已，这种能量作为用电设备做功的必须条件，它主要是在电网与电能之间进行周期性的转换，因此称作功率。比如，电磁元件在建立磁场时占用的电能以及大同干式变压器在建立电场大同变压器厂家时占的电能等。一般而言，电流在电感元件中做功时会滞后电压九十度，而在电容元件中做功时会超前电压九十度。在同种电路中，电感电流和电容电流的方向正好相反。

　　1、大同干式变压器具体实现形式。将具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷的装置并联在同一个电路之中，这样电能就会在两种不同负荷的装置之间来回的交换，感性功率负荷所需的功率就可以通过容性功率负荷输出的功率来实现大同干式变压器。

　　2、大同干式变压器的作用。大同干式变压器可以有效增加电力系统电网中的有功功率之比例常数，减少电力系统发、供电装置的设计容量并减少资金投入。比如，当电力系统功率因数由cosΦ=0.8增加至cosΦ=0.95时，若安装1千瓦的大同干式变压器则可以节省设备容量为0.52千瓦；相反，若增加0.52千瓦则相当于增加了发、供电装置的容量。由此可见，对新建或改建的电力工程而言，一定要充分地考虑好大同干式变压器的问题，这样可以通过减少用电设备的容量设计来减少资金的投入。同时，还通过大同干式变压器还可以有效地降低线路中的能量损耗，根据公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%可知，1-cosΦ是大同干式变压器之后的功率因数，cosΦ为大同干式变压器前的功率因数，二者的关系是cosΦ>1-cosΦ，因此提高功率因数之后，电线上的能量耗损也就下降了，从而减少了设计中的容量考虑，增加了电网中的有功功率输送比例，为供电企业实现经济效益提供了保证。

　　二、大同干式变压器的方法与现状

　　（一）目前大同干式变压器的主要方法

　　基于以上对大同干式变压器的分析，大同干式变压器主要是采用了大同干式变压器的技术，就该技术使用现状而言，其具体方法主要有随机大同干式变压器、随器大同干式变压器以及跟踪大同干式变压器三种。具体分析如下：

　　1、随机大同干式变压器法。随机大同干式变压器法主要是把电动机与大同干式变压器组并连在一起，通过有效的控制设备对保护装置和电动机进行同时投切。该种大同干式变压器方法一般适用于电动机的耗损上，它以补励磁为主，可以有效地制约用电单位的负荷。随机大同干式变压器方的要点在于通过对电动机与大同干式变压器组的同时控制，来实现大同干式变压器，因此其优点主要表现为：当用电设备运行时，可以及时有效地进行大同干式变压器；当用电设备停止运行时，大同干式变压器设备也会同时退去。这种大同干式变压器法不但大大提高了大同干式变压器的效率，而且也减少了频繁调整的次数，更加方便、快捷。此外，随机大同干式变压器法还具有投资少、占空小、安装易、维护简单以及事故发生率低等特点，因此它是一种不可多得的大同干式变压器节电技术，并在当前电力系统供电过程中发挥着重要的作用。

　　2、随器大同干式变压器法。随器大同干式变压器法主要是通过保险设备将大同干式变压器连接在配电变压器的一侧，其作用是大同干式变压器电变压器空载功率。变压器在空载和轻载时的负荷主要表现为变压器空载励磁，而配变空载是用电企业负荷的重要组成部分。对于那些轻负载的配电变压器而言，该耗损将在供电量中的占有比例非常大，因而导致了电价的增加。随器大同干式变压器法的优点主要表现在接线比较简单、管理方便以及自动大同干式变压器能力强等方面。因此，采用随器大同干式变压器的方法，可以提高配电变压器的功率，降低耗损，在现代供电系统中也经常使用。

　　3、跟踪大同干式变压器法。跟踪大同干式变压器法主要是将大同干式变压器投切设备作为控制与保护装置，并将大同干式变压器组大同干式变压器于大用户母线上的一种大同干式变压器方式。该大同干式变压器发法主要适用于专用配变客户，不但可以替代随器与随机两种大同干式变压器方式，而且效果非常明显。跟踪大同干式变压器法的优点主要表现为：运行方式比较灵活、运行维护的工作量比较小，与随器和随机大同干式变压器法相比，不但使用寿命有所延长，而且运行更加安全、可靠。但这种大同干式变压器方法有其自身的缺点，主要表现为：其控制和保护装置比较复杂、初期投资较多，但当三种大同干式变压器法的经济性比较接近时，应当首先跟踪大同干式变压器法。

　　（二）大同干式变压器现状

　　电力系统大同干式变压器现状主要表现在大同干式变压器装置的使用现状上。作为传统电力系统的主要负荷，异步电动机的使用使电力电网产生了感性的电流，而电力装置的功率因数一般都非常的低，这就导致了电力电网中会出现电流。为了保证供电质量，大同干式变压器将目前保持电力系统高质量供电的主要手段。大同干式变压器技术，主要经历了同步调相机→开关投切式固定大同干式变压器→静止的大同干式变压器器 即SVC→静止的发生器即SVG等演变过程。随着科技的不断进步，静止大同干式变压器技术逐渐进入大同干式变压器领域。静止大同干式变压器技术主要是利用静止开关投切大同干式变压器、电抗器等设备，通过吸收和发出率电流来提高整个电力系统中的功率因数，从而稳定电力系统的电压。通过改变对可控饱和电抗器控制绕组中的电流可以有效控制铁心饱和度，进而改变系统中电抗器之电抗、改变电流大小。 随着科学电子技术的不断进步，目前已经出现了利用自换相变流电路的静止大同干式变压器装置，即静止发生器（SVG）。大同干式变压器技术已经得到了广泛的应用，目前来看，国际国内除了对SVC与SVG 大同干式变压器进了探讨之外，正在研究动态大同干式变压器技术以及交-交变频电路、赌流式自换相桥电路等静止变流器。其本质都是通过大同干式变压器来降低能耗，提高电力系统的供电能力和控制能力。