变压器经济运行分析与应用发表时间：2016-10-15T15:09:39.747Z 来源：《电力技术》2016年第5期作者：秦鹏[导读] 伴随我国电力供应规模的不断扩大，变压器在电力系统中已占据着越来越重要的地位。
国网石嘴山供电公司 753000摘要：伴随我国电力供应规模的不断扩大，变压器在电力系统中已占据着越来越重要的地位。
当前，变压器最常应用于输变电行业领域，其在输变电行业中属耗能最大设备。
据统数据统计，变压器在电力系统中主占据总发电量的15%，在电力耗能中占据45%,若每日耗能实现降低1%，电力企业每年则可节约上百亿电能，因此变压器的经济运行分析对电力企业及资源耗能控制都有着重大意义。
从变压器整体来说，变压器的经济运行需在确保电力质量及电能充足的前提下从各项设备进行着手优化，减少电能不必要的消耗，使变压器有效实现经济运行目标。
对此，本文针对变压器的经济运行展开分析，并根据经济运行提出有效应用策略。
关键词：变压器；经济运行；应用0.引言变压器实现经济运行不仅能够减少电能源的消耗，还能使电能资源得到有效利用，实现最大经济效益。
变压器的经济运行可从调整负载、选择适宜运行方式、改善运行条件等进行实现，并通过采用节电运行模式降低变压器电能在运行时产生的损耗，同时，将变压器以往不适合且耗能较大的运行方式进行改变，重新调整变压器最佳组合，减少输电线路线损的增加现象，从切实实际达到变压器的经济运行目的，这对变压器电能的消耗及损失控制有积极作用。
1.变压器经济运行分析1.1变压器损耗定量分析变压器损耗定量主要恩威有功功率损耗与无功功率损耗，有功功率损耗：假设△P设为有功功率损耗，Po为空载损耗，β是负载率，Pk是短路损耗，那么变压器在传输时其有功功率损耗则为：（1）△P=Po+β2Pk ；三绕组变压器为：（2）△P=Po+β12Pk1+β22Pk2++β32Pk3，在式中，β1、β2、β3分别为变压器测压负载率的高、中、低阶段，而Pk1、Pk2、Pk3则分别为变压器侧压短路损耗的高、中、低阶段[1-2]。
第二章变压器习题解答1.什么是主磁通？什么是漏磁通？答：链着励磁绕组和电枢绕组、经过气隙在电机主磁路中形成闭合磁路的磁通是主磁通；只链着励磁绕组或电枢绕组的磁通是漏磁通，它不穿过气隙。
2.变压器的主要额定值有哪些?一台单相变压器的额定电压为220V/110V,额定频率为50Hz,试说明其意义。
若这台变压器的额定电流为4.55A/9.1A,问在什么情况下称其运行在额定状态？答：变压器的主要额定值有：(1)额定视在功率或称额定容量S'(kVA)；(2)额定线电压U1N(印)/U2n QV)；⑶额定线电流I1N (A) H2n (A)；⑷额定频率f N (Hz) o一台单相交压器的额定电压为220V/110V,额定额率为50Hz,这说明：(1)该变压器高压绕组若接在50Hz、220V电源上，则低压绕组空载电压为110V,是降压变压器；(2)若该变压器低压绕组接在50Hz、110V电源上，则高压绕组空载电压为220V,是升压变压器。
当这台变压器加负载，使高压绕组电流为4.55A、低压绕组电流为9.1A时，称其运行在额定状态。
3.变压器的电抗参数X”、和土。
各与什么磁通相对应?说明这些参数的物理意义以及它们的区别，分析它们的数值在空载试验、短路试验和正常负载运行时是否相等。
答：励磁电抗X”对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁芯。
其磁阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此X…，的值很大。
此外，铁的磁导率不是一个常数，它随磁通密度的增加而变小。
磁阻与磁导率成反比，所以励磁电抗和铁芯磁导率成正比。
由于短路试验时电压低、主磁通小，而空载试验时加额定电压、主磁通大，所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电抗大。
正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等。
一次绕组漏电抗％。
与二次绕组漏电抗X”分别对应于一次绕组漏磁通和二次绕组漏磁通，漏磁通要走空气磁路而闭合，磁路的磁阻很大，因此Xy和X”就很小。
第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt d N e 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1,U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 (试)从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？ 答：由dt d N e 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N U N U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 (试)变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
