節(jié)能知識電網(wǎng)與變壓器

1、目錄,一、國家電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn) 二、國家電網(wǎng)改善運(yùn)行的措施 三、未來電網(wǎng)戰(zhàn)略四、諧波對電網(wǎng)的危害五、諧波污染治理六、變壓器工作原理七、變壓器的使用條件八、三相變壓器的聯(lián)結(jié)九、變壓器的銘牌,一、國家電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn),1、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)近幾年國內(nèi)電網(wǎng)架構(gòu)有了重大改變，750KV、500KV等超高壓和直流輸電線路陸續(xù)建設(shè)投入，使中國電網(wǎng)有了質(zhì)的飛躍，形成了東西南北大容量電能傳輸?shù)墓歉呻娋W(wǎng)和適應(yīng)分布式的電源、地方電網(wǎng)、小網(wǎng)相結(jié)合的系統(tǒng)框架，

2、電網(wǎng)有功、無功儲備容量被塑成無盡大的極限，具有接納大規(guī)模集中式和分布式電源的能力，區(qū)域性故障、事故并不影響整個電網(wǎng)的安全運(yùn)行。電網(wǎng)可分可合，區(qū)域性電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定不影響整個電網(wǎng)的運(yùn)行，整個電網(wǎng)的運(yùn)行管理又不與地方電網(wǎng)相沖突，因此整個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)龐大夯實(shí)，經(jīng)得起各類故障、事故考驗(yàn)。,高電壓：220KV以上（不包括220KV）電壓等級叫超高壓，以超高壓或特高壓電壓等級形成的網(wǎng)架為主網(wǎng)的電網(wǎng)。遠(yuǎn)距離：一般應(yīng)滿足跨省和跨區(qū)域或跨國的遠(yuǎn)距離送電。大

3、電網(wǎng)：形成多省網(wǎng)組成的區(qū)域電網(wǎng)、乃至全國電網(wǎng) 。,,,,我國形成全國聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖：,,2、電網(wǎng)負(fù)荷性質(zhì) 國內(nèi)電網(wǎng)負(fù)荷以工業(yè)負(fù)荷、非工業(yè)負(fù)荷和居民生活負(fù)荷(30%)為主，工業(yè)用電所需的無功容量較大，而且國內(nèi)負(fù)荷具有復(fù)雜性、隨機(jī)性、時(shí)變性等特點(diǎn)，很難確定完全精確的負(fù)荷類別，但負(fù)荷曲線的形狀按日和周呈周期性變化，隨氣象、居民活動影響出現(xiàn)小的隨機(jī)波動，一周中的工作日負(fù)荷曲線形狀相似，當(dāng)周末負(fù)荷不同于一般的工作日，其負(fù)荷低于工作日負(fù)荷，而且

4、，工作日和周末負(fù)荷出現(xiàn)峰荷的時(shí)間也有所不同，因?yàn)楣ぷ魅肇?fù)荷主要為工業(yè)和商業(yè)負(fù)荷，而周末負(fù)荷主要為民用和商業(yè)，其負(fù)荷波動與居民的生活習(xí)慣息息相關(guān)。,3、電網(wǎng)異常、事故處理 國內(nèi)電網(wǎng)電源點(diǎn)分布廣泛，水電、火電、風(fēng)電、核電及各種清潔能源之間的分配比較合理，電網(wǎng)異常、事故時(shí)負(fù)責(zé)事故搶險(xiǎn)、應(yīng)急處理、維護(hù)穩(wěn)定、恢復(fù)電力生產(chǎn)的能力強(qiáng)，各種應(yīng)急保障、協(xié)調(diào)機(jī)制比較完善。 4、電網(wǎng)運(yùn)營管理國內(nèi)電網(wǎng)的運(yùn)營管理水平和管理模式經(jīng)過不斷摸索已初具規(guī)模，電網(wǎng)發(fā)

