淺談提高變壓器運行效益

趙宏玲

(國網甘肅電力培訓中心,甘肅蘭州 730070)

淺談提高變壓器運行效益

趙宏玲

(國網甘肅電力培訓中心,甘肅蘭州 730070)

本文詳細介紹了變壓器的技術參數, 并通過對變電所變壓器、配電變壓器、科學管理不同方面與變壓器經濟運行的關系,分析了影響變壓器運行效益的因素,提出了解決措施,為電網降損節能、降低供電成本提供了可靠的依據和發展方向,同時也是用電檢查人員在簽訂供用電合同時采用的重要手段。

變壓器 技術參數 科學管理 運行效益

長期以來由于受傳統觀念和習慣用電的影響，再加之受容量電費和電壓等級差別電價的制約，以及對容量電費的規定了解不深，從而導致電力成本增加，變壓器運行效益降低，另外，對于面廣量大的10kV和35kV變壓器在選擇和使用上也有著巨大的節能潛力，綜合以上因素，可以確定提高變壓器運行效益無需投資，只要變壓器配備合理，并加強供、用電的科學管理，就能達到節電和提高功率因數的目的。本文從不同方面反映了變壓器運行時如何合理應用就可提高運行效益，以供參考。

1 簡介

1.1 概念

變壓器運行效益：是指在傳輸電量相同的條件下，通過擇優選取最佳運行方式和調整負載，使變壓器電能損失降到最低。

1.2 考核變壓器經濟運行效益

考核變壓器運行效益：從變壓器經濟運行方式上，它主要體現在變壓器單臺、雙臺分裂、并列供電方式等方面，最后對其進行擇優選擇。

2 變壓器的技術參數

2.1 空載電流

空載電流的作用是建立工作磁場，又稱勵磁電流。當變壓器二次側開路，一次側電壓加為U1e時，一次側可產生電流Io(空載電流)，通常Zm、Z1，則Z1可以忽略。

2.2 空載損耗

變壓器空載損耗：是勵磁電流在變壓器鐵芯中產生的交變磁通引起的渦流和磁滯損耗。

2.3 短路電壓

短路電壓：是將變壓器二次繞組短接，在一次側繞組加電壓使二次繞組中電流達到額定值，這時將一次側繞組所加的電壓值與額定電壓值之比的百分數，稱短路電壓百分數。

2.4 短路損耗

短路損耗Pk：是變壓器在額定負載條件下一次側所產生的功率損耗（銅損）。變壓器繞組中的功率損耗和繞組的溫度有關，變壓器銘牌規定的Pk值，指繞組溫度為75℃時額定負載產生的功率損耗。

3 變壓器運行效益

3.1 變壓器技術參數存在差異

每臺變壓器都存在有功功率的空載損失和短路損失，以及無功功率的空載消耗和額定負載消耗。但變壓器容量、電壓等級、鐵芯材質不同時，上述參數也各不相同。那么，高的變壓器運行效益就是必須在選擇了參數好的變壓器和最佳組合參數的變壓器這種方式下運行。

圖4-1 變壓器“大馬拉小車”區間劃分圖

3.2 變壓器損失率的負載特性

變壓器損失率ΔP%是變壓器負載系數的二次函數，ΔP%首先隨著負荷增大而下降，當負載系數為：JP=(Po/PK)1/2(2-7)鐵損等于銅損，ΔP%又隨著負荷增大而上升。JP是最小損失率ΔP%的負載系數，稱為有功經濟負載系數。所以，當固定變壓器運行方式時，可通過調整負荷來降低ΔP%提高變壓器運行效益。

4 配電變壓器的經濟運行

4.1 變壓器“大馬拉小車”的技術分析

(1)“大馬拉小車”：是指變壓器長期不合理的輕載運行，它使變壓器容量得不到充分的利用，效率降低。人們習慣以變壓器的容量利用率作為劃分“大馬拉小車”的標準。節電措施中規定變壓器負荷率小于30%即為“大馬拉小車”，節約功率的習慣計算公式為：

(2)“大馬拉小車”臨界負載系數的確定。

1)“大馬拉小車”負載系數應根據變壓器損失率的變化規律確定。按有功損失率確定臨界負載系數，其計算公式為：

2)由此可知，只要變壓器實際負載系數≤L，則變壓器運行在“大馬拉小車”區間內。L的大小與和KL的大小有關。KL值選的較小，即ΔPL%較小，則L增大，即增大了變壓器“大馬拉小車”的范圍。反之，KL值選的較大，即ΔPL%較大，則L減小，即減小了變壓器“大馬拉小車”的范圍。但運行損失率增大，因此選取L時要考慮ΔPL%不能太大，又要照顧到變壓器更換條件不能太多，同時又要考慮更換小容量變壓器后的經濟效益。因此，推薦值選為1.5代入式中：L=0.382。

5 科學管理和變壓器經濟運行

變壓器制造和運行效益：變壓器運行效益不僅取決于經濟運行方式，同時還取決于變壓器的制造水平。按變壓器經常負載大致可以分為四種情況：(1)是經常處于滿載或接近滿載運行的變壓器；(2)是經常處于多半載運行的變壓器；(3)是經常處于少半載運行的變壓器；(4)是經常處于輕載或空載運行的變壓器。

6 結語

綜上所述，提高變壓器運行效益范圍大，辦法多，節電效果也好，具體總結如下：

充分利用現有設備條件，通過詳細分析和嚴密計算，選擇技術參數好的變壓器及合理的經濟運行方式運行，提高變壓器經濟效益。對不合理的運行方式，必須新增變壓器，實現變壓器經濟運行，所增加的投資通過節電很快能收回，最終提高了變壓器經濟效益。

[1]主編曹愛民.《變壓器經濟運行》.天津科學技術出版社.

[2]主編王興民.《電機及拖動基礎》.機械工業出版社.

[3]主編萬明善.《供電企業職業技能培訓教材用電檢查》.中國電力出版社.

[4]貴州電網公司.組編.《供電企業技能崗位培訓教材》.中國電力出版社.