电价改革背景下的电网变压器损耗价值研究

电价改革背景下的电网变压器损耗价值研究

项慧飞

国网黟县供电公司 安徽省黄山市黟县 245599

摘要：变压器是电网在输电、变电、配电过程中的重要设备，其在运行过程中会产生电能的损耗。据电网数据，变压器总的电能损耗占电厂发电量的10%左右，因此其损耗的大小直接影响到电网运行的经济性。目前变压器的损耗主要包括空载和负载损耗两个部分。空载损耗是指当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率。负载损耗是指当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率。一般电能从发电端到用户端往往需要经过3-5次变压过程，而且变压器在电力系统中数量分布广泛。因此，电网公司在设备标招标采购中，应当始终将变压器损耗指标纳入评标价格折算。随着电网中输配电价的改革和电力系统的发展，变压器的损耗折价值估算的边界条件已发生较大的变化，因此，本文对变压器损耗折价计算规则进行了深入理论分析的正确性。

关键词：变压器；损耗折价；空载损耗；负载损耗

引言

随着农业生产和农村经济的发展，对农村能源资源日益增长的需求和依赖要求提高农村配电网的供电能力和质量，以确保其安全稳定的经济运作。对于电力公司来说，线损是反映和反映电力系统规划、设计、建设、运营和管理水平的一个非常重要的评价指标，直接影响到电力公司效率的增长。这是电网运行的一个重要经济和技术指标，电力公司应适当注意节能和减少能源消耗的问题。

1变压器的基本参数

变压器参数可用于计算变压器在供电过程中的损耗，并作为分析变压器经济运行情况的基础。变压器铭牌上的参数主要包括标称参数和技术参数，其中标称参数表示变压器的基本性能，技术参数反映变压器在供电过程中的损耗。本文将变压器的基本参数描述为双绕组变压器，三绕组变压器的情况相似。变压器额定参数包括高压侧和低压侧的额定电容S(MVA)、额定电压Un(kV)和U1n(kV)、允许电流In(kA)和I1n(kA)。它们之间的关系为

变压器的技术参数包括了额定空载损耗P0（MW）和额定负载损耗Pk（MW）。

2电网变压器损耗原因分析

2.1谐波对变压器造成的影响

高质量电力是对称的三相等效电压正弦波交流电，可确保电力设备以低功耗正常运行。但是，当电流受到外部干扰时，特别是当负载包含更多非线性负载时，其自身的波形可能会偏离正常波形并产生谐波。从广义上讲，工作频率以外的任何要素都可以称之为和谐。谐波对电网的影响不容低估:在谐波的情况下，小范围初始频率范围内电流波动的幅度大幅度增加，矿井分配系统受到严重影响，增加变压器损耗和噪音，降低变压器本身的容量，导致质量下降与此同时，谐波的数量和频率很高，方便了电容器和电感的串联和并联插入，电气设备的渗透，严重影响了系统的正常供电和未成年人的人身安全。此外，谐波会因高温而加速电气设备的老化和使用寿命。因此，谐波抑制是电力系统不可或缺的措施。

2.2三相负荷不平衡

当配电网采用三相四线系统供电时，单相负荷或三相负荷电压波动会导致三相不平衡，变压器的负荷损失通常是平衡三相运行的2至3倍，同时也会增加损失。

2.3空载损耗较大

在规划和部署过程中，配电变压器必须考虑到峰值负荷和自然增长率的变化，并且必须在若干年内超过最大负荷，以满足安全运行的需要。对用户用电量的分析表明，绝大多数用户的峰值变化很大，用电量最高的峰值时间相对较短，用电量最低的真空时间相对较长，因此大多数变压器的平均负荷率较高与此同时，大容量变压器阻抗大，空气损耗大，因此选择大容量变压器会导致巨大的能量浪费。统计数字表明，变压器总损失约占发电总量的10%，配电变压器的空气损失约占变压器损失的70%，因此必须减少配电变压器的空气损失。

2.4功率因数对电费的影响

电力系统中有很多感性设备、组件及用电负荷，如电动机、变压器等，在电网运行过程中，这些设备、组件及负荷在吸收消耗大量有功功率的同时也会产生大量无功功率，直接导致电网功率因数下降和电力系统运行质量降低，而电能损耗量与功率因数的平方成反比关系，所以线路损耗和变压器损耗增加。

3电价改革背景下降低电网变压器损耗的措施

3.1电能质量监控节能

由于变压器绝缘损坏所造成的变压器之间的短路等故障具有连续性质(即电力就绪)，不仅会严重影响采煤机电气设备的正常运行，而且还可能影响电气设备的正常运行然而，对所有地点的电力运作和质量进行长期监测，有助于随时预防和报告事故，并及时获得反馈，以协助有关部门采取合理的治理措施，实现变压器的节能，最终促进煤矿开采企业的健康、稳定、可持续发展。

3.2配置新型节能变压器

在电能运输过程中，变压器自身会产生一定的电能损失，不同类型及型号的变压器所产生的损耗量大小也不同。新型节能变压器的自身损耗明显小于其他类型的变压器，降低线路损耗的效果非常显着。因此，在经济条件允许的情况下，淘汰掉电网中高耗能的变压器，采用新型节能变压器取而代之，可以节能降损。同时，在日常运行中要跟踪监测变压器及负荷变化情况，及时进行技术分析与调整，使负荷率稳定在变压器经济运行范围。

3.3调整经济运行负载率节能

由配电系统分析可知，根据铁耗、铜耗以及变压器漏磁功率、空载消耗的无功功率，可以计算出有功最佳负载率、无功最佳负载率及最佳综合负载率。最佳综合负载率通常是将电网的耗损功率考虑在内。但在目前的情况下，因供电局所收的电费计价等原因，煤矿企业只对变压器产生的损耗感兴趣，因此，在电能节约方面，变压器负荷率一般取65%~75%，可以使变压器效率及节能潜力得到充分的发挥，在很大程度上减少能耗。

3.4平衡三相负荷

通常采用两种方法来减少由三相负荷不平衡而产生的线路损耗。一是定期对三相负荷进行评估和调整，尽量使负荷均匀分布在三相上，使三相电流相同，这样可以将三相不平衡率降低到合理范围内，这是降低线路损耗最节约资金的措施。二是在电网运行过程中尽量使用三相四线制，将单相的用电客户平均接到三相上，这样不仅能够减轻单条线路的压力，还可以减少中性线上的电流值，从而起到降低线路损耗的作用。

3.5调整运行电压

当网络负荷固定时，供电电路的有功功率损耗与电流值的平方成正比，与工作电压值的平方成反比。因此，减少电力损失的最直接和最有效的方法之一是在额定最大电压范围内适当增加工作电压，以减少电路中的电流值，从而减少电路损耗。

结束语

配电变压器是配电网中的重要设备，而复杂配电网存在电压波动越限、空载损耗较大等问题。本文针对云南某地的区域配电网现状，通过自动调容调压配电变压器的试点应用，验证了其在降低配电变压器自身电能损耗和电压波动方面的效果，对今后的推广应用和面临同类问题的配电网具有一定的参考作用。

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