王書潔

【摘 要】 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)于提高輸電效率，降低電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本有著重要作用，而我國(guó)存在著嚴(yán)重的資源緊張、能源浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題，因此，提高變電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，對(duì)于建設(shè)我國(guó)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)有著十分重要的意義。本文就在對(duì)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出合理的改進(jìn)方法，以促進(jìn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的提升。

【關(guān)鍵詞】 變壓器 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 理論 改進(jìn)方法

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)購(gòu)?fù)稻對(duì)袟栿的日益渣w櫻溲蠱髟誦泄婺L岢雋爍叩囊蟆5牽氪送保找胬┐蟮牡繽婺：陀玫縲棖笠彩溝帽溲蠱髟誦脅淖試蠢朔選⒕貿(mào)殺炯本縞仙虼耍員溲蠱髟誦蟹絞礁慕允迪直溲蠱骶迷誦校塹鼻暗緦?duì)行覔v⒄溝鬧匾翁猓弒甘種匾難芯考壑怠？1 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的理論

1.1 計(jì)算變壓器功率損耗

1.1.1 雙繞組變壓器的功率損耗

（1）有功損耗：在傳輸功率過(guò)程中，變壓器本身會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗，這種損耗包括負(fù)載損耗和空載損耗。其計(jì)算方法為有功功率損耗△P=P0+Pkβ2，其中，β是負(fù)載率，其數(shù)值為變壓器負(fù)載容量與額定容量的比值，P0和Pk分別是變壓器的空載和負(fù)載有功損耗，單位均為KW。

（2）無(wú)功損耗：變壓器的作用機(jī)理是利用電磁感應(yīng)來(lái)完成電壓之間的變化，在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)無(wú)功損耗。通常而言，變壓器在傳輸功率過(guò)程中的無(wú)功功率損耗會(huì)遠(yuǎn)大于有功功率損耗，因此，在變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)踐中，需要考慮無(wú)功功率損耗和有功功率損耗的最小值。

無(wú)功功率損耗△Q=Q0+Qkβ2，其中，Q代表變壓器的空載無(wú)功損耗，其值Q表示變壓器的負(fù)載無(wú)功損耗。

（3）綜合功率損耗：綜合功率損耗包括功功率損耗和由無(wú)功功率損耗引起的有功功率損耗。其計(jì)算方法為：Pz=P0z+Pkzβ2，其中，P0z為空載綜合損耗，Pkz是額定負(fù)載綜合損耗。

1.1.2 三繞組變壓器的功率損耗

三繞組變壓器的功率損耗與雙繞組的相同，差別在于計(jì)算方式上，三繞組變壓器的有功損耗：△P=P0+Pk1β21+Pk2β22+Pk3β23，其中，β是各側(cè)繞組的負(fù)載系數(shù)；無(wú)功損耗：△Q=Q0+Qk1β21+Qk2β22 +Qk3β23，綜合損耗：△Pz=P0z+PkZ1β21+PkZ2β22+PkZ3β23。

1.2 調(diào)整變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間

變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是降低變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)成本，提高整體輸送的經(jīng)濟(jì)效益，因此，需要綜合考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)。在變壓器運(yùn)行中，負(fù)載變化與無(wú)功功率損耗和有功功率損耗之間呈非線性變化，當(dāng)有功功率損耗和無(wú)功功率損耗在最低點(diǎn)時(shí)，就是變壓器的最佳有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)和最佳無(wú)功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)。在雙繞組單臺(tái)雙繞組變壓器中，變壓器最高效率的條件為負(fù)載損耗于空載損耗相等，單臺(tái)三繞組變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)載系數(shù)有關(guān)。

2 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的改進(jìn)方法

2.1 對(duì)變壓器進(jìn)行合理配置

2.1.1 新增變壓器的選擇

當(dāng)變電站是新建時(shí)，變壓器應(yīng)該選擇在同樣壽命條件下，經(jīng)濟(jì)效益最好的臺(tái)數(shù)和容量配置；在選擇變壓器和配電器型號(hào)時(shí)，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)該參照DL/T985配電變壓器能效技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)導(dǎo)則的標(biāo)準(zhǔn)，選擇還應(yīng)遵循節(jié)能效果強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益高、投資回收周期短的原則。

