配电变压器经济运行方式的分析与应用探讨

碌咆囊庭器莉　船　衙霭　

变雎器是电　业的主要设备之一．既是输送电能的设备　又是消耗电能的设备。尽管它的效率很高．但由于它的使用量　太，应用范围广　加上我国目前仍有相当数量的高能耗变压器迂　在电网中适行．它自身消耗的电能仍十分町观。据初步估计．我　国每年所有变压器自身消耗的电能占　发电量的５％以上，因　此努力降低变压器的能耗．是国内外变压器制造厂和用户共同　关心的问题　变压器节能贯穿于变压器的设计、制造、运行和改造等很多　环节．音理研究配电变压器的经济容量、提高变压器的运行效　率　实现变压器的经济运行则是其中一十重要节能措施。宜践　汪明，即使是节能变压器．如果运行不当　实际运行时效率也不　会理想　嘲此变压器的经济运行枉节能上大有潜力可挖　据分　析　争围开展变压器经济运行町使变压器的能耗下降１０％　每　年可节电约３０亿ｋＷ－｝】　上。由丁篇幅所限本文只简要介绍　并探讨配电变压器经济运行方式的选择　为变压器的节能与经　济运行提供理论与麻ｊｆＪ依据　用户根据负载所确定的变压器经济容量．可以是一台或多　台变压器　对有两台“上并列运行的配（娈）电站　在同负载条　件下　蛮压器并列运行的损耗不仅与各台变压器的技术参数有　关同时　也与变压器间的负载分配有关　为避免变压器出现故　障而对电嗣造成损戋．很多变压器用户均装有备用瘦压器．这些　变压器平时不川．为　冲　备用　为提高运行效率．国外已广泛政　砖”备用为　热”备用，即平　时备用变压器也投＾运行　且是负载率不高．而有备用容量　当　其中有一台变压器出现故障即退出运行，其它变压器仍可继续　运行　不会超载。过样做具有如下优点：　１．并联后的变压器负载可以合理地分配．使变压器的　损　耗降低到最小的数值。　２由十台理分配负载，原来未并联前温　高的变压器可“　降低，温升低的升高不大　过样　变压器的绝缘不易老化．运行　寿命可　蜓长　３可以改善变压器的电压调整率．提高电压质量　电压稳　定　使电容器的投＾牢可以提高　无功朴偿效果好　４　Ｉ１Ｉ　提岛安牟运ｔ仃的口ｊ靠性　当　台变压器故障时．男　几台仍可逗行，继续供电一　５　对负荷逐渐增ｌ＾的变压器　可　节省初建时的投资　变　压器先投＾　台　随负荷增大再投＾第二、三台　国内有不少变电站通常根据负载电流的大小决定投运变压　器的台数硬运行方式　以降低变电站的损耗达到节电运行的目　的．通常具体做法是：当负荷电硫小于或等于小容量变压器的额　定电流时　单独投运额定电流较小的变压器；当负荷电流大干小　口叶笑洋　

