1、分類號鄭州電力高等專科學校畢 業 設 計（論 文）題目電力系統節電技術分析并列英文題目系 部電力工程系 專業 供用電技術姓 名馬曉晴 班級 供電0702指導教師孫曉紅 職稱高級講師論文報告提交日期 2010年6月9日 鄭州電力高等專科學校前言能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎。縱觀人類社會發展的歷史，人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。能源的開發利用極大地推進了世界經濟和人類社會的發展。隨著全球能源形勢的日益緊張，節能降耗已經成為世界各國經濟可持續發展的戰略目標。電動機、變壓器、水泵、風機、無功補償、無負壓供水、優化調度、照明等用電領域的節能正在成為節電工作的主力軍，設備

2、的合理配置和準確的電氣節電控制一直是節能工作的重要環節。電力是國有經濟發展的基礎資源。隨著我國現代化建設的進展、科學技術的進步、經濟的持續發展和人民生活水平的不斷提高，對電力需求越來越大。為了緩解電力能源供應緊張局面，提高電能利用率和使用率，我國制定了“開發與節約并重，近期把節約放在優先地位”的能源方針政策和中華人民共和國節約能源法。節電是國家發展經濟的一項長期戰略方針，是一項利國利民的事業，有利于提高國有資源利用率。 馬曉晴2010/6/5內容摘要本設計主要有：能源現狀分析，節電措施介紹，以及電動機的分析（能量損耗、降壓法節電和變頻器節電等）和變壓器的分析目錄前言內容摘要目錄第一章節電的現實

3、意義與基本措施第一節能源現狀分析第二節節能節電的相關政策第三節節電的基本措施與方法第二章電動機的節電技術分析第一節電動機能量損耗種類第二節電動機的特性曲線第三節電動機的合理選用第四節調壓調頻節電技術分析第三章變壓器的節電技術分析第一節變壓器的基本參數第二節變壓器負載經濟分配第四章無功功率補償與節電結束語參考文獻第一章 節電的現實意義與基本措施第一節 能源現狀分析能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎。縱觀人類社會發展的歷史，人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。能源的開發利用極大地推進了世界經濟和人類社會的發展。 過去100多年里，發達國家先后完成了工業化，消耗了地球上大量的自

4、然資源，特別是能源資源。當前，一些發展中國家正在步入工業化階段，能源消費增加是經濟社會發展的客觀必然。中國是當今世界上最大的發展中國家，發展經濟，擺脫貧困，是中國政府和中國人民在相當長一段時期內的主要任務。20世紀70年代末以來，中國作為世界上發展最快的發展中國家，經濟社會發展取得了舉世矚目的輝煌成就，中國是目前世界上第二位能源生產國和消費國。能源供應持續增長，為經濟社會發展提供了重要的支撐。能源消費的快速增長，為世界能源市場創造了廣闊的發展空間。中國已經成為世界能源市場不可或缺的重要組成部分，對維護全球能源安全，正在發揮著越來越重要的積極作用。中國政府正在以科學發展觀為指導，加快發展現代能源

5、產業，堅持節約資源和保護環境的基本國策，把建設資源節約型、環境友好型社會放在工業化、現代化發展戰略的突出位置，努力增強可持續發展能力，建設創新型國家，繼續為世界經濟發展和繁榮作出更大貢獻。 中國能源戰略的基本內容是：堅持節約優先、立足國內、多元發展、依靠科技、保護環境、加強國際互利合作，努力構筑穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系，以能源的可持續發展支持經濟社會的可持續發展。電能是應用最廣泛的一種能源形式，也是各種能源非常重要組成部分。電能是二次能源，地球的能源很多被用來發電來供應人們的生活和生產。因此要節能，節電是一個重要的方面。第二節節能節電的相關政策節能節電是保證經濟持續發展的大趨勢。近

