摘要：文章通過闡述目前配電網(wǎng)變壓器的功率損耗問題，分析了配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合研究配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的技術(shù)理論，提出了配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)變壓器；功率損耗；經(jīng)濟(jì)運行；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）35-0037-02

我國能源資源豐富，但是我國的能源利用率水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國、日本等發(fā)達(dá)國家。在配電網(wǎng)中從發(fā)電廠發(fā)電到給各個部分供電，然后到用戶的用電，整個過程的電能消耗約占發(fā)電量的27%～35%，變壓器消耗的電能約占電力系統(tǒng)損耗的35%左右。目前在整個電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)變壓器數(shù)量多、損耗大，配電網(wǎng)變壓器的經(jīng)濟(jì)運行關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運行和發(fā)展，采用先進(jìn)的技術(shù)手段實現(xiàn)配電網(wǎng)在變壓器中的經(jīng)濟(jì)運行，對節(jié)能降損有著重大的現(xiàn)實意義。

1 變壓器的功率損耗

1.1 有功功率損耗

變壓器的有功功率損耗是指在變壓和傳輸功率的過程中，變壓器本身產(chǎn)生的有功功率損耗，包括空載損耗和負(fù)載損耗。雙繞組變壓器的有功功率損耗計算公

式為：

公式中β為負(fù)載系數(shù)：

1.2 無功功率損耗

變壓器的無功功率損耗是指在變壓和傳輸功率的過程中，變壓器本身產(chǎn)生的無功功率損耗，變壓器的無功功率由與負(fù)荷大小無關(guān)的空載勵磁功率以及與負(fù)荷平方成正比變化的漏磁功率兩部分組成。雙繞組變壓器的無功功率損耗計算公式為：

變壓器的變壓過程是借助于電磁感應(yīng)來完成的，因此變壓器是一個感性的無功負(fù)載。變壓器在傳輸功率時，本身的無功功率損耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本身的有功功率損耗，配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行時，無功電量節(jié)約的電能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功電量節(jié)約的電能，因此在分析計算配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行時，不僅僅要考慮到有功功率損耗最小，更要考慮到使無功功率損耗最小。

2 配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 變壓器自身參數(shù)的準(zhǔn)確性

變壓器的技術(shù)參數(shù)是計算變壓經(jīng)濟(jì)運行最基本的數(shù)據(jù)，變壓器長時間的運行，設(shè)備損壞老化，維修不及時，這些都使得變壓器本身銘牌上的參數(shù)發(fā)生了較大的變化，這給變壓器的經(jīng)濟(jì)運行帶來了很大的困難。變壓器的經(jīng)濟(jì)運行是在變壓器穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，根據(jù)變壓器設(shè)備，通過合理地選擇變壓器運行方式和調(diào)整負(fù)荷變化曲線、優(yōu)化變壓器運行地點等方式，來最大限度地保持配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行，降低變壓器的損耗。降低變壓器的有功功率和無功功率損耗、提高變壓器的運行效率、提高變壓器的功率因數(shù)、提高變壓器的利用效率是配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的目標(biāo)。配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的計算是基于變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗的計算，結(jié)合變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗的計算公式以及相關(guān)的理論研究來分析配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行的基礎(chǔ)理論。準(zhǔn)確把握變壓器自身技術(shù)參數(shù)和有功功率、無功功率的負(fù)載損耗，才能科學(xué)合理地分析配電網(wǎng)變壓器的經(jīng)濟(jì)運行。

目前，在配電網(wǎng)中越來越多地應(yīng)用了配電自動化系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以實時監(jiān)控變壓器的電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，解決了變壓器經(jīng)濟(jì)運行中分析參數(shù)不準(zhǔn)確的問題，這個系統(tǒng)采集到實時數(shù)據(jù)后，通后曲線擬合合成計算校準(zhǔn)變壓器的技術(shù)參數(shù)和功率損耗負(fù)荷曲線，分析變壓器的有功損耗和無功損耗，得到比較符合實際運行情況的變壓器運行參數(shù)和特性，以此為依據(jù)，來合理地調(diào)整配電網(wǎng)變壓器的運行方式，動態(tài)地分配變壓器的負(fù)荷變化，對變壓器進(jìn)行實施有效的監(jiān)控，從而得到配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的第一手技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)，提高配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行分析的準(zhǔn)確性，為整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運行奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 變壓器經(jīng)濟(jì)運行方式的切換和變壓器本身的可靠性

