电力变压器经济运行分析 杨玉东

电力变压器经济运行探究摘要：变压器在电力系统运行过程中的能量消耗巨大，在追求地能源消耗率的今天，对变压器经济运行的研究具有十分重要的意义。

变压器的经济运行要以安全为前提，也就是能保证基本的用电需求和供电质量。

本文首先分析了变压器的分类以及损耗与效率的问题，然后借鉴国外变压器经济运行措施提出了变压器选择的参考意见，并从制约变压器经济运行的因素入手，分析了如何实现变压器的经济运行。

关键词：电力；变压器；经济运行；必要性；原因分析；方法；前言：电力变压器作为电力系统电压变换的主要设备，被广泛应用于输电和配电领域，变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。

对供电部门的公用变压器而言，会使低压网络变大造成过多消耗有色金属；选择容量过大的变压器会很快满载，会限制负荷的发展。

变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率以及变压器在磁化过程中引起的空载无功损耗、绕组电抗中的短路无功损耗等因素决定的。

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。

一、开展电力变压器设备经济运行的必要性1、开展电力变压器设备经济运行工作，是切实实现节能减排社会建设目标的重要途径，随着我国工业的发展，以及当代社会经济建设事业的不断进步，使得能源物资短缺和气候环境变化，逐步成为影响我国可持续发展目标稳定实现的重要问题。

近年以来，为切实实现节能减排发展目标，我国各级政府重点要求电力能源产业系统切实减少日常生产运营过程中的能源消耗水平，而开展电力变压器设备的经济运行工作，就是切实较少电力产业整体能源消耗水平的有效实现途径。

2、开展电力变压器设备的经济运行，能够与我国现阶段经济建设事业客观环境形成较高程度的对应。

从2008年国际金融危机爆发至今，中国经济尽管始终维持着稳定可靠的前进发展态势，但是却一直面对着较为强烈的发展挑战性因素。

受此影响，我国公民实际的电力能源需求也呈现出了比较明显的波动性特征，电力能源需求的阶段变化，在一定程度上对我国电力能源工业系统的经济运行发展目标的实现，也造成了比较严重的影响。

变压器的经济运行分析王凤杰1,张海艳2(1.呼和浩特金桥热电厂;2.呼和浩特水土保持站,内蒙古呼和浩特　010000) 摘　要:电力系统中变压器使用量大,数量多,容量大,总损耗不容忽视。

通过对变压器选取最佳运行方式使变压器电能损失最低,无需投资,即可达到节电和提高功率因数的目的。

关键词:变压器;节能;运行方式 中图分类号:T M412 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0075—02 贯彻落实华能集团公司创建“资源节约型,环境友好型”电厂的方针政策,有效的开展节能工作。

变压器是发电厂实现电能输送与分配的重要设备,在输送电能的同时也在消耗电能。

1　变压器运行方式以及损耗概述金桥热电厂每台机组各有照明、公用、化水、中水、工业废水、升压泵房、输煤、卸煤、脱硫变压器一台,各带一段母线运行。

两段母线互为备用,母线间有联络开关,手动切换。

变压器技术参数是分析变压器经济运行的基础数据,变压器有功功率损耗可以分为空载损耗和负载损耗两部分。

因此,变压器的空载空载和负载损耗的计算式是变压器经济运行的基础算式。

在工程计算中,我们设定电压大小、波形恒定,这样当某一台变压器的空载损耗P0为一定值,其负载损耗P Z 则与负荷平方成正比,即:P Z =(S /S Z )2P kn(1)式中:S —变压器的实际负荷S Z —变压器的额定容量P kn —变压器在额定电流下的短路损耗(负载损耗)这样,单台变压器的总损耗为:P =P 0+P Z =P 0+(S/S Z )2P kn (2)我们以额定容量为1250kVA 工业废水变器为例,计算该变压器一年的损耗,从设备手册中查得1250kVA 变压器的损失额定值为:P o =2kW ,P kn =10kW根据现场变压器实际运行情况,利用实际负荷的估算法,计算负荷率为21%,一台1250kVA 变压原因,将故障分为设计不合理(包括二次回路与装置原理)、反措未执行、元器件质量不良(包括产品本身质量就差与产品运行久后老化)、工作人员失误(包括错误接线、设置错误或调试不当、标识错误、验收不到位)4个方面。