6、年來，中國經濟持續以8多增長。但在經濟加快發展的同時，也出現了能源、部分原材料緊張的狀況，尤其是全國用電量的超常增長，增長最快時用電量連續17個月平均增速超過15。每年有多個省市區先后出現不同程度的限電情況。上海、廣東，江蘇、浙江等用電大省，甚至包括煤炭資源豐富的山西省、水源充足的青海省均不斷出現拉閘限電的尷尬。一時間“電荒”成了影響經濟持續發展的主要障礙之一。節能節電是國家政策導向，隨著中華人民共和國節約能源法、重點節能單位節能管理辦法、中華人民共和國環境保護法的相繼推出，及節約用電管理辦法、關于推進電力需求側管理工作的指導意見、政府機構節能行動倡議等專項政策法規的頒布，先后建立了全國性節能

7、宣傳活動制度(每年11月組織全國“節能月”活動)，并推行合同能源管理(一種全新的節能服務機制)，每年政府出臺在節電推廣上的投資舉措。這些均已表明：節電勢在必行。因此，各地方政府為了用電的安全和減輕電網的負擔，紛紛推出各種相應的節電方案，倡導開展節電技術改造活動，應用先進高效的節電技術和產品。 目前，我國現有的節電產品主要有變頻器、電機節電控制器、系列安全節電器、三相燈光節電器、抽油機節電器、低壓無功補償節電器、電加熱設備節電產品、電力濾波器等。第三節 節電的基本措施與方法近幾年一些節能的專用設備、裝置不斷推陳出新，給實施節電提供了很多的選擇，以適應不同設備工況、不同應用領域節能的要求。電網經濟

8、運行節電技術就是把變壓器、電動機經濟運行領域擴充到供電線路、輸電網、配電網經濟運行，運用優化定量化的科學判定方法，用知識經濟手段提高電網運行中的科技含量，去挖掘電網損耗中的節電潛力。一般企業節電的方法和途徑可概括為三個方面：采用合理的運行控制方式和采用先進的節電設備；提高用電管理水平節電；采用無功補償，提高供配電系統和用電設備的功率因數。第二章 電動機的節電技術分析電動機作為電能轉換為機械能的一種轉換裝置，電動機消耗的電能約占全國用電量的60%70%。電動機節電應以節約電能和提高電動機的綜合效益為原則，合理選擇電動機使其處于經濟運行狀態。同時，對在用電動機進行節能改造，降低電動機的能量損耗，提

9、高電動機的運行效率。電動機的主要節電方法有合理調整電動機的配套使用、降壓法節電、安裝補償電容器、加裝變頻器等。第一節 電動機能量損耗種類根據GB755-87電機基本技術要求中規定，將電動機能量損耗劃分為恒定損耗、負載損耗和雜散損耗。一、恒定損耗恒定損耗是指電動機運行的固有損耗，恒定損耗包括鐵心損耗（含空在雜散損耗）及機械損耗。1.鐵心損耗（含空載雜散損耗）。鐵心損耗亦稱鐵耗，指主磁場在電動機鐵心中交變所引起的渦流損耗和磁滯損耗。空載雜散損耗是指空載電流通過定子繞組的漏磁通在定子機座、端蓋等金屬中產生的損耗，由于空載電流近似不變，因此這些損耗也是恒定的。鐵耗一般占異步電動機總損耗的20%25%。

10、 2.機械損耗。通常包括軸承摩擦損耗及通風系統損耗，對繞線式轉子還存在電刷摩擦損耗。機械損耗一般占總損耗的10%50%，電動機容量越大，由于通風損耗變大，在總損耗中所占比重也增大。二、負載損耗負載損耗主要是指電動機運行時，定子、轉子繞組通過電流而引起的損耗，亦稱銅耗。它包括定子銅耗和轉子銅耗，其大小取決于負載電流及繞組電阻值。銅耗約占總損耗的20%70%。三、雜散損耗（附加損耗）雜散損耗主要是由定子漏磁通和定子、轉子的各種高次諧波在導線、鐵心及其他金屬部件內所引起的損耗。這些損耗約占總損耗的10%15%。第二節 電動機的特性曲線一、電動機的效率曲線電動機的效率是指電動機的輸出功率與輸入功率之比

