有載調(diào)容調(diào)壓變壓器在配電網(wǎng)的應用

摘要 有載調(diào)容調(diào)壓變壓器是新型節(jié)能變壓器，論述了其節(jié)能原理和節(jié)能效果。有載調(diào)容調(diào)壓變壓器在油田配電網(wǎng)中應用，可以改變抽油機系統(tǒng)功率因數(shù)低，效率低、電能浪費大、“大馬拉小車”的狀況。

關(guān)鍵詞:有載調(diào)容調(diào)壓 變壓器 配電網(wǎng)

由于變壓器損失率ΔP%與負載系數(shù)β特性是一個非線性函數(shù)，所以，如圖中可按損失率的大小分成三個運行區(qū):經(jīng)濟運行區(qū)，不良運行區(qū)和最劣運行區(qū)。

從圖中可以看出當變壓器輕載、滿載時，變壓器工作在不良運行區(qū);當變壓器空載時，變壓器工作在最劣運行區(qū)。

油田配電網(wǎng)的主要設備是抽油機，抽油機用電負荷變化明顯，一般最高負荷都出現(xiàn)在抽油機啟動時，然后負荷隨著液量、黏度等不同，不斷變化。啟動后用電較少，安裝的變壓器容量是按抽油機起動時的負荷來選擇的，而變壓器本身的損耗是隨容量的增大而增加的。抽油機起動過后，變壓器經(jīng)常處于輕載和空載狀態(tài)，“大馬拉小車”，造成電能浪費。

1有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的結(jié)構(gòu)

有載調(diào)容調(diào)壓電力變壓器，包括變壓器殼體、安裝在殼體內(nèi)的低壓繞組、高壓繞組，及套置高、低壓繞組的鐵芯，其特征在于:殼體上設有載調(diào)容開關(guān)及操作控制裝置、有載調(diào)壓開關(guān)及其操作控制裝置，低壓繞組由串聯(lián)在一起小線匝、大線匝組成，小線匝由一條導線繞成，大線匝由兩條導線并繞而成，高、低壓線圈抽頭分別連接有載調(diào)容開關(guān);高壓繞組由至少兩組線圈串接構(gòu)成，各組線圈具有各自的線圈抽頭，線圈抽頭作為有載調(diào)壓開關(guān)連接接入的端頭。不切斷運行負荷的情況下，用有載調(diào)容開關(guān)變換高低壓繞組的聯(lián)結(jié)方式調(diào)整容量;用有載調(diào)壓開關(guān)對變壓器高壓繞組抽頭切換調(diào)整電壓。適用于電網(wǎng)負荷變化比較大、電壓質(zhì)量要求高的場合。

2有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的工作原理

在抽油機啟動前，為保證電機具有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩，變壓器的輸出電壓為電機的額定電壓，此時變壓器的損耗值(空載)將是大容量時的數(shù)值。當抽油機啟動完畢進入到正常工作后，變壓器將根據(jù)傳感器所傳輸?shù)碾娏餍盘柕拇笮?，自動地改變輸出電壓和輸出容量，使得電動機從電網(wǎng)吸收的有功功率、無功功率和視在功率均下降，從而使抽油機上的電動機始終運行在較高的功率因數(shù)和較高的效率下，降低了電動機的有功損耗和無功損耗變壓器在改變輸出電壓和容量的同時，還將自身的鐵損降到小容量下的數(shù)值，同時隨著電動機輸入視在功率的降低，變壓器的銅損也比電動機運行在其額定電壓狀態(tài)有較大下降。

3節(jié)電效果

第一采油廠對原使用在機采井上的3臺變壓器，由S7型變壓器改造為JNFD/GSZ9型有載調(diào)壓調(diào)容變壓器。進行了現(xiàn)場對比測試，結(jié)果如下:

首先，我們從三口井的產(chǎn)液量和動液面深度對比中可以看出，改造后三口機采井所用的有載調(diào)壓調(diào)容變壓器，沒有影響機采井電機負荷的正常工作。 然后，我們計算得出，改造后三口井變壓器平均有功節(jié)電率12.64%，平均無功節(jié)電率87.24%，綜合節(jié)電率18.15%。

4總結(jié)

有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的節(jié)能原理，特別適用于負荷變化大的抽油機電機，從其節(jié)能效果上就可以證明。有載調(diào)容調(diào)壓變壓器可以徹底地改變了抽油機動力系統(tǒng)“大馬拉小車”的工作狀態(tài)，實現(xiàn)了電動機、變壓器雙向節(jié)能的目的，降低了抽油機動力系統(tǒng)的能耗。

參考文獻

龐海峰. 有載調(diào)壓調(diào)容變壓器. 油氣田地面工程. 2006年. 第04期