变压器的经济运行方式摘要：分析了电力变压器负荷与损耗的关系，通过计算，寻求变压器运行中降低变压器的有功功率损耗和提高其运行效率以及提高变压器电源侧功率因数的方法。

通过对负荷电流与临界负荷电流进行比较。

合理选择35 kv终端站和10 kV配电变压器的运行方式。

达到减少变压器损耗的目的。

关键词：电网；变压器；功率损耗；运行方式电力变压器是输配电系统中大量使用的1种高效率电气设备。

运行变压器的总容量远远超过运行发电机、电动机的总容量。

在发供用电过程中变压器的电能损耗约占整个电力系统损耗的30％左右。

因此，变压器经济运行是电力系统经济运行的重要环节，也是降低电力系统网损的重要措施。

当前，电力紧张的局面一时得不到缓解，许多地方重新开始采用拉闸限电的手段，而电网中尤其是在35 kV终端变电站，却存在一定数量轻载运行的电力变压器，除对降损节能不利外，还与电力紧缺的局势形成了强烈的反差。

1 变压器的负荷与损耗的关系变压器的有功功率损耗是空载和负载损耗之和。

空载损耗不随变压器的负荷变化而变化，而负载损耗则与负荷电流的平方成正比。

在一定负载电流下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：P = P0+ PL= P+ I2R 。

式中：P为变压器的总损耗功率；P0为变压器的空载损耗功率；PL为变压器在一定负载电流下的负载损耗功率；J为负荷电流；R为变压器绕组的等值电阻。

变压器铭牌中给出了空载损耗P 和额定负载损耗PK，设变压器的额定负荷电流为J ，则：PK = J2eR 。

至此。

可得出变压器在负荷电流为J时的总损耗值如下式：P = Po+( I2／I2e)PK。

(1)2 双绕组变压器综合功率损耗双绕组变压器综合功率损耗为[2]：ΔPz=Poz+βPKZ式中：Poz为空载综合功率损耗，kW ；P 为额定负载综合功率损耗，l【W；p为平均负载系数。

由于开展变压器经济运行，变压器的有功功率损耗和无功功率消耗都要下降。

变压器无功功率消耗降低要引起变压器连接系统的电网有功功率损耗的降低。

变压器经济运行与变压器的负荷率摘要：变压装置在电力体系中的应用较为广泛，从发电，送电，配电和用电的各个板块均需要变压器，但当前变压器负荷率不高，对经济运行产生很大负面影响。

本文首先给出提升变压器负荷率的重要措施，包括选择变压器容量，提高变压器利用率，科学调节用电负荷，进而分析了现场调节方法，即调整停运空载与轻载变压器，调节母子变供电模式。

给出无功补偿，如调节反馈控制和负荷率，完成电量解析与负荷测算，分割变压器经济运行区间。

关键词：变压装置；负荷率；容量；空载；轻载；无功补偿1 引言伴随社会和经济的不断发展，变压器等电力装置的功能应用逐步成熟，而经济效益被广为关注。

本文研究提升配电变压器负荷率，减少变压器损耗的策略，具有投资少，操作便捷，降损程度好，有利于变压器经济运行，是电力公司的重要降损策略。

2 提升变压器负荷率的重要措施2.1 前期变压器负荷率控制策略2.1.1 变压器容量选择科学研究变压装置容量，便于把控变压器入网运行的经济效益。

若变压器容量选择较大，则变压器长期在轻载模式下运转，会增大配电网络中固定的损耗与无功损耗。

2.1.2 提高变压器利用率把控变压器储备容量不应当过大，避免电力装置的投资过大，出现资源浪费。

若配电变压器的负荷率过低，则往往出现无功消耗过大，负荷功率因子降低，线路损耗增大，并对电网的正常运行产生影响。

2.1.3 科学调节用电负荷配电变压装置在投入运行前应当调节好用电负荷，并将其调节到科学的比例上。

应经过负荷交替提升变压器的负荷率与经济效率。

应使变压器容量与供电范围相匹配。

2.2 现场调节2.2.1 调整停运空载与轻载变压器依据季节性负荷转变，需要及时停止空载与轻载变压器，并且设置专业变压器，在用电闲时应到及时停止空载变压器，减少变压器的能耗。

