變壓器的使用及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

李瑞晨

（黑河市熱電廠，黑龍江 黑河 164300）

變壓器的使用及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

李瑞晨

（黑河市熱電廠，黑龍江 黑河 164300）

介紹變壓器的使用及負(fù)荷率的選擇和運(yùn)行效率間的關(guān)系，結(jié)合本人在現(xiàn)場的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)簡單介紹了變壓器如何更有效和更經(jīng)濟(jì)的使用，希望通過本文給廣大熱電廠運(yùn)行職工提供一點(diǎn)建議和意見。

變壓器；運(yùn)行效率；負(fù)荷率

電力變壓器是靠電壓變換來進(jìn)行能量傳輸?shù)碾娏υO(shè)備，對變壓器運(yùn)行的要求是安全、可靠、高效經(jīng)濟(jì)。本文就變壓器的自身特點(diǎn)對其使用和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行做以下介紹分析。

1 變壓器的運(yùn)行

1.1 使用條件

變壓器的正常使用條件是海拔不超過1000米，室外溫度在+40。C～-30。C之間。在此條件下變壓器的電壓波形近似于正弦波，多相電源電壓近似對稱。特殊的使用條件下，變壓器的額定參數(shù)要有相應(yīng)的改變。例如，高原、嚴(yán)重污穢區(qū)、地震頻發(fā)區(qū)等，變壓器應(yīng)該通過改變絕緣等級等技術(shù)手段修改其技術(shù)參數(shù)。

1.2 允許溫升

變壓器某一部位的溫度高于冷卻空氣溫度或冷卻水入口溫度的允許差值是變壓器的允許溫升。變壓器絕緣的壽命就是由最熱點(diǎn)的溫度所決定的。變壓器在額定負(fù)荷下，當(dāng)冷卻介質(zhì)為20。C時，若繞組最熱點(diǎn)溫度為98。C，其理論絕緣壽命為20年，這是正常老化過程，變壓器絕緣在80。C～140。C之間時，每增加6K，其老化速度增加一倍。

1.3 變壓器的運(yùn)行方式

1.3.1 正常的周期性銘牌出力運(yùn)行

例如，每一天某一小段時間負(fù)荷超過銘牌規(guī)定值，但其余時間負(fù)荷低于規(guī)定值，從壽命損失角度來看，高負(fù)荷時壽命損失的加快與低負(fù)荷時壽命損失的減緩相補(bǔ)償，總體來說還是正常的老化過程。

1.3.2 長時間急救性負(fù)荷

這是系統(tǒng)中出現(xiàn)某迫不得已的情況時，需要變壓器較長時間帶超過銘牌規(guī)定的負(fù)荷，此時絕緣溫度將升高到某一規(guī)定的極限，絕緣的老化速度加快，但還不至于因過熱導(dǎo)致絕緣擊穿而對安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。這種運(yùn)行方式的允許時間及過負(fù)荷程度與冷卻介質(zhì)的溫度及原始負(fù)荷有關(guān)。

1.3.3 短時急救負(fù)荷

系統(tǒng)中出現(xiàn)緊急情況，需要變壓器嚴(yán)重超載運(yùn)行，絕緣溫度升高到危險的溫度，通常對油浸變壓器的溫度限制為不使絕緣產(chǎn)生許多汽泡而可能導(dǎo)致電擊穿。要求盡可能避免這種運(yùn)行方式，運(yùn)行時間盡可能短，通常限制在半小時以內(nèi)。

1.4 并列運(yùn)行

實(shí)際運(yùn)行中，為提高供電的可靠性，經(jīng)常采用兩臺或多臺變壓器聯(lián)合供電的情況。各并列運(yùn)行的變壓器符合下列條件：1、連接組別和相序相同，2變壓比相等或在允許偏差之內(nèi)，3、阻抗電壓盡量接近對其偏差值一般不超過10%。

2 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行即變壓器負(fù)荷率的選擇及運(yùn)行效率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：

η-----變壓器的效率；

β-----變壓器的負(fù)荷率

SN-----變壓器的額定容量

λ2-----變壓器的功率因數(shù)

PFe-----變壓器的鐵芯損耗

PCu-----變壓器的銅耗

2.1 單臺變壓器的最佳負(fù)荷率

單臺不同類型的變壓器的最佳負(fù)荷率在41%-63%之間，但實(shí)際運(yùn)行中，變壓器的負(fù)荷曲線是時間的函數(shù)，因此從節(jié)能及提高經(jīng)濟(jì)效益的角度來看，力求在一段時間、區(qū)間內(nèi)變壓器的平均效率接近最高效率才有實(shí)際意義，綜合各方面考慮建議單臺變壓器運(yùn)行的β值以70%-80%為宜。另外從公式可見，變壓器的功率因數(shù)越低其效率越低，因此，變壓器負(fù)載的功率因數(shù)首先應(yīng)提高到規(guī)范規(guī)定的0.9以上。

2.2 變壓器并列運(yùn)行時的負(fù)荷率

當(dāng)采用兩臺變壓器供電時，如每臺變壓器負(fù)荷率50%，則兩臺變壓器總備用率為100%，這兩種辦法都必然導(dǎo)致平均效率降低和電損增大，但可提高備用率，如果每臺變壓器負(fù)荷率都取75%左右，則當(dāng)一臺變壓器退出運(yùn)行時（假定兩臺變壓器容量相同），則備用率超過66.7%，并且隨變壓器臺數(shù)增加而增大，因此當(dāng)兩臺或兩臺以上變壓器運(yùn)行時，變壓器負(fù)荷率選擇75%比較合適。

3 結(jié)語

合理正確的使用變壓器，在保證功能的前提下使其打達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，對提高能源的利用率，推行國家節(jié)能政策，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益都有重要的意義。

［1］劉介才，工廠供電［M］.機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

［2］孫立軍，丁偉玲 集散控制系統(tǒng)的可靠性分析［J］.船電技術(shù)，2008，2（2）：127-128

李瑞晨（1988.05-）男，漢族，畢業(yè)于中央廣播電視大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)在黑龍江省黑河市熱電廠工作，主要從事電氣運(yùn)行監(jiān)控及管理工作。

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1003-5168（2015）11-114-01