2.1.2 對(duì)變壓器進(jìn)行更新

對(duì)于變電站當(dāng)前運(yùn)行的舊變壓器，如果其使用壽命已經(jīng)超過(guò)服役期限或者國(guó)家規(guī)定淘汰的，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的更新，選用的變壓器標(biāo)準(zhǔn)參照新增變壓器選擇標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，對(duì)變壓器運(yùn)行進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，如果其運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)且整體的綜合功率損耗較大，也應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行更新替換。

2.2 選擇合適的變壓器運(yùn)行方式

對(duì)變壓器運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其始終保持在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的區(qū)間，是實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效方式，在調(diào)整過(guò)程中，需要根據(jù)變壓器的實(shí)際情況采取針對(duì)性的調(diào)整措施。

首先，如果分列運(yùn)行的變壓器二次側(cè)有聯(lián)絡(luò)線，則應(yīng)該在維持總供電負(fù)載的前提下，對(duì)公用的一臺(tái)、兩臺(tái)和三臺(tái)分列運(yùn)行方式進(jìn)行比較和選擇；如果沒(méi)有二次側(cè)開關(guān)，則沒(méi)有必要對(duì)其運(yùn)行方式進(jìn)行研究。

其次，如果只有兩臺(tái)分列運(yùn)行的變壓器只需要一臺(tái)就能夠滿足供電負(fù)載時(shí)，則應(yīng)該對(duì)兩臺(tái)變壓器的額定負(fù)載損耗和空載損耗進(jìn)行比較，選用總損耗值最低，再對(duì)選定的變壓器運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，確定綜合功率損耗最小的運(yùn)行方式；同樣，當(dāng)分列運(yùn)行的變壓多于兩臺(tái)，需要對(duì)停運(yùn)臺(tái)數(shù)和不停運(yùn)進(jìn)行比較，選擇損耗最小的運(yùn)行方式。

第三，對(duì)影響變電站運(yùn)行方式的條件進(jìn)行優(yōu)化，比如改造二次部分、添加變壓器互投設(shè)備和使用低壓側(cè)母線環(huán)式接線等。

2.3 對(duì)變壓器負(fù)載進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)整

合理的經(jīng)濟(jì)負(fù)載是實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施，主要有調(diào)整變壓器間的負(fù)載經(jīng)濟(jì)和削峰填谷兩種方式。

首先，調(diào)整變壓器間的負(fù)載經(jīng)濟(jì)，對(duì)于分列運(yùn)行的變壓器，計(jì)算并合理分配變壓器間的負(fù)載，使變壓器的綜合功率損耗維持在最低值；當(dāng)變壓器為三繞組單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，需對(duì)變壓器二次側(cè)和三次側(cè)繞組之間的負(fù)載進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆峙洌瑏?lái)降低變壓器的綜合功率損耗。

其次，削峰填谷，可以通過(guò)制定合理的電費(fèi)電價(jià)政策，比如用電高峰與低谷的階梯式電價(jià)，來(lái)改變用戶的用電規(guī)律，避免變壓器負(fù)載運(yùn)行等狀態(tài)的出現(xiàn)；同時(shí)根據(jù)負(fù)載曲線，對(duì)變壓器的整體負(fù)荷率進(jìn)行調(diào)整，避免變壓器長(zhǎng)時(shí)間空載運(yùn)行的現(xiàn)象；另外，當(dāng)變壓器相間出現(xiàn)不平衡負(fù)載時(shí)，應(yīng)及時(shí)給予適當(dāng)調(diào)整，來(lái)減小變壓器的總綜合功率損耗。

3 結(jié)語(yǔ)

在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要與變壓器的有功損耗、無(wú)功損耗和綜合功率損耗有關(guān)。因此，在實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)，首先應(yīng)該對(duì)這三者進(jìn)行計(jì)算，得到最為合適的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間，據(jù)此來(lái)對(duì)變壓器運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整，可以利用的方式有對(duì)變壓器進(jìn)行合理配置、改變變壓器的運(yùn)行方式以及對(duì)變壓器負(fù)載進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)整。

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