11、，通常用百分數表示，即 （2-1）式中 電動機的輸入功率，kW電動機的輸出功率，kW 電動機的效率 實際應用中，電動機效率有額定效率、運行效率、最高效率之分。額定效率（）是指輸出功率為額定值時的效率。運行效率（）是指電動機拖動某負載運行時的工作效率。最高效率（）是指電動機可能達到的最高運行效率，即電動機效率曲線最高點的數值。電動機的有功功率損耗可用下式計算（2-2）（2-3）電動機的輸入功率為（2-4）這樣，可將小公式改寫成（2-5）從上式可知，電動機運行效率與電動機的、及有關。對一臺電動機而言、是固定值，因此，電動機效率的高低取決于電動機的負載率。電動機效率隨負載率而變化的曲線稱之為電動機效

12、率曲線，如圖2-1所示。%圖2-1 電動機效率與負載率的關系0.5二、電動機的功率因數曲線電動機的功率因數是指電動機輸入端的有功功率與視在功率之比，即（2-6）（2-7）（2-8）由上式可得出由此式可知， 與、及有關。對一臺特定電動機而言，的大小與有關。電動機的功率因數隨負載率而變化的曲線稱之為電動機功率因數曲線。三、電動機特性曲線的分析由圖2-1可以看出1.電動機的效率曲線具有較寬的高效率區域，只有當負載率低于40%時效率才迅速下降。因此，電動機運行時負載率不太低，電動機效率一般是較高的。2.效率曲線的最高點為電動機的最高運行效率，其對應的負載率為有功經濟負載率，用表示，從曲線可見，一般在0

13、.60.8之間。3.電動機空載時功率因數很低，在0.10.2之間，隨著負載率增加，功率因數也增大，當為0.8以上功率因數達到最佳。因此，實際使用中，應盡量避免電動機在輕載狀態下運行。以上分析表明，要使電動機處于經濟運行狀態，必須合理選擇電動機類型、容量，使電動機和負載機械特性相適應，力求有最高的運行效率。對運行中的電動機要提高其負載率，加強維護檢修，采取各種改造措施減少損耗，提高電動機效率。第三節電動機的合理選用一臺設備選用電動機的功率過大，便形成大馬拉小車現象，使運行效率和功率因數下降，既加大投入，又多耗電能。為此最好使電動機的額定功率等于被驅動系統所需功率的大約120%（考慮到電網欠電壓等

14、因素），這樣可達最高的效率和功率因數。 對于電動機的選擇，首先必須完成其拖動任務，然后再考慮電動機的經濟性，根據電動機的型號、額定容量、額定電壓以及級數等，合理配套使用。一、選用電動機的原則及步驟1.選用電動機的原則為了適應各種不同用途，工廠生產了不同種類、型式及容量的電動機。在選用電動機時，要充分考慮它們的特性，在仔細研究了被拖動機械的特性后，選擇適合負載特性的電動機。選擇電動機的原則是：（1）根據負載的啟動特性及運行特性，選出最適合這些特性的電動機，滿足生產機械工作過程的各項要求。（2）選擇具有與使用場所的環境相適應的防護方式及冷卻方式的電動機，在結構上應能適應電動機所處環境條件。（3）計

