電容補(bǔ)償計算法在變壓器溫升試驗(yàn)中的應(yīng)用
出處:a12345678 發(fā)布于:2011-09-23 16:13:22
1 引言
在變壓器試驗(yàn)中,被試品為感性負(fù)載,尤其是大型變壓器溫升試驗(yàn)往往導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)備容量不夠、設(shè)備利用率不高、不節(jié)能等問題。通過理論計算來指導(dǎo)試驗(yàn)的方法可減少許多盲目性的工作,為試驗(yàn)的順利進(jìn)行提供了便利。
被試變壓器數(shù)據(jù):SZ12500/22-6.6,冷卻方式為ONAN,聯(lián)結(jié)組標(biāo)號:Dyn11,額定電壓組合:22000/6600V, 額定電流:328/1093.5 A,P0=12500W,PK=86361W,P 總=98861W,UK=9.3%。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,此變壓器的溫升試驗(yàn)在-7.5%分接上進(jìn)行,該分接電壓為20350V,UK=8.26%,即實(shí)際施加的電壓、電流分別為1680.9V、354.6A。
2 根據(jù)變壓器(簡化)等值電路圖,求出溫升試驗(yàn)分接參數(shù)rK , XK , ZK 的值,計算如下:

I1 為溫升試驗(yàn)分接相電流。

由于溫升試驗(yàn)加的是總損耗(忽略激磁電流、變壓器附加、試驗(yàn)線路等損耗、)引起的變壓器電阻、電感誤差,通過上面求出的參數(shù)計算出試驗(yàn)所需的電流和功率因數(shù)角:

P 為施加的總損耗。
通過上述計算可估算出電源容量:

由于功率因素較低,電源需提供較大的無功,從而經(jīng)常導(dǎo)致發(fā)電機(jī)(中間變壓器、調(diào)壓器)過電流, 無法進(jìn)行溫升的試驗(yàn),因此,采用電容進(jìn)行無功補(bǔ)償是有效的解決辦法。
3 在被試變壓器側(cè)采用并聯(lián)電容的方法
試驗(yàn)所用發(fā)電機(jī)容量:900kVA,額定電壓為6.3/3.15kV,額定電流為82.5/165A。


發(fā)電機(jī)選擇額定電壓3.15kV 位置,諾達(dá)到發(fā)電機(jī)的額定電流和所需的試驗(yàn)電壓,則此時發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)應(yīng)為:

按發(fā)電機(jī)長期允許電流165A 計算,提供負(fù)載功率100kW 則功率因數(shù)角應(yīng)從φ1 = 85.2° 減少至φ2 = 78.83° ,此時需要補(bǔ)償?shù)碾娙萘浚海?/FONT>

由于電容器無功功率的補(bǔ)償量與施加到電容器的電壓平方成正比:

由該式所知,如果試品施加的電壓較低,電容器的利用率就較低,所以電容器的選擇就很困難,從上式可知,采用中間變壓器以提高電容器的端電壓的方法是有效的途徑。

4 采用中間變壓器兩側(cè)并聯(lián)電容的方法
假設(shè)中間變壓器容量為1000kVA、額定電壓比5.196/1.72kV、額定電流比111.1/335.6A 連結(jié)組別:Yd11。在中間變壓器一、二次側(cè)同時加電容補(bǔ)償,定義中間變壓器二次側(cè)為電容補(bǔ)償,側(cè)為二級電容補(bǔ)償。溫升試驗(yàn)的前題是,在滿足試品所需電壓、電流的條件下,中間變壓器不能過負(fù)荷運(yùn)行的原則,這里忽略了漏阻抗引起的相角誤差及損耗,從而計算出一、二級電容補(bǔ)償,電容補(bǔ)償計算如下:

二級電容補(bǔ)償:

通過兩級補(bǔ)償,發(fā)電機(jī)電流減少至:

5 結(jié)論
選擇電容器的額定電壓盡量接近于被試品的試驗(yàn)電壓,求出每相實(shí)際補(bǔ)償?shù)碾娙萘浚▽?shí)際補(bǔ)償?shù)碾娙萘恳笥诶碚撚嬎阒担?,并將電容器連接成三角形,并聯(lián)在中間變壓器的一、二次側(cè)。通過上述的公式和實(shí)際配置的電容器可計算出實(shí)際施加的電流及功率因數(shù)的理論值。
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