變壓器節(jié)能控制的研究
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:19:35來(lái)源:
中圖號(hào):TM41 1變壓器的外特性分析由于負(fù)載是接在變壓器的副邊,變壓器的外特性就是副邊輸出電壓t/2的大小與負(fù)載電流/2的大小關(guān)系,即原邊電壓固定不變情況下的%=/(/2)的關(guān)系曲線(xiàn)。為電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載2種不同負(fù)載下的外特性曲線(xiàn)。u,變壓器外特性圖由可見(jiàn),這2條曲線(xiàn)都是下垂的,B卩%隨/2的增大而減小。通過(guò)副邊的電壓平衡方程U2=E2電動(dòng)勢(shì);Z2??副繞組的漏阻抗。
當(dāng)心增大時(shí),副繞組的內(nèi)阻抗壓降將增大,因而使輸出電壓下降,感性負(fù)載下降更為明顯。同時(shí),當(dāng)/2增大時(shí),原邊電流人也要增大,這使原繞組的內(nèi)阻抗壓降也增大,反過(guò)來(lái)又會(huì)使副邊電壓進(jìn)一步減小。
2變壓器的損耗分析其輸人功率包括輸出功率與損耗功率。變壓器中的損耗包含鐵芯的鐵損和原副邊繞組通過(guò)電流所產(chǎn)生的銅損耗PCu,因此變壓器的效率其中鐵損與負(fù)載無(wú)關(guān)。當(dāng)外加電壓和頻率確定后,PFs為常數(shù),但銅損耗Pu與負(fù)載有關(guān),即+/〗r2.如果略去空載電流,則所以,變壓器的銅損與負(fù)載電流的平方成正比。
當(dāng)負(fù)載的功率因素為cosp時(shí),變壓器效率的一般式可寫(xiě)成因而,可得到如所示的變壓器的鐵損、銅損和效率與負(fù)載電流的關(guān)系曲線(xiàn)。通常大中型變壓器在額定負(fù)載時(shí)的效率為95% tgf>2補(bǔ)償后的正切相位角。
當(dāng)三相電流的頻率正常(/=50Hz)和電容器連接方式構(gòu)成三角形時(shí),則三角形每一相的電容自動(dòng)節(jié)能控制裝置通過(guò)檢測(cè)CSp2,進(jìn)而改變變壓器輸出側(cè)電容的投入相對(duì)容量大小,使得變壓器輸出側(cè)的cos內(nèi)維持在一個(gè)相對(duì)經(jīng)濟(jì)的數(shù)值上,達(dá)到節(jié)能和提篼因感性負(fù)載下降的電壓。
cos內(nèi)檢測(cè)電路以電壓和電流間的相位角即功率因素角為控制參數(shù),主要由相位檢測(cè)和信號(hào)處理組成,如所示U表示中線(xiàn))。
單相信號(hào)檢測(cè)把變壓器的任一相電流互感器副邊取出的電流信號(hào)和在變壓器副邊取出與電流信號(hào)同相線(xiàn)的電壓信號(hào),分別加在運(yùn)算放大器a,a2的反相輸人端,經(jīng)得到方波,再經(jīng)減法器A3取出相應(yīng)于(輸人電壓與輸人電流角的脈沖電壓R,比較后利用此電壓R來(lái)產(chǎn)生控制晶閘管導(dǎo)通時(shí)間所要求的控制信號(hào),從而使電容投人的電容值發(fā)生變化。
自動(dòng)節(jié)能控制裝置的調(diào)壓過(guò)程:當(dāng)變壓器負(fù)載中感性負(fù)載增加時(shí),導(dǎo)致變壓器功率因數(shù)cSlp2降低,檢測(cè)電路輸出觸發(fā)信號(hào)的脈沖寬度就變寬,雙向晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間變長(zhǎng),電容隨之增加投人,使變壓器的功率因數(shù)C0Sp2提高。當(dāng)變壓器負(fù)載中的感怍負(fù)載逐步減小或退出,檢測(cè)電路輸出的脈沖信號(hào)使晶閘管導(dǎo)通角a減小。當(dāng)a=0或小于給定控制角度時(shí),電容被切斷,電路中工作電容就會(huì)逐步減小直至滿(mǎn)足預(yù)定cosp2要求0 4節(jié)能效果通過(guò)使用自動(dòng)節(jié)能控制裝置,將cs
5結(jié)語(yǔ)自動(dòng)節(jié)能控制裝置能跟隨負(fù)載變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備的加載時(shí)機(jī)和大小,確保COSip維持在一個(gè)預(yù)期的設(shè)定值,節(jié)能效率明顯。而傳統(tǒng)的裝置是由人工控制電容器的投人或者分組投人,既不能達(dá)到合理補(bǔ)償,又在投人時(shí)產(chǎn)生沖擊電流。本文提出的節(jié)能裝置還可用于用戶(hù)的集中配電點(diǎn),對(duì)于篼壓系統(tǒng)通過(guò)一定的技術(shù)措施同樣可以采用,這對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益、解決人工操作和分段投入的不安全因素是十分有利的。