在配電網(wǎng)中，變壓器中所承載的負(fù)荷是不斷進(jìn)行變化的，在變壓器的運行過程中不可避免要經(jīng)常切換運行方式，如果按照配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的理論知識來確定變壓器的運行方式，從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，這種方式固然可以節(jié)省一部分能源，但是變壓器要不斷地切換運行方式，這對變壓器的操作和使用壽命提出了挑戰(zhàn)，頻繁地切換配電網(wǎng)變壓器運行方式，也會嚴(yán)重影響整個配電網(wǎng)的電量穩(wěn)定，影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此，如何根據(jù)配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行理論科學(xué)合理地制定變壓器經(jīng)濟(jì)運行的策略，又最大限度地控制配電網(wǎng)變壓器的切換次數(shù)，不僅關(guān)系著配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行，更關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠發(fā)展。

配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)可靠運行，不僅僅要考慮到經(jīng)濟(jì)因素，最大限度地降低損耗，更要考慮到配電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運行，提供高質(zhì)量的供電。根據(jù)配電網(wǎng)中承載的負(fù)荷的特點，可以使用基于一段較短時間的負(fù)荷預(yù)測變壓器節(jié)能控制辦法，來科學(xué)有效地控制配電網(wǎng)變壓器的經(jīng)濟(jì)運行方式。通過這種負(fù)荷預(yù)測曲線，根據(jù)變壓器節(jié)能函數(shù)，分別求出變壓器在不同運行方式下的經(jīng)濟(jì)損耗值和切換變壓器運行方式以后節(jié)約的電能，綜合分析變壓器的經(jīng)濟(jì)損耗和變壓器的切換操作損耗，確定在配電網(wǎng)運行的某個時段需要切換變壓器，這種方式解決了單純因為考慮配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行，而忽視了由于頻繁調(diào)整變壓器帶來的切換操作損失，從而保證配電網(wǎng)的安全性和可靠性，消除了一定的安全隱患。

2.3 配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性

配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性直接影響著變壓器的穩(wěn)定可靠經(jīng)濟(jì)運行，可靠經(jīng)濟(jì)的配電網(wǎng)變壓器切換裝置是整個配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。

首先，在選擇配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置時，不僅僅要考慮它先進(jìn)的自動投放裝置設(shè)計，還要通過一定的實踐，采用一些成熟的技術(shù)來驗證配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置的可靠性和穩(wěn)定性，最終保證配電網(wǎng)變壓器的穩(wěn)定可靠運行。

其次，配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置的實用性也是需要考慮的重要原則，一方面配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置的功能要滿足電力系統(tǒng)的要求，另一方面配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置的功能要盡可能地被使用，要有充足的實用性，這樣才滿足整個配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運行的目的。

最后，配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置還需具有一定的靈活性，一方面因為配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置作為配電網(wǎng)中變壓器經(jīng)濟(jì)運行系統(tǒng)的終端，需要它靈活地根據(jù)中心調(diào)度的命令進(jìn)行變壓器的投切操作，及時反映中心調(diào)度的命令，如果沒有一定的靈活性，錯過了配電網(wǎng)的實時監(jiān)控和調(diào)度，這樣是達(dá)不到變壓器經(jīng)濟(jì)運行的目的的，另一方面配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置在整個配電網(wǎng)系統(tǒng)中作為一個獨立的運行裝置，它需要靈活地根據(jù)負(fù)荷變化曲線規(guī)律，結(jié)合配電網(wǎng)中變壓器經(jīng)濟(jì)運行的方式和條件進(jìn)行自動的投切操作，這對配電網(wǎng)變壓器運行切換裝置的靈活性也是一個巨大的考驗。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益意識也不斷提高，節(jié)能減損，不僅僅是電力產(chǎn)業(yè)關(guān)注的主要問題，也是整個社會關(guān)注的主要問題。我國的能源問題隨著一些高耗能行業(yè)的快速發(fā)展變得越來越嚴(yán)峻，有時甚至出現(xiàn)了電力供應(yīng)不足的局面，許多城市又出現(xiàn)了拉閘限電的窘態(tài)。解決配電網(wǎng)變壓器的損耗問題，實現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運行，是實現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行的重要環(huán)節(jié)。

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作者簡介：談科為（1975—），男，廣東順德人，研究方向：電氣工程及其自動化，身份證號：440102197507210018。