兰　—Ｊ　—一　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　工业技术　

配电变压器经济运行分析系统可行性研究报告　

刘丽群　

（佳木斯电业局，黑龙江佳木斯１５４００２）　

摘要：配电变压器是电力系统末端配电用的变压器分布面非常广泛，配电变压器总的数量和容量都很大。另外配电变压器具有容　

量小、负载波动大、长时间处于轻载和空载运行的特点，因此其损耗也很大。据有关统计配电变压器的电能损耗占全部电网损耗的　

４０％左右。所以开展配电变压器经济运行节电潜力巨大。　

关键词：变压器；经济运行分析；系统　

中图分类号：ＴＭ４１　文献标识码：Ａ　

实际网络中变压器的供电负荷多为一随　

机变量。变压器的实际负载系数仅具有“瞬　

时”的概念，它随着负荷的变动而变化。所以，　

对于大量存在变动负荷的变压器，其考核指　

标应是在一定时间段内是否处在经济运行。　

近年来，配变容量的选择方法是供、用电部门　

和科研单位探讨的课题之一。其选择的方法　

主要有功率运行损耗最小原则、经济负荷法、　

年运行费用最低等方法。这些方法各有优缺　

点，有的与供电部门坚持节约能源的原则相　

悖　有的与用电部门的实际利益相矛盾。因此，　

合理地选择变压器的容量，既满足节能要求，　

又能在经济区域内运行。　

本项目主要解决配电变压器经济运行方　

式的优化、负荷调整的优化、配变运行电压分　

接头的优化和配电变压器容量选择的优化问　

题，在保证安全生产的前提下综合各种节电　

方法使配电变压器在合理的经济区域内运　

行。根据现场实际情况提出一套切实可行的　

经济运行操作方案。以神经元网络方法进行　

负荷预测，根据负荷预测趋势采用两段时域　

法进行变压器经济运行的各种优化，采用区　

域上限法选择配变容量，并以图形的方式直　

观的给出各种条件下的变压器经济运行方案　

以及运行曲线和参数报表。　

１国内外现状及发展趋势　

变压器经济运行的基础理论最初是由德　

国的魏德曼教授在１９２０年提出的　１９３４年前　

第１Ｏ卷第１期　２　０　１　４年１月　沈阳工程学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）　ＶＯＬ１ＯＮｏ．１　Ｊａｎ．２０１４　

主变压器有载调压和经济运行的探讨　

孙国付　

（国网辽宁省电力有限公司朝阳凌源供电公司客服中心，辽宁凌源１２２５００）　

摘要：根据负荷的变化，在系统无功充足的前提下，电网中的主变压器采用了有载调压方式，及时调整主变有载分接　开关，从而合理地选择了有载调压对应的经济电压．分析了调整变电所母线电压与电网损耗之间的关系，并深入地研究　不同的调压等级对变电所各条线路的电压合格及功率损耗的影响．从计算结果可知，各条线路有功损耗及总损耗随着负　载率的升高而升高，而损耗最小的经济电压也随之发生变化，因此，电压须以功率损耗最小为依据来进行调整．　关键词：有载调压；经济电压；有功功率损耗；无功补偿；节能降损　中图分类号：ＴＭ４０３．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—１６０３（２０１４）０１—００４１—０６　