15、算和確定合適的電動機容量。通常設計制造的電動機，在70%100%額定負載時，效率最高。因此應使設備需求的容量與被選電機的容量差值為最小，使電機的功率被充分利用。（4）選擇可靠性高、便于維護的電動機。（5）考慮到互換性，盡量選擇標準電動機。（6）為使整個系統高效率運行，要考慮電機的極數及電壓等級。2.選用電動機的主要步驟 （1）根據生產機械性能的要求，選擇電動機的種類。 （2）根據電源的情況，選擇電動機額定電壓。 （3）根據生產機械所要求的轉速，以及傳動設備的情況，選擇電動機額定轉速。 （4）根據電動機和生產機械安裝的位置和場所環境，選擇電動機的結構及防護型式。 （5）根據生產機械所需要的功率和

16、電動機的運行方式，選擇電動機的額定功率。綜合以上因素，根據制造廠的產品目錄，選擇一臺合適的電動機。3.合理選擇電動機的機型鼠籠式：功率因數和效率高、造價低繞線式：啟動、制動、調速性能好二、節能型電動機1. 節能型電動機主要系列： Y系列交流異步電動機 YX系列高效率電動機 FX系列高效率紡織專用三相異步電動機電磁調速電動機 YD系列變級多速三相異步電動機 YTSP系列變頻調速三相異步電動機2. 節能效果（2-9）P電動機的實際有功負荷電價1、2普通電動機和節能型電動機的效率3.節能型電動機特點（1）性能優良，功率因數和效率較高，啟動性能好，啟動轉矩高。（2）體積減少15%，重量減輕12%，結構

17、堅固，外觀美觀。（3）采用B級絕緣材料，允許溫升的裕度大，所以運行比較可靠，噪音小，壽命長，經久耐用。（4）符合國際標準，便于配套使用。第四節 調壓調頻節電技術分析大量的理論和實踐研究表明，當電動機的固定損耗和可變損耗相等時，其效率為最高，此時的電動機的負載率為經濟負載率。電動機在低負載率運行時，可利用降低電源電壓的方法降低電動機的損耗。一、調壓節電法1. 電動機調壓節電的理論依據當負載減小時，定子繞組的銅損、轉子繞組的銅損、雜散損耗都減少，鐵心損耗不變，對于鐵心損耗在損耗中所占比重較大的電動機，其效率可能下降，為保持高效率，可以通過降低電動機運行電壓的方法來實現。當電壓降低時，定子繞組的銅損

18、減小、轉子繞組的銅損增大，鐵心損耗減小，雜散損耗減少，因此，當負載減小時，將電動機的運行電壓降到一個合適的值，就可能使電動機總的損耗減少，使在該負載下獲得實際運行的高效率，達到節電的目的。2. 調壓節電的適用條件：（1）鐵心損耗在總損耗中占的比重比較大；（2）空載電流分量在定子電流中占的比例較大；（3）電動機的負載減小的比較多；3.降壓節電的基本原理：從電機學中得知，電動機的電磁轉矩,而，所以,而降壓后不變，這樣隨著下降，亦下降。但下降是隨著變動自動下降的，并且使在最佳合理運行狀態，即令電動機的效率和功率因數值提高。對經常處于輕載和滿載之間的變動負荷以及風機、泵類效果尤為顯著。因為，當下降，主

19、磁通下降，電動機的鐵耗下降，則電動機效率提高，而且損耗是感性的，有利于功率因數提高，如圖2-2所示。電源電壓降低后，將對電動機的各種損耗產生影響(設電動機的額定電壓為U，降低電源電壓為U)降壓后鐵芯損耗為：（2-10）可見，降低電源電壓后鐵耗降低與電壓的平方成正比。降壓后機械損耗為：（2-11）由于降壓后差轉率的變換小，可認為機械損耗變化不大，可以忽略不計。電源降壓后轉子的有功電流近似為：（2-12）額定電壓和相同負載下無功電流為：（2-13）則電動機降壓后的總電流為：（2-14）降壓后電動機的銅耗為：（2-15）電壓降低后，電動機的銅耗隨電壓降低的程度而變化，電壓降低到合適的值時，銅耗也相應