5、展進(jìn)入了以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為標(biāo)志的新階段,4、區(qū)域性小電網(wǎng)的運(yùn)行模式 國內(nèi)把單機(jī)容量大于電網(wǎng)總?cè)萘?%的電網(wǎng)定義為小電網(wǎng)，在小電網(wǎng)運(yùn)行中，單臺機(jī)組所占總?cè)萘康谋壤^大，單臺機(jī)組的負(fù)荷變化如果不能和用戶負(fù)荷平衡，將直接反映到網(wǎng)頻上，而且對網(wǎng)頻的影響較大，時(shí)機(jī)組不能穩(wěn)定運(yùn)行，因此小電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的任務(wù)可能由負(fù)荷控制變化為以穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速為主。小網(wǎng)運(yùn)行中并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組共同承擔(dān)頻率調(diào)節(jié)，如果某臺機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行容量所占比例大，調(diào)節(jié)不當(dāng)也往往造成小網(wǎng)

6、頻率大幅波動，處理不及時(shí)最終會導(dǎo)致頻率崩潰，全網(wǎng)停電。,,二、國家電網(wǎng)改善運(yùn)行的措施,1、第一級安全穩(wěn)定控制措施：緊急連鎖高頻切機(jī)措施 1）優(yōu)先切除水電機(jī)組，水電機(jī)組容量不足時(shí)切除其他電廠機(jī)組，原則上每個電廠保留1臺機(jī)組運(yùn)行。2）連鎖切機(jī)策略的選擇主要受發(fā)電機(jī)組高頻保護(hù)定值和機(jī)組頻率允許偏差的限制，只要電網(wǎng)連鎖切機(jī)正確動作，不會導(dǎo)致機(jī)組超速和高頻保護(hù)裝置動作。3）連鎖切機(jī)容量保證不會發(fā)生過切，不會導(dǎo)致區(qū)域小電網(wǎng)低頻問題的出現(xiàn)。,2

7、、第二級安全穩(wěn)定控制措施：解列后的發(fā)電機(jī)高頻切機(jī)部分機(jī)組設(shè)置高頻就地切機(jī)功能，用于遠(yuǎn)方連鎖切機(jī)失敗時(shí)保障電網(wǎng)安全的后備措施；機(jī)組高頻切機(jī)定值的選擇能保證高頻保護(hù)單獨(dú)動作后電網(wǎng)不發(fā)生頻率穩(wěn)定問題且不會過切導(dǎo)致地區(qū)電網(wǎng)低頻減載動作切負(fù)荷。3 第三級安全穩(wěn)定控制措施：機(jī)組控制與電網(wǎng)安全運(yùn)行的協(xié)調(diào)機(jī)組的103%超速功能閉鎖或增加動作延時(shí)，保留110%超速保護(hù)，盡量通過一級、二級措施保證電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定不會引起機(jī)組超速保護(hù)動作 。,三、未來電

8、網(wǎng)戰(zhàn)略,智能電網(wǎng)戰(zhàn)略和超導(dǎo)電網(wǎng)戰(zhàn)略 1、智能電網(wǎng)戰(zhàn)略智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高

9、效運(yùn)行。,智能電網(wǎng)示意圖,智能電網(wǎng)的構(gòu)成,智能電網(wǎng)的功能分析自治功能使用實(shí)時(shí)傳感器和自動化的控制設(shè)備，對電力系統(tǒng)的故障進(jìn)行預(yù)測和檢測，進(jìn)而做出回應(yīng)，自動的避免停電和電力質(zhì)量惡化。在智能電網(wǎng)中，系統(tǒng)的局部故障并不會導(dǎo)致某些地區(qū)的停電。?抗攻擊能力智能電網(wǎng)技術(shù)可以更好地對人為或者自然破壞進(jìn)行識別和回應(yīng)。實(shí)時(shí)訊息可以記電網(wǎng)操作員隔離被破壞的環(huán)節(jié)，請電力繞過損毀區(qū)域，重新供電。,功能分析,,智能電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代和兼容利用，它需要在

10、創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成即時(shí)連接的網(wǎng)絡(luò)互動，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)、高速、雙向的效果，整體性地提高電網(wǎng)的綜合效率。智能電網(wǎng)的主要功效包括：智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向互動的智能傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)態(tài)的浮動電價(jià)制度。它可以利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，能夠在不同區(qū)域間進(jìn)行及時(shí)調(diào)度，平衡電力供

