空載運(yùn)行簡介

變壓器空載運(yùn)行時，雖然二次側(cè)沒有功率輸出，但一次側(cè)仍然從電網(wǎng)吸取一部分的有功功率，來補(bǔ)償因?yàn)榇磐柡?，在鐵芯內(nèi)引起的磁滯損耗和渦流損耗簡稱鐵耗。磁滯損耗的大小取決于電源的頻率和鐵芯材料磁滯回線的面積；渦流損耗與最大磁通密度和頻率的平方成正比。另外還存在空載電流引起的銅耗。對于不同容量的變壓器，空載電流和空載損耗的大小是不同的。

根據(jù)數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)功率方程，建立了數(shù)控機(jī)床工步間空載運(yùn)行時停機(jī)節(jié)能的理論決策模型。為解決理論模型求解困難的問題，采用了一種通過建立測試數(shù)據(jù)表和進(jìn)行曲線擬合的方法，求得理論模型三個關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)用計(jì)算公式，從而得到各機(jī)床的實(shí)用決策模型和實(shí)際運(yùn)行方法。

空載運(yùn)行數(shù)控機(jī)床工步間能耗分析

數(shù)控機(jī)床相對于普通機(jī)床在工步間空載運(yùn)行時有一個重要特點(diǎn)：[t3，t4] 在數(shù)控加工程序中已確定，即空載時間 T_o =t4 -t3 是確定的。從節(jié)能角度，不難想到：工步間機(jī)床空載運(yùn)行時，采用停機(jī)處理，能否節(jié)能"sup--normal" data-sup="1" data-ctrmap=":1,"> [1]

空載運(yùn)行數(shù)控機(jī)床停機(jī)節(jié)能決策模型

建立了一種變頻數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的功率方程，如果用P_e(ω)來表示數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下電動機(jī)無機(jī)械負(fù)載時的損耗功率(P_e(ω)=ΔPP₀，其中，ΔP 為變頻器功率損耗，P₀為電動機(jī)的空 載功率)，而不管其具體構(gòu)成，式中，P_in為數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)總輸入功率；b₀為電動機(jī)的載荷系數(shù)；α_i為機(jī)床主傳動系統(tǒng)的載荷損耗系數(shù)；P_c為切削功率；M₀為機(jī)床主傳動系統(tǒng)等效到電動機(jī)軸的等效非載荷庫侖摩擦力矩；ω為電動機(jī)輸出軸的角速度；B為機(jī)床主傳動系統(tǒng)等效到電動機(jī)軸的等效黏性阻尼系數(shù)；J 為機(jī)床主傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量系數(shù)；t為時間變量。

由于啟動瞬間電動機(jī)電磁場突變的特殊性，因此 P_e(ω)不僅與 ω有關(guān)，而且在啟動瞬間有突變。由于這種突變過程是時間的瞬間變化過程，因此P_e(ω)可以表示為P_e(ω，t)。

空載運(yùn)行實(shí)用決策模型的建立

停機(jī)節(jié)能理論決策模型中，空載時間T_o是數(shù)控程序中的已知數(shù)，K₀是根據(jù)實(shí)際情況事先給定的一個常數(shù)。為求解P_u、E_s和T_s，提出了一種通過建立測試數(shù)據(jù)表得到擬合曲線公式的快速和較準(zhǔn)確的處理方法。

空載運(yùn)行實(shí)際停機(jī)節(jié)能過程的運(yùn)行步驟

根據(jù)數(shù)據(jù)編程中的工步間空載運(yùn)行時間T_o、前一工步結(jié)束時刻t_j、后一工步的開始時間t_j 1和轉(zhuǎn)速n_j，進(jìn)行決策，若應(yīng)進(jìn)行停機(jī)，則在數(shù)控程序中編入在t_j 時刻停機(jī)的代碼，在t_j 1 -T_oj 時刻開始啟動，就會自然產(chǎn)生停機(jī)節(jié)能效果。操作過程簡單方便。

隨行著高電壓大容量變壓器的日益增多，空載運(yùn)試驗(yàn)作為檢驗(yàn)鐵心磁路設(shè)計(jì)、制造是否可靠的試驗(yàn)項(xiàng)目越來越多地受到用戶重視。在GB/T6451—2008《油浸電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》的附錄A中明確要求進(jìn)行12h，1.1倍額定電壓的空載運(yùn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后油中應(yīng)無乙炔，總烴含量無明顯變化，無明顯局部放電的聲、電信號。

大多數(shù)500kV及以上等級變壓器合同中都明確要求進(jìn)行12h或長時間空載運(yùn)行試驗(yàn)。進(jìn)行空載運(yùn)行試驗(yàn)將占用大量的試驗(yàn)時間和試驗(yàn)場地，而且大型變壓器的空載運(yùn)行必須使用大容量發(fā)電機(jī)組，要消耗大量的能源。因此，開展對兩臺同型號、同規(guī)格的變壓器并聯(lián)進(jìn)行空載運(yùn)行以縮短試驗(yàn)時間的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