20、降低。降壓對電動機性能影響見圖2。由此可見，適當降低電源的供電電壓可以減小電動機的鐵耗和銅耗。目前常見的降壓節電方法有Y一轉換降壓法和可控硅降壓法等方法。圖2-2 降壓對電動機性能影響4.降壓節電的方法對于處在重、輕載交替工作狀態的電動機，采用電動機繞組接線接變Y接，是簡捷易行的節能方法。將定子繞組改接成Y-混合串接繞組，按負荷大小轉換成星形接線或三角形接線，這樣改變電壓來改善繞組工作電流，達到高效節能的目的。 接線改為Y接后，定子繞組每相電壓下降到原來的1/ ，此時的鐵耗下降2/3。由于電動機的轉矩與電壓的平方成正比，所以轉矩下降為原來的1/3。改接后由于轉速幾乎不變，電動機機械損耗基本保持

21、不變，故電動機的輸出功率也相應下降為原來的1/3。需說明的是，改變為接時，原負荷應為額定功率的30%35%，否則不合適。二、變頻調速器的節電法在眾多的調速技術中，變頻調速之所以在能源危機中應運而生，是因為它能根據電機負載的變化實現自動、平滑的增速減速，從而大幅度的提高其工作效率。尤其是用于風機和水泵，節電率在20%50%左右。由流體力學可知，風量（流量）與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的二次方成正比，風量（流量）與壓力之積為負載功率。因此拖動風機和泵類的交流電動機的功率與轉速的立方成正比。即若用可調速的交流電動機，使電動機轉速隨著所要求風量的減少而減少，則交流電動機能耗將大幅度減少，從而可節約

22、大量電能。因此，目前已廣泛用于國民經濟的各個領域，在眾多產品的生產中，除節約用電外，還能明顯提高產品質量及運行安全性。1.變頻調速器的原理原理：變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為一頻率的電能控制裝置。我們現在使用的變頻器主要采用交-直-交方式。先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制四個部分組成。我們知道交流電動機的同步轉速表達式為：（2-16）變頻調速器是通過改變供給電動機的電源頻率來改變電動機的轉速，其中，f為供電電源的頻率，p為電動機的極對數，s為轉差率，因

23、此，改變f可以改變電動機的轉速。2.變頻調速器的應用變頻器節能主要的體現就是風機和泵。風機、泵的控制：（1）一般的風機、泵控制為交流電機工作在工頻，按額定轉速轉動，風量、水量等的大小由一個閥門來控制，如果要求風量(水量)很小的情況下就使對應的風道閥門關小，這樣風量(水量)很小的時候電機仍然工作在額定功率。（2）采用變頻調節器改變輸出給電機的頻率，降低電機轉速來控制風量，即使將變頻器使用的損耗包括在內也同樣省電。例如：水泵消耗功率與轉速的三次方成正比，即P=Kn，其中P為水泵消耗功率：n為水泵運行時的轉速；K為比例系數。變頻調速和智能控制技術可以使水泵運行的轉速隨流量的變化而變化，最終達到節能的

24、目的。用閥門（風門）控制水泵、風機流量（風量）時，部分有功功率被損耗浪費掉了，且隨著閥門不斷關小和風門、閥門沒有完全打開的情況下，在系統上產生一個很大的阻力，電動機恒速運轉的情況下，一部分能源消耗到這個阻力上，這勢必造成電能的浪費，這個損耗還要增加。如果采用降低電機轉速的方式進行控制，就避免了消耗在閥門的有功功率。這樣，在轉運同樣流量的情況下，僅需要輸入較低的功率，獲得節能效果。對于可調速的電動機，只要采用變頻調速技術，就可能取得顯著的節能降耗效果，同時帶來如下的好處:（1）可以使標準電動機連續調速即在不更換原有電動機的條件下可以調速，并可以選擇最佳速度。（2) 電動機起動電流小，系統電氣及機