11、應(yīng)缺口，從而達(dá)到對整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理。,智能電網(wǎng)能夠?qū)⑿滦涂商娲茉唇尤腚娋W(wǎng)，比如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿龋瑢?shí)現(xiàn)分布式能源管理。智能電表也可以作為互聯(lián)網(wǎng)路由器，推動電力部門以其終端用戶為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、運(yùn)行寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號。 智能電網(wǎng)潛在的效益智能電網(wǎng)的應(yīng)用可以降低發(fā)電容量的需求， 負(fù)荷曲線可以透過市場電價(jià)來調(diào)節(jié)?？稍偕茉吹闹С终咭财弥悄茈娋W(wǎng)，因?yàn)榭稍偕茉?，可再生能源發(fā)電占比較高的系統(tǒng)必須具備較好的負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)，

12、在風(fēng)能、太陽能不充足的時(shí)期可以提升電價(jià)， 降低系統(tǒng)對電力的需求， 相反， 在可再生能源豐富時(shí)， 降低電價(jià)，促進(jìn)電力消費(fèi)。由此可見，智能電網(wǎng)的交互式能源消引見模式對于電網(wǎng)的穩(wěn)定具有重要意義。,智能電網(wǎng)涉及的主要技術(shù)智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)的形態(tài)，計(jì)量設(shè)備、控制方法是智能電網(wǎng)運(yùn)營的關(guān)鍵。智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方式有三步步驟：一是提升數(shù)字化程度，將更多的傳感器連接很多的資產(chǎn)和很多的設(shè)備以進(jìn)行需求的采集；二是在共同的訊息模式的基楚上建立數(shù)據(jù)的整合體系和數(shù)據(jù)的

13、收集體系，目標(biāo)是整合各系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)；三是分析數(shù)據(jù)，以優(yōu)化運(yùn)營和管理?？傮w上說，智能電網(wǎng)依賴兩個工具︰計(jì)量設(shè)備、統(tǒng)一的通訊及控制算法。,2、超導(dǎo)電網(wǎng)戰(zhàn)略 超導(dǎo)電纜就是采用高超導(dǎo)材料制作的電纜，它具有輸電過程中的能量損耗低，輸送容量大，體積小，電磁污染少的四大優(yōu)點(diǎn)，在相同截面下，輸電能力是常規(guī)電纜的3~5倍。 超導(dǎo)電纜是目前人類能夠掌控的最具環(huán)保價(jià)值的纜線，也是提高電網(wǎng)安全性、可靠性、基本上杜絕火災(zāi)隱患的擇優(yōu)途徑，建設(shè)具有遠(yuǎn)距

14、離、大容量、低損耗輸電能力的超導(dǎo)電網(wǎng)是克服常規(guī)電纜遠(yuǎn)距離輸電時(shí)對高壓電纜依賴的唯一途徑，至少是21世紀(jì)前50年解決一個國家或地區(qū)大容量、低損耗輸電的最佳途徑，將國家電網(wǎng)革新提升為超導(dǎo)電網(wǎng)，是全球生產(chǎn)力面臨的最偉大的變革之一。,超導(dǎo)技術(shù)在未來智能電網(wǎng)中的應(yīng)用1）提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性作為對大電網(wǎng)暫態(tài)的控制手段，大型超導(dǎo)裝置作為一個獨(dú)立、反應(yīng)快速、可獨(dú)立輸出有功及無功的電源，加入到電力系統(tǒng)中，可以提高系統(tǒng)的有功備用率，提高了系統(tǒng)在故障情