2.2.2 母子变供电模式由于负荷转变较大，通过母子变供电模式提升变压器的负荷率，并依据负荷状况与经济运行状况，及时切换不同容量的变压器。

变压器经济运行原理与分析摘要：在电力系统运行中，变压器属于关键的电气装置，变压器运行的方式是否经济，对电能损耗情况造成极大影响。

本文对变压器运行原理以及变压器经济运行原理加以分析，指出临界点划分方法原理，从而确保实际运行中能够进行正确的切投操作，保证变压器一直处于最优运行状态。

关键词：变压器；经济运行原理1变压器运行及损耗概述电力变压器是非旋转式电机，在实际运行过程中，可以根据电磁感应，将交流电转变为频率相同而电压不同的交流电。

在变压器中，双绕组变压器的结构形式比较简单，应用广泛，其是由两个绕组以及穿过这两个绕组的磁路所组成的，其中，与电源相连接的绕组为一次绕组，而与负载相连接的绕组则为二次绕组。

为了提升变压器运行效率，需要将两个绕组绕制在一个闭合贴心上。

2变压器经济运行原理分析变压器运行方式将直接影响到变压器运行的经济性，变压器最优的运行方式是确保变压器损耗尽可能低。

在变压器经济运行方式确定过程中，又可以采用动态经济运行分析方法以及静态经济运行分析方法。

静态经济运行分析是在变压器具体运行过程中，依照设定的负载情况，而选择损耗最小运行方式，若是负载发生波动，此时变压器的运行方式依旧维持不变。

动态经济运行分析是依照变压器负载不断波动情况，而及时调节运行方式，确保损耗得以最大限度的降低。

3变电站主变压器的经济运行制约因素（1）变电技术水平的制约，由于各变电站采用的变电技术手段不同，技术落后的变电站主变压器运行经济性较差，自动化水平较低，在主变压器运行过程中，容易受人工操作影响，技术可靠性得不到保证。

在人工控制下，电网负荷发生变化，需要依靠调度员和值班人员的配合，对主变压器运行方式进行调整，也容易出现控制不及时等问题。

（2）社会用电需求不断增长，许多地区的变电站面临着较大的供电压力，变压器可能处于超负荷运行状态。

目前许多110kV县级电网都存在较大的运行负荷，特别是在用电高峰期，无法对主变电器的运行经济性和可靠性提供保障。

变压器经济运行方式
变压器经济运行方式就是指在保证正常运行的基础上，以尽可能节约能源和降低成本的方式运行变压器。

变压器是电力传输中不可缺少的设备，用于变换电力电压，保证电力安全稳定地传输。

而经济运行方式则可以让变压器在满足这一基本功能的同时，达到最佳的经济效益，为电力行业带来更高的效益和更长远的发展。

为实现变压器经济运行，需要从多方面入手，如有效控制变压器的损耗和热量发散；建立完善的电能管理制度和完备的故障及缺损检测体系，及时发现并定位问题，从而进行及时维护和更换；同时，还需要在变压器的选型、设计和施工过程中尽可能降低投资成本，提高设备的质量和工作效率。

近年来，随着经济的不断发展和电力需求的快速增长，变压器经济运行越来越受到重视。

通过采用节能技术和先进的管理方法，可以减少能源浪费，节约电力成本，保证电力稳定供应，促进电力产业可持续健康发展。

因此，变压器经济运行方式已经成为电力行业推广的一个重要目标。

电力变压器经济运行论文【摘要】实现电力变压器经济运行，是我国电力企业发展过程中的必然要求，是解决我国电力资源供求矛盾的重要途径，必须予以高度重视。

现阶段，在电力变压器经济运行过程中仍然存在着一定的问题，还有待进一步的完善。

【关键词】电力变压器；经济运行；有效措施随着我国社会经济的不断增长，人们的生活水平越来越高，社会对电能的需求逐渐增加，电力资源的供应已经难以满足社会的需求。

鉴于这种状况，电力企业为缓解供求矛盾，必须节约电力资源，尽可能的减少电力资源的浪费，以促进电力企业的可持续发展，保障人们的生活质量，拉动我国国民经济的增长。

为此，电力企业必须实现电力变压器的经济运行。

在我国电力企业供电中，电力变压器是其最为关键的设备之一，其所使用的数量比较多，所产生的损耗比较大。

电力变压器经济运行的重要前提是确保变压器运行的可靠性，保证供电的质量符合标准，在此基础上选择最佳的运行方式，以尽可能地降低变压器在运行过程中产生的损耗，从而避免电力资源的浪费。

