试论变压器经济运行分析与应用

试论变压器经济运行分析与应用

徐光忠黄玉洲赵光平

（特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁110144）

摘要：变压器经济运行是指在技术条件允许并能保证安全生产的条件下，通过优化运行方式使变压器在电能损耗较低的状态下运行。主变经济运行方式在变电站的具体运行实践，要在兼顾技术、经济等前提条件下，综合考虑变电站负荷状况、设备投退等众多因素，制定出切实可行的变电站主变经济运行方案。本文通过理论分析，以某公司35kV亚桥变电站进行实践，在充分分析负荷性质及特征的基础上，提出了一种变压器经济运行分时段控制法，经过理论计算和变电站负荷分析最终确切地给出了变压器投退的时机，通过一年多的实际运行，经济效益可观。

关键词：变压器；经济运行方式；分析

引言

变压器作为电力系统运行的主要设备，在变换电压及传递功率的过程中，自身要产生有功功率和无功功率损耗。变压器的有功功率和无功功率损耗与变压器的技术特性有关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化。变压器的损耗在电网中的线损所占的比例较大，尤其是轻负载时占的比例更大。据统计，变压器的损耗在中低压电网中线损占2%~3%电网中存在一定数量轻载运行的变压器，即所谓“大马拉小车”的现象，这对降损节能不利。因此，必须根据变压器的有关技术参数，通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理，充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。笔者运用变压器的经济运行理论分析变压器的有功功率损耗，确定其经济运行方式，并提出有关变压器容量选择的方案。

1变压器的损耗

变压器的有功损耗包括由铁心引起的空载损耗P0和各侧负载电流引起的负载损耗Pk。其中负载损耗包括负载电流在绕组中流过产生的基本铜耗和负载下产生的漏磁通引起的附加损耗,而附加损耗又包括漏磁场在每根导线中产生的纵向和横向的涡流损耗、在并联分支间产生的环流损耗以及在油箱和结构件中产生的结构损耗,这些损耗统称为负载损耗。空载损耗的大小是由铁心材料、磁通密度、工艺操作技术和工艺处理水平等因素决定的,施加额定电压后即为恒定值,P0与负载大小无关,并且铭牌上厂家也提供了准确的试验数值。负载损耗中基本铜耗的大小与负载电流的平方成正比。附加损耗的大小和变压器绕组所用材料、绕组形式、工艺技术以及外型结构等因素有关。精确计算附加损耗较困难,由于漏磁通的大小和负载电流成正比,所以附加损耗的大小也近似的与负载电流的平方成正比。因此对于变压器的负载损耗有如下关系式。

式中β———负载系数

S———变压器视在功率

Sn———变压器额定容量

Pk′———相应视在功率下的负载损耗

Pk———额定视在功率下的负载损耗

2变压器的负载与损耗的关系

变压器的有功功率损耗是由空载损耗和负载损耗两部分组成的。空载损耗是一个常数，它不随变压器负载的变化而变化，而负载损耗则与变压器负载的平方成正比。根据变压器的效率，与负载的关系：

由图4可看出，采用本方案前，变损一般为1.60%左右，采用本经济运行方案后，电能损耗率平均降至1.35%以下，平均降低0.25%。按亚桥变每月供电量450万kW•h计算，仅仅采用本经济运行方案，不需任何设备投资，一个月可节约电能损耗11250kW•h，一年可节约电能13.5万kW•h，经济效益可观。

结束语

本文在对变电站主变经济运行理论分析的基础上，通过对35kV亚桥变典型日负荷曲线进行分析，提出了一种比较实用的变压器经济运行时段控制法，在负荷高峰时段当变电站负荷大于经济负荷点投入备用变压器，在负荷低谷时段当变压器负荷小于经济负荷点时退出备用变压器，合理地对变压器运行方式进行优化。实践表明，本实践方法简单实用，不增加投资，仅仅通过解决变压器投退时机就有效地降低了变压器的电能损耗，经济效益可观。

参考文献

[1]杨涛.关于调整变压器运行方式以实现节能目标的方案探讨[J].黑龙江科技信息.2009(15)

[2]单晓红,曾令通,王亚忠.节能型变压器节能运行方式的探讨[J].电力系统保护与控制.2009(08)

[3]陈雪峰,李爱国,王永青.运行方式变化对供电损耗的影响[J].农村电气化.2009(04)