15、況下的應(yīng)急能力?？焖俚挠泄盁o功調(diào)節(jié)，使得系統(tǒng)的可控性增強(qiáng)，應(yīng)對大擾動的能力增強(qiáng)，從而強(qiáng)化了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。提高暫穩(wěn)定性的另一個重要因素是故障部分的及時(shí)隔離，如果電氣設(shè)備不能及時(shí)隔離故障，暫態(tài)穩(wěn)定則無從談起。因此，通過超導(dǎo)故障限流器及時(shí)快速隔離故障，通過超導(dǎo)儲能裝置補(bǔ)償不平衡有功功率，均能提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性。,2）提高電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性超導(dǎo)儲能系統(tǒng)具有快速充、放電的功能，并且可對系統(tǒng)提供瞬時(shí)有功功率與無功功率的支持，通過附加阻尼控制

16、器，可以對線路功率進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，阻尼系統(tǒng)振蕩。超導(dǎo)電纜具有傳輸容量大、損耗小、靈活性高、點(diǎn)地空間小、無污染等顯著優(yōu)點(diǎn)，是解決電能傳輸“瓶頸”的較好先擇。采用超導(dǎo)電費(fèi)技術(shù)，由于其在超導(dǎo)狀態(tài)下阻抗很小，采用超導(dǎo)技術(shù)可以大大加強(qiáng)互聯(lián)系統(tǒng)之間的電氣聯(lián)系，提高電網(wǎng)的小干擾安全性。以滿足智能電網(wǎng)對小干擾安全的基本要求。,3）提升電網(wǎng)的抗大擊能力在配電系統(tǒng)中，中小型的超導(dǎo)系統(tǒng)，由于其應(yīng)應(yīng)速度快，容量密度高等優(yōu)點(diǎn)，可以作為緊急備用保護(hù)敏感負(fù)載。4

17、）對可再生能源的包容性超導(dǎo)儲能系統(tǒng)將為電網(wǎng)提供高效的儲能備用，為提高可再生能源發(fā)電接入電網(wǎng)的比俐和提高電網(wǎng)的安全可靠性起來至關(guān)重要的作用，并對分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定動行，改善可再生能源發(fā)電電能質(zhì)量和功率平衡方面有重要意義。高溫超導(dǎo)電費(fèi)和超導(dǎo)儲能裝置的綜合應(yīng)用能夠使電網(wǎng)健壯，有助于實(shí)現(xiàn)與相鄰電網(wǎng)的電能交換。,5）提升電能質(zhì)量在輸電層面，對于大功率遠(yuǎn)距離輸變電系統(tǒng)，可以通過超導(dǎo)儲能裝置提升電網(wǎng)電能質(zhì)量。超導(dǎo)儲能可以瞬時(shí)吸收和釋放能量，避免頻

18、率的波動，同時(shí)超導(dǎo)儲能通過電壓/無功支持，可使電壓極為穩(wěn)定，波動很小。利用其高速調(diào)節(jié)有功、無功特性來改善軾率因數(shù)，穩(wěn)定電網(wǎng)頻率，控制電壓的瞬時(shí)波動，平衡電網(wǎng)次諧波振蕩，從而大大改善供電質(zhì)量，滿足軍事、工業(yè)、民用電力的需要。6）建立“集約型”電力系統(tǒng)超導(dǎo)電纜使用無阻和高臨界電流密度的高溫超導(dǎo)線材作導(dǎo)體，極大的提高了電流能量傳輸能力。超導(dǎo)電費(fèi)具有低損耗的特點(diǎn)，減少了網(wǎng)絡(luò)損耗。,目前公開推進(jìn)能源體系轉(zhuǎn)型計(jì)劃的主要世界經(jīng)濟(jì)體系只有美國，而且

19、目前執(zhí)行這個計(jì)劃的也只有美國。如果美國借此發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，8~10年內(nèi)這個產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過5萬億美元；如果美國借此全力發(fā)展超導(dǎo)電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，8~10年內(nèi)這個產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過30萬億美元，在美國能源改革的下一步戰(zhàn)略中關(guān)注超導(dǎo)電網(wǎng)改造的運(yùn)轉(zhuǎn)。世界上超導(dǎo)電力技術(shù)研究的帶頭國家就是美國，美國的能源法中也率先世界其他國家肯定了超導(dǎo)電纜電網(wǎng)的作用。目前技術(shù)、成本、市場等方面已經(jīng)讓超導(dǎo)電纜進(jìn)入美國電網(wǎng)改造的主要市場有了可能。專家們認(rèn)為，美國智慧電網(wǎng)的提