１研究目的和意义　

随着我国电力工业的迅速发展，电网覆盖地域逐　

步扩大，与此同时对电力供应的需求及电能质量的要　

求也不断提升．然而，受诸多方面因素的影响，电压质　量的问题显得尤为突出，它关系到电力企业和电力用　

户的经济效益，一旦出现电压偏离、忽高忽低等现象，　

将严重影响电力供应的稳定性，严重时可能导致电压　

崩溃而造成电力系统瓦解．因此，提高电压质量，保证　电力系统稳定经济运行是一个亟待解决的问题．主变　

压器有载调压研究的现实意义为：　１）提高输出电压质量，对电力系统稳定运行具有　重要作用．　２）降低网络损耗，降低对电气设备的冲击力，从　

而提高电力系统的经济效益．　

２电力系统的电压调整　

２．１　电压调整的几种方式　

１）发电机调压．改变发电机端电压是最直接的调　

压手段．表１为发电机调压方式在不同类型供电系统　

２００６年第４期　（总第９０期）　大众科技　ＤＡ　ＺＨＯＮＧ　ＫＥ　Ｊ　ＮＯ．４，２００６　（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ　Ｎｏ．９０）　新型配电变压器负载率、效率与经济运行分析　陈园丽　（福建永安煤业公司丰海煤矿，福建永安３６６０００）　【摘要】文章着重论述了配电变压器在正常运行的前提下，如何合理调整配电变压器。使其达到降低损耗、节约能源和经济　运行的良好效果。　【关键词】配电变压器；负载率；效率；有功损耗　【中图分类号】ＴＭ４２１　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１ｏ０８一ｌ１５１（２ｏ０６）ｏ４—０１０１—０２　一　引言　由于煤矿大多数是上世纪７０年代建井，变压器型号大多　数是ＫＳＪＬ型、ｓＪＬ型、ＳＬ型等老式产品．为了安全生产．减少电　能损耗，合理支付电费，降低设备投资，今年我矿矿部变亭更换　了１台Ｓｌ　１０，０．４（３２０ＫＶＡ）￣新型变压器，将原来的ＳＪＬ－－１０／０．４　（３２０ＫＶＡ）更换，取得了较好的经济效益。然而正确选用变压器　台数、型号、容量，采取合理的运行方式和不断地词整用电负　荷，是用电共同关心的问题。但是在实际工作中，人们往往出现　一些片面的观念和看法，有的认为变压器的负载率均应在０．７　０．８时效率最高，同时为了少付电费和减少设备投资，经常选用　小容量变压器。两台变压器本应并联运行。却只投入一台而另　一台备用，本应用大变压器负荷却仍用小变压器带，有的人片　面选用大变压器，追求最佳负载率，这样的观点，会造成浪费能　源或增大投资。根据我矿多年来用电情况的了解．例举了变压　器的几个主要参数，着重说明变压器负载率、效率与经济运行　条件下的变压器容量、台数的正确选用。　二、变压器损耗分类　变压器的损耗主要分以下几类：　１．有功空载损耗Ｐ０是变压器磁滞和涡流损耗的统称，是固　定损耗，与负荷无关。　２．有功负载损耗Ｐｋ是变压器的电阻损耗，随负荷的平方　变化。　３．无功空载损耗Ｑ。建立磁场必须的无功功率，与负荷无　关，Ｑｏ＝Ｓｅｌｏ％ｘｌ０　。　４．无功漏磁损耗Ｑ　是变压器漏磁通产生的无功损耗，随　负荷的平方变化。变压器定额负荷时，Ｑ　的值为Ｑ　＝Ｓ　％×　１０＿１。　式中　——变压器额定输出容量　Ｉ　——穿戴电流百分数　Ｕ　——短路阻抗百分数　三、分析和论证说明　１．变压器参数一定，负荷变化时，变压器的最佳负载率。　当变压器的铜损等于铁损时。或者说固定损耗等于可变　损耗时，变压器的损耗最小，效率最高。这时的负载率为最佳　负载率．计算式是：　Ｂ　（Ｅ１　Ｉ￣＝［（Ｐｏ＋ＫＱｏ）／（Ｐｋ＋ＫＱＯ］　式中Ｋ——变压器的无功损耗对网络造成的有功损耗系　数．一般取０．０２—０．１　１３ｊ　一有功最佳负载率　Ｂ广综合最佳负载率　我国上世纪７０年代以后生产的变压器１３　在０．４～０．５５之　间，近年来低损耗变压器的１３　为０．４５左右。低损耗变压器比　７０　８０年代生产的变压器损耗平均降低２５％左右，若从节能　观点上出发，应尽量使变雎器负载率在接近最佳负载率的情　况下运行为好。　２．变压器参数一定，负荷变压时，变压器的有功损耗，损耗　率和效率。　ＡＰ＝Ｐｏ＋ＷＰｔ　ＡＰ％＝（ＡＰ／ＡＰＩ）ｘｌ００％＝［ＡＰ／（１３ｓ　＋ＡＰ）］ｘｌ００％　ＴＩ＝［Ｉ－ＡＰ／（Ｐｌ＋△Ｐ）］ｘ１００％　式中Ｐ．——变压器输入有功功率　Ｐ。——变压器输出有功功率　＝Ｐ广△Ｐ０　△Ｐ——有功损耗　△Ｐ％——损耗率　１１——效率　举例如下：现在Ｓ，ｏ－１０００／１０变压器一台，Ｐ。＝１．５５ｋｗ，Ｐｋ＝　７．５ｋｗ，设ｃｏｓｑ￣－０．９０。　变压器在实际运行中．由于无功损耗对变雎器影响不大．　为了便于计算和分析变压器有功损耗．故且暂不计算无功损　耗的影响。上述计算结粜列于表１。　表１ＳＩＯ一１０００／１０变压器有功损耗相关参数　△Ｐ，ｋ　△Ｐ　）　ｒｔ（墨）　１　８．ｏ６　０．∞７　曰ｅ．Ｏ　Ｏ．８　６．３５６４　Ｏ．８下５　∞．１２　Ｏ．６　４．２５９６　０．个８　ｇ睁．２２　０．ｄ　２．７５１６　ｏ　７６　∞．２４　Ｏ．３　２．２２６９　０．８２　曰ｅ．１８　Ｏ．２　ｉ．奇６０ｄ　１．０２　阜．０８　Ｏ．１　１．６２５ｌ　１．７７　【招．２３　０　Ｏ５　１．５６弱　３．３７　阳．６３　Ｏ．０１　１．６５０８　１４．７　Ｂ５．０Ｏ　分析表ｌ数据可以看出：第一，低损耗变压器的损耗率都　很小，而效率都很高。变压器效率基本在９８％以上。第二、该类　型变压器的有功最佳负载率为０．４～０．４５。第三，在实际工作中，　当设备容量和负荷已定的条件下．变压器可以在负载率为　０．２　１的范围内使用。当然在选用变压器时或者负荷可以调整　的情况下．应避免在低负载率０．２以下和重负载率０．８以上运　行。第四，从变压器的损耗角度上讲。当两台并联运行的同容　量变压器各自负载率接近０．６时，则变压器的损耗约等于一台　变压器在（Ｂ＝１时，ＡＰ＝９．０６；Ｂ＝０．６，ＡＰ＝４．２５）。　【收稿日期】２００６－０１－２８　【作者简介】陈因丽，女，福建永安煤业公司丰海煤矿机电助理工程师。　—．１０１——