空載運(yùn)行空載運(yùn)行試驗(yàn)的理論分析

變壓器的空載運(yùn)行試驗(yàn)通常從低壓側(cè)施加額定頻率的正弦波額定電壓，高壓（或其他）繞組開路，中性點(diǎn)（如果引出）接地。在此條件下測量變壓器電壓、電流和損耗，記錄油溫，并在試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行油色譜分析。

空載運(yùn)行試驗(yàn)電源的選擇：

空載運(yùn)行試驗(yàn)電源的容量一般由變壓器空載電流決定。計(jì)算

S₀=0.01i₀S_n

式中S₀——由空載電流計(jì)算出的空載試驗(yàn)容量；

i₀——變壓器的空載電流，%；

S_n——被試變壓器額定容量，kV·A。

對小容量變壓器取i₀=2%，則空載試驗(yàn)電源的容量S₀=0.01i0，S_n=0.02S_nkV·A

對大容量變壓器取i₀ =1%，則空載試驗(yàn)電源的容量為0.01S_nkV·A。

在GB1094·1 標(biāo)準(zhǔn)中要求空載試驗(yàn)時平均值電壓表（方均根值刻度）的讀數(shù)U′，和方均根值電壓表的讀數(shù)U，兩塊表的讀數(shù)之差要<3%。按照此要求，試驗(yàn)電源容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由S₀=0.01i₀S_n算出的容量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，空載試驗(yàn)電源的容量?。?.05～0.10 ）S_nkV·A，可以保證波形系數(shù)滿足要求，較小系數(shù)適用于大容量變壓器，較大系數(shù)適用于中等容量變壓器。大型變壓器的空載運(yùn)行試驗(yàn)通常使用≥5000kV·A的發(fā)電機(jī)組。

空載運(yùn)行并聯(lián)空載運(yùn)行的試驗(yàn)方法與線路

長時間空載運(yùn)行試驗(yàn)是為了檢查鐵心磁路設(shè)計(jì)和制造是否可靠，并通過試驗(yàn)后變壓器油的色譜分析發(fā)現(xiàn)有無局部缺陷。所以在試驗(yàn)設(shè)備容量允許并保證試驗(yàn)安全的條件下，只要滿足試驗(yàn)要求，可以將兩臺變壓器并聯(lián)同時進(jìn)行長時間運(yùn)行試驗(yàn)。

對于兩臺單相變壓器，如果額定電壓相同就可以將兩臺變壓器的低壓繞組并聯(lián)，高壓繞組開路，中性點(diǎn)接地，同時進(jìn)行空載運(yùn)行試驗(yàn)。此時施加的電壓與單臺變壓器的額定電壓相同，測量的空載損耗是兩臺鐵心產(chǎn)生損耗的代數(shù)和（空載損耗為標(biāo)量），測得的電流是兩臺產(chǎn)品空載電流的矢量和（空載電流是矢量）。

兩臺單相變壓器，當(dāng)規(guī)格型號完全相同時，理論上兩臺產(chǎn)品的鐵心勵磁阻抗也完全一致，即Z₀₁=Z₀₂。但在實(shí)際制造過程中，由于制造和原材料的差異等原因，兩臺產(chǎn)品的鐵心不可能完全一致，也就是兩臺產(chǎn)品的勵磁阻抗不會完全相等，造成兩臺產(chǎn)品高壓端電壓的相位存在微小的差別，所以在兩臺產(chǎn)品并聯(lián)運(yùn)行時，高壓端仍然需要保持一定的絕緣距離。

空載運(yùn)行兩臺產(chǎn)品并聯(lián)空載運(yùn)行試驗(yàn)方法的經(jīng)濟(jì)效益

采用兩臺產(chǎn)品并聯(lián)進(jìn)行空載運(yùn)行試驗(yàn)，將兩臺產(chǎn)品的試驗(yàn)時間縮短為一臺產(chǎn)品的試驗(yàn)時間，不僅降低了試驗(yàn)人員的勞動強(qiáng)度，并且提高了試驗(yàn)效率，降低了試驗(yàn)成本，縮短了產(chǎn)品的制造和試驗(yàn)周期。

如果能夠有60臺變壓器的空載運(yùn)行試驗(yàn)采用這種試驗(yàn)方式，那么可以節(jié)省30臺產(chǎn)品的試驗(yàn)時間，以每臺節(jié)約試驗(yàn)時間12h計(jì)算，30臺可節(jié)約30天的時間，相當(dāng)于在不增加試驗(yàn)人員、試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)場地的情況下，可以多增加一個月的試驗(yàn)時間，同時減少了大容量機(jī)組一個月的大負(fù)荷使用時間，可見該方法的經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。 2100433B

《電力名詞》第三版。

電壓源直流換流站已充電,所有的絕緣柵雙極型晶體管已解鎖,但電壓源直流換流站與其相連的交流系統(tǒng)無有功功率或無功功率交換的運(yùn)行狀態(tài)。