20、出無疑是對中國“特高壓電網(wǎng)”的一個新考驗(yàn)。中國應(yīng)該加快智慧電網(wǎng)的研究和發(fā)展。,四、諧波對電網(wǎng)的危害,電網(wǎng)諧波來自于3個方面： 一是發(fā)電源質(zhì)量不高產(chǎn)生諧波； 二是輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生諧波； 三是用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波。其中用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波最多。電網(wǎng)諧波造成電網(wǎng)污染，正弦電壓波形畸變，使電力系統(tǒng)的發(fā)供用電設(shè)備出現(xiàn)許多異常現(xiàn)象和故障，情況日趨嚴(yán)重。諧波的危害電力系統(tǒng)中諧波的危害是多方面的，概括起來有以下幾個方面：,1、對供配電線路的危害（

21、1）影響線路的穩(wěn)定運(yùn)行供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器一般采用電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器或晶體管繼電器予以檢測保護(hù)，使得在故障情況下保證線路與設(shè)備的安全。但由于電磁式繼電器與感應(yīng)式繼電器對10%以下含量高達(dá)40%時(shí)又導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動作，因而在諧波影響下不能全面有效地起到保護(hù)作用。晶體管繼電器雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于采用了整流取樣電路，容易受諧波影響，產(chǎn)生誤動或拒動。這樣，諧波將嚴(yán)重威脅供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運(yùn)行。,（ 2）影響電網(wǎng)的

22、質(zhì)量　　電力系統(tǒng)中的諧波能使電網(wǎng)的電壓與電流波形發(fā)生畸變。如民用配電系統(tǒng)中的中性線，由于熒光燈、調(diào)光燈、計(jì)算機(jī)等負(fù)載，會產(chǎn)生大量的奇次諧波，其中3次諧波的含量較多，可達(dá)40%；三相配電線路中，相線上的3的整數(shù)倍諧波在中性線上會疊加，使中性線的電流值可能超過相線上的電流。另外，相同頻率的諧波電壓與諧波電流要產(chǎn)生同次諧波的有功功率與無功功率，從而降低電網(wǎng)電壓，浪費(fèi)電網(wǎng)的容量。 2、 對電力設(shè)備的危害（1）對電力電容器的危害——當(dāng)電網(wǎng)存

23、在諧波時(shí)，投入電容器后其端電壓增大，通過電容器的電流增加得更大，使電容器損耗功率增加，,使電容器異常發(fā)熱，在電場和溫度的作用下絕緣介質(zhì)會加速老化。在諧波嚴(yán)重的情況下，還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。 （2）對電力變壓器的危害——諧波使變壓器的銅耗增大，諧波還使變壓器的鐵耗增大。由于以上兩方面的損耗增加，因此要減少變壓器的實(shí)際使用容量。除此之外，諧波還導(dǎo)致變壓器噪聲增大，有時(shí)還發(fā)出金屬聲。 （3）對電力電纜的危害——由于諧波次

24、數(shù)高頻率上升，再加之電纜導(dǎo)體截面積越大趨膚效應(yīng)越明顯，從而導(dǎo)致導(dǎo)體的交流電阻增大，使得電纜的允許通過電流減小。,3、諧波對人體有影響——從人體生理學(xué)來說，人體細(xì)胞在受到刺激興奮時(shí)，會在細(xì)胞膜靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生快速電波動或可逆翻轉(zhuǎn)，其頻率如果與諧波頻率相接近，電網(wǎng)諧波的電磁輻射就會直接影響人的腦磁場與心磁場。,五、諧波污染治理,治理措施。主要是制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括對產(chǎn)生諧波設(shè)備的限制要求；分析現(xiàn)有電網(wǎng)和待建電網(wǎng)中的諧波情況，局部重組電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

