变压器经济运行分析与应用茹进划

变压器经济运行分析与应用茹进划

茹进划

（阳江市阳东区东电安装维修有限公司广东阳江529500）

摘要：变压器广泛应用于国民经济的各个领域，装机容量和安装数量都很庞大，并且还将有更多的变压器持续投入运营。变压器运行中产生的损耗同样庞大，基于节约能源和保护环境的需要，在选择变压器容量时，有效控制变压器总损耗的意义非常重大。

关键词：变压器；经济运行；分析与应用

引言

配电变压器在电能传输和分配中起着重要的作用，同时，变压器本身会产生一定的有功和无功的损耗。由于变压器长时间运行和使用数量巨大而导致的损耗不容忽视，因此，研究变压器的经济运行和降低损耗非常有必要，可以对能源使用中的节能减排起到一定的作用。

一、变压器的经济运行及运行理论

1、变压器的经济运行

在保证变压器安全运行的基础上，改善变压器的运行条件等技术措施，使其最大限度地降低变压器在运行中的损耗。变压器经济运行是指在传输相同电能的前提下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使得变压器电能损失最低。换而言之，经济运行就是充分发挥变压器效能，因此，运行方式的合理选择，就能从而降低用电单耗，达到节电和提高功率因数的目的。影响变压器经济运行的因素主要有三项，一是变压器的运行方式；二是电网的功率因数因素；三是变压器的三相负荷平衡情况。

（1）配电变压器均为单台变压器运行，没有并列运行方式，并且是到户变压器主要供居民生活用电。所以，提高变压器的经济运行，不能通过调整变压器的运行方式实现。

（2）电网的功率因数的影响。在农村配电电网中，充斥着大量感性负载，造成低压电网的功率因数偏较低，电能损耗较大，严重影响配电线路和变压器的经济运行。

（3）三相负荷分配的平衡情况。农村配网变压器由于客观环境影响，全年轻载和空载运行的情况较为突出，且存在着末端配网运行施工人员技术水平低、接线不规范等问题。导致存在着较大的三相功率不平衡问题，假如三相负荷分布不均衡较严重，就会产生较大不平衡电压，继而增加功率损耗，也就使得变压器的功率损耗增加。

2、变压器经济运行理论

根据变压器在电力系统运行中所起到的作用，在计算其经济运行状态时可以分为3种情况，即按照有功功率损耗、无功功率损耗、综合功率损耗的基准分析。有功功率损耗考虑的是节约电能为主，无功功率损耗考虑的是提高电力系统的功率因数，综合功率损耗则是二者兼顾。

3、经济负载系数

在电力系统中，功率有有功功率和无功功率的区分。在变压器的运行中，有综合功率的概念，即变压器的有功损耗和无功损耗形成的网络附加的有功损耗之和。功率损耗率即为变压器本身损耗与其传输的功率损耗之比。功率损耗率与负载率的函数关系如图1所示。曲线中有一个最低点，此时的负载率称为有功经济负载率。

变压器经济运行区间划分根据不同的负载率区间，变压器在运行时体现不同的经济性，划分为3个区间：经济运行区、最佳经济运行区和非经济运行区。

二、调节变压器经济运行的措施

配电变压器本身的损耗很大，为了节约能源、降低损耗，可以根据不同的情况控制变压器的运行情况，实现变压器的经济运行。

1、提高配电网的功率因数

提高网络的功率因数对于电力系统的运行意义重大。功率因数的提高能够有效减少变压器的需用容量。降低电能损耗、提高架空线路和变压器的输送电能的效率，即提高变压器的经济运行。现场中通常采用装设无功补偿装置提高功率因数的措施。

2、合理选择变压器的运行方式

常规变电站通常由两台变压器带负荷供电，其目的在于由于负荷的变化或季节影响到用电量时，改变变压器的运行方式。变压器的使用通常留有一定的裕度，低谷负荷可由单台变压器供电，高峰负荷由两台变压器同时供电，目的是使负荷处于最佳运行区域，减少配电变压器的有功损耗，使得网络处于最佳运行状态。

3、保证三相负荷平衡

电力系统中，由于轻载和空载的原因会导致系统三相系统的负荷分布不平衡，此时会产生不平衡电流、电压，增大系统的损耗。系统不平衡严重时，损耗可以增大到正常时的3倍。为此，需要采取一定的措施限制系统不平衡现象的发生，保证变压器的经济运行。

4、定期或不定期检查维护

电力变压器的常年运行势必会发生或大或小的故障，因此对变压器进行维护是十分必要的。不定期地对配电变压器进行巡视、检查，查看变压器油位，查看高低压套管有无闪络、放电痕迹；定期检查变压器接地是否良好，检测接地电阻及接地引下线是否安全等，确保设备的安全可靠运行。加强技术规程学习和技术培训，定期进行农电人员技术业务知识培训，提高农村供电所台区电工的业务水平。每年进行农电人员技术业务理论及实际操作比赛举行配电变压器经济运行和配电变压器三相负荷不平衡的有关专业知识的专题讲座、培训。

5、更新老旧设备

逐步将S7系列变压器淘汰，更换为S11、SHB系列的变压器。a.配合新农村电气化村建设将S7系列的变压器更换为SHB非晶态变压器。b.积极与上级有关部门协商，将负荷较重的S7系列变压器，负载率已达到80%左右，随时有烧坏危险的变压器更换为S11系列的变压器。

5、定期绘制所辖范围配电变压器的负荷分配网络图

适时进行负荷平衡测试，随时掌握负荷的变化情况。供电部门应每年定期组织专人绘制一次台区配电变压器的负荷分配网络图，周知相关专业人员以便及时掌握负荷变动情况，使每位配电人员做到心中有数。同时，除上述工作外，还要配备专人，专责进行每月至少一次的负荷测试。

尽快实现三相四线制的配电区域全覆盖，缩短单相供电主干线总里程。大家知道，如果三相同时平衡引入负荷点，比单相分别引入负荷点时的损耗要少。三相负载的平衡要求希望现在和未来的三相线路中同时引入负荷点，逐渐扩大三相四线制的配电区域，争取快速实现三相四线制的配电区域全覆盖。同时减少单相供电主干线长度，缩短单相供电总里程。

具体做法是：接户线尽量放在同一杆塔上，根据负荷规划和负荷测量结果，分别从U、V、W三相引下，按三组单相接户线的负载预测进行接线，初步做到尽量平衡。对于多个负荷较大的单相用户，可统计其容量，合理分配在三相上。特殊情况下，可对用户进行改造，创造条件，改为三相供电。

6、制定变压器经济运行管理考核办法

将考核办法纳入职工绩效考核，与职工工资和绩效奖金挂钩。以变压器电能计量电量为基准，考核抄见电量；按季度考核变压器三相负荷不平衡度，平衡情况列入考核；设立变压器负荷管理的层级专项奖罚机制；督促、监督职工做好变压器经济运行管理和三相负荷平衡管理。

结语

综上所述，在配电网的覆盖面逐渐扩大的情况下，变压器所承受的负载也在增加，为了保障变压器可以实现经济性运行以及安全运行，在实际工作中应针对变压器的工作特点做好运行方式调整工作，包括平衡三相负载及合理分配并列运行负载等。另一方面，要重视维护好系统中的变压器，减少变压器运行环境中的危险因素，以便可以有效提升配电系统的电能供给能力，同时减轻电网压力，从而提高电网运行质量。

参考文献：

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