25、械沖擊小，能顯著延長電控元件及電動機的壽命。（3)低速時有轉矩提升功能，確保低速恒轉矩輸出。（4)電動機高速度不受電源影響，即最大工作能力不受電源頻度影響。（5)提高設備的壽命，由于平均轉速下降，故設備的磨損減少。3.變頻器的節能計算通過調查發現，一個廠礦企業的電費約有70%消耗在風機、泵類等通用機械的負載上，因此如何提高傳統的負載運轉效率是廠礦企業提高企業效益的一項重要工作。傳統風機、泵類的流量控制大部分采用調節閥門，風門擋板開啟度放流或起停電動機的方式，如果能將效率提高到95%，那么就能節省50%的電費。在調查中也發現這樣的一個經驗，即對水泥廠和化工廠的羅茨風機、自來水廠水泵、工廠鍋爐鼓風

26、機和引風機、酒廠和制藥廠的循環水泵、中央空調的水循環泵等節能改造，一般投資回收時間為616個月，屬于投資效益極佳的節能改造項目。對于風機、泵類設備采用變頻調速后的節能效果，通常采用以下兩種方式進行計算。（1）根據已知風機、泵類在不同控制方式下的流量負載關系曲線和現場運行的負載變化情況進行計算。以一臺BDC300400/D3S型離心泵為例，額定流量1025 ，揚程278；配備YLBT500-4型電動機，額定功率為1060kW。泵在閥門調節和轉速調節時的流量負載曲線如圖所示。根據運行要求，水泵連續24小時運行，其中每天11小時運行在90%負載，13小時運行在50%的負載；全年運行時間在300天。則

27、每年的節電量為:每度電按0.8元計算，則每年可節約電費334萬元。由此可見，高壓變頻調速技術在變負載設備中的應用，其節電效果是相當顯著的。（2）根據風機、泵類平方轉矩負載關系式計算：式中 額定轉速時的功率；轉速時的功率以電廠25MW發電機組配備的35kW送風機為例。運行工況仍以24小時連續運行，其中每天11小時運行在90%負載（對應變頻運行頻率46Hz，擋板調節時電機功耗98%），13小時運行在60%負載（對應變頻運行頻率30Hz，擋板調節電機功耗70%）；全年運行時間在300天為計算依據。則變頻調速時每年的節電量為擋板開度時的節電量為相比較節電量為以每度電價0.8元計算，則采用變頻調速每年可

28、節約電費72萬元。通過以上兩種常見設備工況下的節能計算也可以看出，變頻調速技術的應用在風機和泵類上具有顯著的節能降耗效果。當然，由于各種工業現場的負載、運行工況、控制目標的差異，在計算方式上存在很大的區別；因此，針對實際問題要采用不同的原始數據和計算公式。第三章 變壓器的節電技術分析第一節 變壓器的基本參數變壓器銘牌上的標志參數可分為兩類：一類是額定參數，表征變壓器的基本性能變壓器供電能力與變壓值，包括額定容量、額定電壓、額定電流；另一類是技術參數，表征變壓器供電過程中自身損耗的性能，包括空載電流(%)、空載損耗、阻抗電壓和短路損耗。一、變壓器的基本性能參數1.額定容量變壓器在額定電壓、額定電

29、流下連續運行時輸送的容量，以視在功率表示：對單項變壓器（3-1）三相變壓器 （3-2）式中額定容量（視在功率）（kVA）；變壓器二次額定電壓（kV）；變壓器二次額定電流（A）。我國現行變壓器額定容量按R10系列組合，即=1.2589263近似取1.26倍遞增，如：100kkVA、125kVA、315kVA、500kVA、800kVA。2.額定電壓變壓器長時間運行所能承受的工作電壓：一次額定電壓與二次額定電壓。3.額定電流變壓器在額定容量下，允許長時間通過的電流：一次額定電流與二次額定電流。二 、技術參數變壓器在傳輸功率過程中，其自身要產生有功功率損耗。變壓器的有功功率損耗是空載損耗和負載損耗之