25、；分離或隔離產(chǎn)生諧波的設(shè)備，使用濾波器等。 進(jìn)行諧波治理，提高電力品質(zhì)是第一位的，其次是節(jié)能。諧波治理是個綜合治理過程，一方面是從源頭抓起，加強(qiáng)設(shè)備的管理防止諧波的產(chǎn)生，更重要的一方面是提高認(rèn)識，積極進(jìn)行諧波治理，防止災(zāi)害產(chǎn)生。 電業(yè)部門必須把諧波管理納入日常的生產(chǎn)管理中，建章立制，采取技術(shù)措施，強(qiáng)化諧波監(jiān)督管理。,必須建立諧波監(jiān)督管理體系，明確職責(zé)，認(rèn)真開展諧波的測試、研究、分析以及技術(shù)培訓(xùn)。認(rèn)真分析產(chǎn)生諧波的原因，積極開展事故預(yù)

26、想，制定切實(shí)可行的反事故措施，對發(fā)生的諧波事故及異常的原因查不清不放過，防范措施不落實(shí)不放過。認(rèn)真做好業(yè)擴(kuò)、報(bào)裝接電及現(xiàn)有非線性負(fù)荷諧波的設(shè)計(jì)、審查、統(tǒng)計(jì)工作，建立完善的技術(shù)資料檔案。,采取行政手段，強(qiáng)化諧波檢測儀器、儀表的檢驗(yàn)和認(rèn)證工作，積極推廣治理諧波的新技術(shù)，切實(shí)抓好超標(biāo)客戶的諧波管理。 (3) 整流設(shè)備是電網(wǎng)中主要的諧波源之一，通過改造換流裝置，采取特殊的接線方式或?qū)⑾鄶?shù)較少的換流變壓器聯(lián)結(jié)成等效的多相形式，增加換流器相數(shù)

27、，或利用相互間有一定移相角的換流變壓器，有效的消除較大的低次諧波。通過加大技術(shù)改造力度，既可節(jié)省大量資金，而且能夠達(dá)到抑制或降低諧波分量的理想效果。,(4) 由于電弧爐、電力機(jī)車、卷揚(yáng)機(jī)、軋機(jī)等用電設(shè)備用電負(fù)荷不穩(wěn)定變動頻率較高，不僅產(chǎn)生較強(qiáng)的高次諧波，而且極易引起供電電壓的波動和閃變。甚至造成系統(tǒng)三相嚴(yán)重的不平衡，嚴(yán)重的影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。采取快速可變的電抗器或電容元件組合而成，形成動態(tài)無功補(bǔ)償裝置(或稱靜止無功補(bǔ)償裝置)與諧波源并聯(lián)

28、，不僅可有效的減少諧波量，而且具有抑制電壓波動、閃變，增加系統(tǒng)阻尼，提高系統(tǒng)功率因數(shù)，保證電網(wǎng)供電質(zhì)量。靜補(bǔ)裝置一次性投資較大，但是，經(jīng)濟(jì)和社會效益較好。,(5) 交流濾波裝置能夠有效的吸收諧波源所產(chǎn)生的諧波電流，降低諧波電壓，是抑制諧波“污染”的有效措施之一。由于其一般由電容器、電抗器、電阻器等根據(jù)一定技術(shù)要求組合而成，以其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，一次性投資較少而得到廣泛應(yīng)用。(6) 采取技術(shù)措施加強(qiáng)電容器管理，通過改變電容器

29、的串聯(lián)電抗器或?qū)㈦娙萜鹘M的某支路改為濾波器，限制電容器的投入量，可有效的防止或減少并聯(lián)電容器對諧波的放大，從而保證電容器的安全運(yùn)行。,(7) 通過采用高性能的用電設(shè)備，改善其諧波的保護(hù)性能，提高設(shè)備的抗諧波干擾能力，增加系統(tǒng)的承受諧波能力，減少諧波事故的發(fā)生。,變壓器知識,,,,,六、變壓器工作原理,利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。當(dāng)一個正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時(shí)，導(dǎo)線中就有

30、交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通ф1，它沿著鐵心穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應(yīng)出互感電勢U2，同時(shí)ф1也會在初級線圈上感應(yīng)出一個自感電勢E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大小。,額定電流I1N、I2N：變壓器額定容量分別除以原、副邊額定電壓所計(jì)算出來的電流值。在三相變壓器中，額定電流均指線電流。 額定頻率：按我國規(guī)定，工業(yè)用電50Hz。,單相：三相：,1、變壓器分類,1、變壓器是