电力变压器运行效率的提高，需要对其进行有效的管理，制定科学的运行计划，以推动电力企业的稳定发展。

一、电力变压器损耗的类型电力变压器的损耗主要分为两种类型，第一种变电器损耗类型是有功损耗。

电力变压器的有功损耗主要产生于绕组电阻和铁心等部位。

其又可以分为三种类别，一种是铜耗，由基波电流所产生。

当变压器经过一次绕组和二次绕组的时候，便容易造成电能的消耗；一种是铁耗，由基波磁场所产生。

这种消耗主要存在于变压器的铁心部位，在对电力变压器的损耗进行分析的时候，通常将基波磁场产生的铁耗作为固定损耗；一种则是杂散损耗，即变电器中的不明损耗，由谐波电流和磁场所产生。

这类损耗主要产生于变电器的绕组、铁心等部位，产生此种损耗的原因比较多，在计量方面有一定的难度，一般是取经验值来进行分析。

第二种变电器损耗类型是无功损耗。

无功损耗的最大特点在于其不对外做功，在电气设备中，可以维持磁场的电功率，具有承载能量转换的作用。

变压器经济运行分析与应用茹进划摘要：变压器广泛应用于国民经济的各个领域，装机容量和安装数量都很庞大，并且还将有更多的变压器持续投入运营。

变压器运行中产生的损耗同样庞大，基于节约能源和保护环境的需要，在选择变压器容量时，有效控制变压器总损耗的意义非常重大。

关键词：变压器；经济运行；分析与应用引言配电变压器在电能传输和分配中起着重要的作用，同时，变压器本身会产生一定的有功和无功的损耗。

由于变压器长时间运行和使用数量巨大而导致的损耗不容忽视，因此，研究变压器的经济运行和降低损耗非常有必要，可以对能源使用中的节能减排起到一定的作用。

一、变压器的经济运行及运行理论1、变压器的经济运行在保证变压器安全运行的基础上，改善变压器的运行条件等技术措施，使其最大限度地降低变压器在运行中的损耗。

变压器经济运行是指在传输相同电能的前提下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使得变压器电能损失最低。

换而言之，经济运行就是充分发挥变压器效能，因此，运行方式的合理选择，就能从而降低用电单耗，达到节电和提高功率因数的目的。

影响变压器经济运行的因素主要有三项，一是变压器的运行方式；二是电网的功率因数因素；三是变压器的三相负荷平衡情况。

（1）配电变压器均为单台变压器运行，没有并列运行方式，并且是到户变压器主要供居民生活用电。

所以，提高变压器的经济运行，不能通过调整变压器的运行方式实现。

（2）电网的功率因数的影响。

在农村配电电网中，充斥着大量感性负载，造成低压电网的功率因数偏较低，电能损耗较大，严重影响配电线路和变压器的经济运行。

（3）三相负荷分配的平衡情况。

农村配网变压器由于客观环境影响，全年轻载和空载运行的情况较为突出，且存在着末端配网运行施工人员技术水平低、接线不规范等问题。

导致存在着较大的三相功率不平衡问题，假如三相负荷分布不均衡较严重，就会产生较大不平衡电压，继而增加功率损耗，也就使得变压器的功率损耗增加。

2、变压器经济运行理论根据变压器在电力系统运行中所起到的作用，在计算其经济运行状态时可以分为3种情况，即按照有功功率损耗、无功功率损耗、综合功率损耗的基准分析。

1 概述变电站主变经济运行方式是指在不影响供电负荷条件下，通过选取最佳的运行方式，使变压器电能损耗降到最低。

目前，山东莱芜市110kV变电站都安装了两台主变。

日常的运行方式为：当负荷小于小容量主变的额定容量时，只投入小容量主变一台；当负荷在两台主变额定容量之间时，则只投入大容量主变一台；当负荷大于大容量主变的额定容量时，则投入两台主变。