30、和。變壓器的空載損耗功率和空載電流是在空載的狀態下由試驗測得，變壓器的額定負載電流和額定負載功率損耗等四個參數一般在變壓器出廠時由廠家銘牌中給定。其中額定負載功率損耗值，系指繞組溫度75攝氏度時額定負載所產生的功率損耗。變壓器的空載損耗功率是一個常數，不隨壓器的負荷而變化；而負載功率損耗則與負荷電流的平方成正比。1.空載電流空載電流的作用是建立工作磁通，盡起勵磁作用，因此又稱勵磁電流。當變壓器在額定電壓下，二次側空載時，一次繞組中通過的電流 稱為空載電流，一般以對額定電流比的百分數表示。即（3-3）式中空載電流百分比（簡稱空載電流）空載電流（A）一次額定電流(A) 空載電流與變壓器容量、鐵心材

31、質及磁通有關。一般變壓器的空載電流為0.6%3%。高壓大容量的空載電流在1%以下。2.空載損耗空載損耗是變壓器接入額定電壓條件下，鐵心內勵磁電流引起磁通周期變化時產生的損耗，因此也稱鐵心損耗，簡稱鐵損。鐵心損耗包括基本鐵損和附加鐵損，基本鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗。空載損耗的計算式為（3-4）3.阻抗電壓變壓器的阻抗電壓是指二次繞組短路時，在一次繞組施加額定頻率的低電壓，并慢慢升高，直至二次繞組的短路電流等于額定值時，此時在一次側所施加的電壓，叫做阻抗電壓。一般情況下，阻抗電壓都以對一次額定電壓比的百分數表示：（3-5）阻抗電壓是變壓器的一個重要參數，它對變壓器并列運行有重要意義，當變壓器二次

32、側發生突然短路時，對產生多大的短路電流起著決定性作用。4.額定負載損耗額定負載損耗又稱為短路損耗。當變壓器在額定負載運行時，一次、二次繞組通過額定電流時，繞組所產生的損耗稱為額定負載損耗。額定負載損耗是通過短路實驗方法取得的。即將變壓器的二次繞組短路，在一次繞組上通過額定電流，此時變壓器所消耗的功率即為額定負載損耗。額定負載損耗包括基本銅損和附加銅損兩部分。基本銅損時繞組的直流電阻所引起的損耗，它等于電流的二次方和直流電阻的乘積；附加銅損包括由于漏磁場引起的集膚效應使導線有效電阻增加的銅損、多根導線并繞時的內部環流損耗，以及漏磁場在結構件處所引起的渦流損耗等。額定負載損耗的計算式為：（3-6）

33、式中、 一次、二次繞組的電阻()、 一次、二次繞組的額定電流（）在變壓器的技術參數中，空載電流和空載損耗主要反映鐵心的特性，是由空載試驗取得的，當變壓器二次側開路、一次側加上額定電壓時，在一次側所測得的電流值即為空載電流，在一次側所測得的功率損耗即為空載損耗。而阻抗電壓與額定負載損耗主要反映繞組的特性，是在額定負載條件下通過試驗取得的，當變壓器的二次側短路、一次側加壓，使一次、二次繞組電流達到額定值時，此時測得的一次電壓即為阻抗電壓，測得的功率損耗即為額定負載損耗。電力變壓器是工礦企業中量大面廣的電力裝置，變壓器經濟運行技術是在確保變壓器安全運行和保證供電量的基礎上，充分利用現有設備，通過擇優