31、一種靜止的電氣設(shè)備， 根據(jù)電磁感應(yīng)原理，把電能從一個電路傳遞到另一個電路。通常用來改變電壓的大小，故叫變壓器。有時(shí)用于電氣隔離。,電力變壓器（升壓、降壓、配電）,特種變壓器（電爐、整流）,儀用互感器（電壓、電流互感器、脈沖變壓器，阻抗匹配變壓器）,實(shí)驗(yàn)用變壓器（高壓、調(diào)壓）,也可按鐵心結(jié)構(gòu)、相數(shù)或變壓器冷卻方式劃分,2、用變壓器的目的：1）減少輸電線路的損耗和成本；

32、 2）滿足對不同電壓等級的要求；,3、類型,2、變壓器的作用變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）;自耦變壓器；高壓變壓器（干式和油浸式）等，變壓器是一種用于電能轉(zhuǎn)換的電器設(shè)備，它可以把一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成相同頻率的另一種電壓、電流的交流電能。 1）、傳輸和分配電能。如果是升壓變壓器，可以把電能送出去。如果是降壓變壓器或者配電變壓器，可以將電能分別輸送或分配出去； 2）、可以改

33、變一、二次側(cè)的額定電壓； 3）、可以改變一、二次側(cè)的相位角；,4）、改善或保護(hù)電網(wǎng)的作用，減少或增加相數(shù)等等。電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的主要設(shè)備之一。變壓器的作用是多方面的不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū)，還能把電壓降低為各級使用電壓，以滿足用電的需要?？傊?，升壓與降壓都必須由變壓器來完成。在電力系統(tǒng)傳送電能的過程中，必然會產(chǎn)生電壓和功率兩部分損耗，在輸送同一功率時(shí)電壓損耗與電壓成反比，功率損耗與電壓的平方成反比。利用變壓器提高電

34、壓，減少了送電損失。變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡單但根據(jù)不同的使用場合（不同的用途）變壓器的繞制工藝會有所不同的要求。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等,3、損耗及空載電流損耗及空載電流值均是指主分接上的（但另指定其他分接時(shí)除外）。3.1、空載損耗把變壓器的原邊接到電源而副邊開路時(shí)，當(dāng)額定頻率的額定電壓（分接電壓），施加到一個繞組的端子，其他繞組開路時(shí)，所吸取的有功功率。這種運(yùn)

35、行狀態(tài)，叫做變壓器的空載運(yùn)行。3. 2、空載電流當(dāng)額定頻率下的額定電壓（分接電壓），施加到一個繞組的端子，其他繞組開路時(shí)，流經(jīng)該繞組線路端子的電流的方均根值。,注 ：①對于三相變壓器，是流經(jīng)三相端子電流的算術(shù)平均值。② 通常用占該繞組額定電流百分?jǐn)?shù)來表示．對于多繞組變壓器，是以具有最大額定容量的那個繞組為基準(zhǔn)的． 4 、負(fù)載損耗在一對繞組中，當(dāng)額定電流（分接電流）流經(jīng)一個繞組的線路端子，且另一繞組短路時(shí)，在額定頻率及參考溫度下所

36、吸取的有功功率。當(dāng)變壓器的副邊接上負(fù)載后，變壓器就能輸出電流，與此同時(shí)，變壓器原邊的輸入電流也會相應(yīng)地增大。這種狀態(tài)就是變壓器的負(fù)載運(yùn)行。此時(shí)，其他繞組（如果有）應(yīng)開路。注 ：① 對于雙繞組變壓器，只有一對繞組組合和一個負(fù)載損耗值。對于多繞組變壓器，具有 與多對繞組組合相應(yīng)的多個負(fù)載損耗值。整臺變壓器的總負(fù)載損耗值與某一指定的繞組負(fù)載 組 合相對應(yīng) ．通常它不能在試驗(yàn)中直接測出．,② 當(dāng)繞組組合對中，兩個繞組的領(lǐng)定容量不同時(shí)，其負(fù)載損

