[发明专利]一种高过载能力配电变压器应用边界条件的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电变压器应用边界条件的确定方法，具体涉及一种高过载能力配电变压器应用边界条件的确定方法。

背景技术

电网用电不平衡会严重影响配电变压器的负载运行状态，当配电变压器长期处于轻载运行，短期处于高负载甚至过载运行时，极易导致电网电力设备损坏或烧毁，对电力供电带来严峻考验。

若将具有上述负荷特征台区的配电变压器更换为1.5倍或2.0倍额定容量的配电变压器，则存在投资大、配电变压器年均利用率低、运行费用高等问题，造成大量能源和资金浪费。高过载能力配电变压器作为一种能够承受一定时间内过载运行的变压器，当负荷较小变压器轻载运行时变压器损耗与同容量常规配电变压器的损耗基本相同；当短时负荷较大变压器过载运行时，变压器可以可靠运行，且不影响变压器寿命周期。目前高过载配电变压器尚处于验证应用阶段，若按照常规配电变压器的选型方式，主要存在下述问题：

①：与同容量常规配电变压器相比高过载配电变压器制造成本较高，经济性较差；

②：在过载运行情况下，高过载能力配电变压器的负载损耗远大于1.5倍同容量常规配电变压器，且长期过载运行会引起设备绝缘老化，影响使用寿命，甚至发生烧毁等问题。

因此，需要提供一种能够有效克服高过载能力配电变压器因负荷特性差异影响其安全性，以及因选用标准单一造成高过载能力配电变压器长期重载运行的应用边界条件确定方法。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种高过载能力配电变压器应用边界条件的确定方法，所述边界条件为台区的负荷特性指标；所述负荷特性指标包括新增台区的负荷特性指标IN_a和改造台区的负荷特性指标IN_t；所述方法包括下述步骤：

步骤1：依据所述负荷特性指标确定备选配电变压器的类型和容量；

步骤2：计算每种类型配电变压器的全寿命周期成本；

步骤3：校验采用全寿命周期成本最小的配电变压器后的台区年平均负载率和户均最大负荷值，从而确定所述高过载能力配电变压器应用边界条件。

优选的，所述负荷特性指标包括：

台区年平均负荷率

最大负荷年平均增长率

负荷分区及时间占比

其中，P_max为年最大负荷，P_N为第N年最大负荷，P_M为第M年最大负荷，T_eload为负荷值eload一年内出现的时间，T为全年时间；

优选的，所述配电变压器的类型包括常规配电变压器、高过载能力配电变压器、1.5倍额定容量常规配电变压器和有载调容配电变压器；

依据所述负荷特性指标初步确定备选配电变压器包括：

设定配电变压器运行目标年，用最大负荷年平均增长率α判断配电变压器过载能力是否大于目标年内的最大负荷，用台区年平均负荷率β判断配电变压器的运行损耗，从而得到备选配电变压器的类型和容量；

优选的，改造台区的改造方法包括增加一台配电变压器和替换所述台区的配电变压器；

若增加一台配电变压器，则依据负荷分配原则确定所述配电变压器的类型和容量；所述负荷分配原则为新增配电变压器的容量不大于原有配电变压器的容量，正常运行时两台配电变压器平均承担台区负荷，非正常运行时新增配电变压器承担台区最大负荷；

若替换所述配电变压器，则依据所述负荷特性指标确所述配电变压器的类型和容量；

优选的，所述步骤2中全寿命周期成本LCC的计算公式为：LCC＝IC+OC+FC+DC1；

其中，所述IC为采购成本，所述OC为运行成本，所述FC为中断供电损失成本，所述DC1为报废成本；

优选的，所述运行成本的计算公式为：OC＝W_Z×U；其中，所述

为年损耗电量，U为电量单价；

P₀为配电变压器空载损耗，η_i为第i段的负载率，T_i为负载率为β_i时持续的时间，Q₀为空载无功损耗，Q_k为负载无功损耗，n为运行年限；

优选的，所述步骤3中校验所述配电变压器包括：

步骤3-1：计算采用所述配电变压器后台区的初始年平均负载率所述W为台区年用电量，所述S为配电变压器额定容量；

步骤3-2：分别对所述初始年平均负载率η和户均最大负荷值进行校验，校验条件为：