34、選擇配電變壓器的運行方式，從而最大限度地降低變壓器的電能損耗，該技術具有投資少（甚至不要投資）、效益好的顯著特點。因此，搞好變壓器的經濟運行，對開展節約用電具有重要意義，并將取得顯著的經濟效和廣泛的社會效益。第二節 變壓器負載經濟分配用電企業需要多臺變壓器，在選定變壓器容量和臺數之后，還應對各臺變壓器合理地分配負荷，如果各臺變壓器的負荷分配不合理，將增加功率損耗和電能損耗。對于一個變壓器群（多臺），在總負荷一定的情況下，如果各臺變壓器的負荷分配得當，能使變壓器群的總銅損最小。此種情況稱為各臺變壓器的符合均衡。在負荷均衡的情況下，各臺變壓器的負荷之比稱為各變壓器的均衡負荷比；各臺變壓器的負荷率之

35、比稱為各臺變壓器的均衡負荷率比。一、均衡負荷比與均衡負荷率比企業的總有功負荷、無功負荷、視在負荷分別用、表示；1、2、n號變壓器的滿載銅損分別用、表示，額定容量分別用、表示，有功和無功負荷分別為、，則（3-7)1號和2號變壓器的總負荷（3-8） 兩臺變壓器的總銅損（3-9）令，進行整理并用，表示此時各變壓器的負荷，得(3-10) 這就是1號變壓器與2號變壓器的均衡負荷比。用同樣的方法，可求出1、2、n號變壓器的有功負荷、無功負荷、表現負荷均衡負荷比分別為(3-11)由式（3-13）可進一步推出個變壓器的均衡負荷率比二、按均衡條件分配變壓器負荷的方法 1.均衡負荷計算與分析（1）根據常規方法確定

36、變壓器群的總負荷P(kw)、Q(kvar)、S(kVA).（2）根據變壓器產品目錄表查出各變壓器的、。（3）計算 （3-12）（4）根據各變壓器的負荷均衡時各變壓器的均衡負荷計算，得均衡有功負荷和無功負荷，即（3-13）當各臺變壓器均相同時，應使各變壓器的有功負荷、無功負荷均相等。即（3-14）式中，變壓器臺數2.在變壓器群中均衡負荷的方法在工業生產中，根據用電設備的類型可分為下列情況：（1）由相同的用電設備組成的負荷群（共m臺）各臺變壓器枝接的用電設備臺數為：（均衡負荷下）（3-15）如各臺變壓器相同，則每臺變壓器上枝接的用電設備臺數（2）可均衡的多種用電設備負荷群。（3）不可均衡的多種用電

37、設備負荷群。三、實例某廠有兩臺變壓器長期分列運行，一臺容量為20000KVA負載為14300KVA。為130.8Kw；另一臺變壓器容量為31500KVA，負載為8060KVA，為165Kw。求均衡視在負荷功率及負荷均衡分配比工況分配的節電效果。解：1）均衡視在功率2)工況負載損耗均衡負荷負載損耗節電效果第四章 無功功率補償與節電目前，我國輸配電網無功缺乏，備用容量嚴重不足，無功補償裝置缺少靈活的調節能力，其中由于無功不足原因而產生電壓降落、電能傳輸損耗大、線路輸送容量降低和網絡穩定性下降等問題表現尤為突出。近年來，隨著大功率非線性負荷用戶的不斷增多，對電網的沖擊和諧波污染呈不斷上升趨勢，缺乏無功調節手段造成了母線電壓隨運行方式的變動很大，導致電網線損增加，使得系統電壓合格率不高。此外，電網的發展，系統穩定性問題越發重要。電網的損耗、電壓及功角穩定性與無功功率快速、有效提供有關。電力系統中各設備都有采取無功補償來提高電網電壓質量。在此，只以電動機為例。工礦企業消耗得無功功率中，異步電動機約占70%，因此異步電動機采用就地無功功率補償以提高供電系統的功率因數，節約電能，減少運行費用以及提高電能質量，具有重要的意義。一、電動機無功功率就地補償的作用就地補償是在異步電動機附近設置電容器，對異步電動機進行無功功率補償，這是最有效的