一些人认为这样就可以在负荷低于大容量主变的额定容量时，通过减少投入一台变压器，起到减少变压器空载损耗，降低变电站变损的作用。

其实这种做法存在片面的、不科学的因素，它只考虑了变压器的空载损耗，而忽略了变压器的负载损耗。

当变压器轻载时，空载损耗占变损的大部分；但当负荷达到一定数值时，负载损耗便增大成为变损的主要部分。

由此可见，我们在确定变电站主变经济运行方式时，必须综合考虑变压器空载损耗和负载损耗的影响。

2 变压器损耗计算变压器损耗可以分为空载损耗和负载损耗两部分。

在工程计算中，我们设定电网电压大小、波形恒定，这样当某一台变压器的空载损耗P0为一定值，其负载损耗PZ 则与负荷平方成正比，即：PZ=（S/SZ）2Pkn（1）式（1）中，S—变压器的实际负荷；SZ—变压器的额定容量；Pkn—变压器在额定电流下的短路损耗.这样，单台变压器的总损耗为：P=P0＋PZ=P0＋（S/SZ）2Pkn（2）当两台变压器并列运行时，各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与短路电压成反比，即：S=S1＋S2（3）S1:S2=（Sn1/Uk1）:（Sn2/Uk2）（4）式（4）中，S—总负荷；Uk—变压器的短路电压.这时两台变压器并列运行的总损耗Pb为：Pb=P1＋P2=PO1＋PO2＋（S1/Sn1）2Pkn1＋（S2/Sn2）2Pkn2 （5）将（3）式代入为：Pb=PO1+PO2+[（Pkn1Uk22+Pkn2Uk12）/（Sn2Uk1+Sn1Uk2）2]S2（6）式（6）中，P的单位为kW，S的单位为MVA。

电力变压器是应用极为广泛的电气设备，从发电、供电直到用电，一般需经过约5次变压过程，每次变压都要产生电能损耗。

由于变压器台数多，总容量大，所以在电力系统中，变压器的总损耗约占总发电量的8%。

因此，对电力变压器经济运行区的研究具有重要意义。

变压器综合功率中的空载损耗为ΔPoz，综合功率中的额定负载损耗ΔPdz，变压器综合功率损耗为ΔPz＝ΔPoz+β2ΔPdz，其中β为变压器负载率。

因变压器实际负载总是在一定范围内变动，不能用某一个量值来评价其运行工况优劣，需要用运行区来评价，现分析如下：1单台变压器经济运行区的确定单台变压器综合功率损耗率ΔPz%，如式(1)所示：ΔPz%＝ΔPoz+β2ΔPdz÷βSecosφ2+ΔPoz+β2ΔPdz(1)根据上式可得变压器综合功率损耗率的特性曲线，如图1所示。

由图可见，负载系数β在0≤β≤βz范围内，ΔPz%为递减函数，在βz≤β≤1范围内，ΔP z%是递增函数，但其曲率比递减时小得多(变化比较平稳)。

变压器长期满载运行应视为安全合理的，因此，变压器经济运行区的确定原则应为：变压器在额定负载条件下运行作为经济运行区的上限值，故得出βj1＝1的数值。

经济运行区的下限对应的损耗率如图1所示，要与额定损耗率相等。

而变压器在额定负载时(β＝100%)，损耗率ΔPe%的计算式为：ΔPe%＝ΔPoz+ΔPdz÷Secosφe+ΔPoz+ΔPdz(2) 式中cosφe——变压器额定负载时的功率因数当变压器负载率为βj2时，其综合功率损耗率ΔPj2%的计算式为ΔPj2%＝ΔPoz+βj22ΔPdz÷βj2Secosφ2+ΔPoz+βj22ΔPdz(3)因为ΔP j2%＝ΔPe%，所以可得下列关系式：ΔPoz+ΔPdz÷Secosφe+ΔPoz+ΔPdz＝ΔPoz+βj22ΔPdzβj2Secosφ2+ΔPoz+βj22ΔPdz (4)在上式中Secosφe》ΔPoz+ΔPdz，βj2Secosφ2》ΔPoz+β2j2ΔPdz，故分母中的ΔPo z+ΔPdz和ΔPoz+β2j2ΔPdz可以略去不计，又因Secosφe≈Secosφ2，所以式(4)可简化为：ΔPoz+ΔPdz＝ΔPoz+βj22ΔPdz÷βj2由上式可解得：βj2＝ΔPoz÷ΔPdz＝βz2(5)结论：经济运行区的上限βj1＝1；经济运行区的下限βj2＝βz2。