37、耗以額定容量小的那個繞組中的額定電流為基準(zhǔn)，而且應(yīng)指出參考容量 。 5、總損耗空載損耗與負(fù)載損耗之和。注：輔助裝置損耗，不包括在總損耗中，并應(yīng)單獨(dú)說明。,七、變壓器的使用條件,正常使用條件本標(biāo)準(zhǔn)對變壓器的技術(shù)要求 是在下述的使用條件下規(guī)定的a.海拔海拔不超過 1000mb.環(huán)境溫度和冷卻介質(zhì)溫度最高氣溫 +40度最熱月平均溫度 +30度最高年平均溫度 +20度最低氣溫 -25 度(適用于戶外式變壓器),最低氣溫 -

38、5 度(適用于戶內(nèi)式變壓器)水冷卻器入水口處的冷卻水最高溫度 +25度c.電源電壓的波形電源電壓的波形近似于正弦波注：對于公用供電系統(tǒng)來說此要求并不苛刻但當(dāng)有強(qiáng)大的換流器負(fù)載設(shè)備時(shí)卻應(yīng)按傳統(tǒng)的規(guī)則進(jìn)行考慮畸變波形中的總諧波含量不大于5%，偶次諧波含量不大于1%，同時(shí)還應(yīng)考慮諧波電流對負(fù)載損耗及溫升的影響d.三相電源電壓對稱對于三相變壓器，其三相電源電壓應(yīng)大致對稱。e.安裝環(huán)境,安裝環(huán)境無明顯污穢(變壓器套管或變壓器的外絕緣

39、不需作特殊的考慮)。地震引發(fā)的地面加速度 ag：水平方向低于3m/s2；垂直方向低于1.5m/s2(設(shè)計(jì)中不需特殊考慮此限度內(nèi)的地震問題)1]采用說明1 我國處于地震多發(fā)地帶因而對地面加速度的要求與IEC 不一致IEC 規(guī)定為地面加速度ag 低于2m/s2,八、三相變壓器的聯(lián)結(jié),三相變壓器的三個相繞組或組成三相組的三臺單相變壓器同一電壓的繞組聯(lián)結(jié)成星形、三角形或曲折形時(shí)，對高壓繞組應(yīng)用大寫字母Y、D 或Z 表示對中壓或低壓繞組用同

40、一字母的小寫形式y(tǒng)、d 或z 表示；對有中性點(diǎn)引出的星形或曲折形聯(lián)結(jié)應(yīng)用YN(yn)或ZN(zn)表示。不在三相變壓器內(nèi)部聯(lián)結(jié)的開口繞組，并每個相繞組的兩端均引出時(shí)，應(yīng)分別表示為(高壓繞組)或iii(中壓或低壓繞組)。注：單相變壓器各繞組亦按此標(biāo)號表示。,,,九、變壓器的銘牌,變壓 器 應(yīng) 設(shè)有銘牌，銘牌的材料應(yīng)不受氣候的影響，并應(yīng)固定在明顯可見位置．銘牌上所標(biāo)志的項(xiàng)目內(nèi)容應(yīng)清晰且牢固。出廠前需填寫的項(xiàng)目內(nèi)容，應(yīng)是去不掉的刻印。

41、下述 項(xiàng) 目 應(yīng)標(biāo)注在銘牌上。7.1 必須標(biāo)志的項(xiàng)目（在任何情況下）A、 變 壓 器的種類（如：變壓器、自禍變壓器、增壓變壓器等）；B、 本 標(biāo) 準(zhǔn)代號；C、 制 造 廠名；,D、 出廠序號。E、 制造年月。F、 相數(shù)。G、額定容量(kVA或MVA。對于多繞組變壓器，應(yīng)給出每個繞組的額定容量，如果一個繞組的額定容量并不是其他繞組額定容量的總和時(shí)，則應(yīng)給出負(fù)載組合），H、額定頻率（Hz)；I、各繞組額定電壓（V或kV）