1、變壓器經(jīng)濟(jì)運行方式的應(yīng)用和分析 陳松波 廣東省普寧市電力工業(yè)局(515300)   摘要：變壓器能否經(jīng)濟(jì)運行，關(guān)系到供電企業(yè)的效益。本文從理論角度分析了變壓器的經(jīng)濟(jì)運行，如同容量和不同容量變壓器的并列運行時如何經(jīng)濟(jì)運行，并提出了農(nóng)網(wǎng)變壓器容量的選擇。 關(guān)鍵詞：變壓器經(jīng)濟(jì)運行應(yīng)用分析   1 前言 變壓器作為電力系統(tǒng)運行的主要設(shè)備，在變換電壓及傳遞功率的過程中，自身要產(chǎn)生有功功率損耗和無功功率損耗。變壓器的有功功率和無功功率損耗又與變壓器的技術(shù)特性有關(guān)，同時又隨著負(fù)載的變化而產(chǎn)生非線性的變化，變壓器的損耗在電網(wǎng)中的線損所占的比例較大，尤其是輕負(fù)荷時占的比例更大。據(jù)統(tǒng)計，變壓器

2、的損耗在中低壓電網(wǎng)中線損約占2%3%，電網(wǎng)中存在一定數(shù)量輕載運行的變壓器，所謂"大馬拉小車"的現(xiàn)象，對降損節(jié)能不利。因此，必須根據(jù)變壓器的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，通過合理地選擇運行方式，加強(qiáng)變壓器的運行管理，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備條件，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。本文就變壓器的經(jīng)濟(jì)運行理論來分析變壓器的有功功率損耗，確定其經(jīng)濟(jì)運行方式。 2 變壓器的負(fù)載與損耗的關(guān)系 變壓器的有功功率損耗是由空載損耗和負(fù)載損耗兩部分組成的，空載損耗是一個常數(shù)，它不隨變壓器負(fù)載的變化而變化。而負(fù)載損耗則與變壓器負(fù)載的平方成正比，在一定的負(fù)載下，變壓器的有功功率損耗可用下式表示： P=P0+Pf 式中P-總的有功功

3、率損耗 P0-空載有功功率損耗 Pf-在一定負(fù)載下的負(fù)載有功功率損耗 變壓器銘牌給出了空載損耗P0和額定負(fù)載損耗Pk，所以，可知變壓器在一定負(fù)載為S時總的有功功率損耗可用下式表示： P=P0+(S/Se)2Pk 式中 Se-變壓器的額定容量 3 不同運行方式下變壓器有功功率損耗的比較 3.1兩臺相同容量變壓器的運行方式 此方式可以是單臺變壓器運行(條件是變壓器的負(fù)載不大于其中一臺變壓器的容量)和兩臺變壓器并列運行。假設(shè)變壓器單臺運行時，變壓器的負(fù)載為S，則此時改為兩臺變壓器并列運行時變壓器的總有功功率損耗為： P2T=2P0+(1/4)(S/Se)2Pk 如果兩臺變壓器的負(fù)載由一臺變壓器單獨運

4、行，另一臺備用，則此時變壓器的有功功率損耗為： P1T=P0+(S/Se)2Pk 令P1T=P2T，則可求得單臺變壓器帶全部負(fù)載運行與兩臺變壓器并列運行時，總的有功功率損耗相等時的臨界負(fù)載S為：設(shè)實際負(fù)荷為S，當(dāng)SS時，單臺變壓器帶全部負(fù)載運行的總有功功率損耗小于兩臺變壓器并列運行的總有功功率損耗；當(dāng)SS時，則兩臺變壓器并列運行較為經(jīng)濟(jì)。例如我局某35kV變電所，兩臺變壓器的型號和技術(shù)參數(shù)都為：S7-6300/35，P0=8.1kW，Pk=41kW，代入上式可求得S=3960kVA。即當(dāng)負(fù)載達(dá)到4000kVA時，投入兩臺變壓器并列運行較為經(jīng)濟(jì)。 3.2兩臺不同容量變壓器的運行方式 此方式可以是

5、由一臺變壓器運行(條件是負(fù)載不大于較小一臺變壓器的容量)和兩臺并列運行，假設(shè)變壓器一臺運行時負(fù)載為S，兩臺變壓器容量分別為SAe和SBe，且SBeSAe，其對應(yīng)的損耗分別如PA或PB表示，則其運行方式可以是A臺或B臺變壓器單獨運行或是AB兩臺變壓器并列運行，其總的有功功率損耗分別為：(1)A臺單獨運行轉(zhuǎn)B臺單獨運行的臨界負(fù)載為：(2)A臺單獨運行轉(zhuǎn)A、B兩臺并列運行的臨界負(fù)載為：(3)B臺單獨運行轉(zhuǎn)A、B兩臺并列運行的臨界負(fù)載為：經(jīng)過上面的分析可知當(dāng)SA-ABSAe時，則A臺單獨運行轉(zhuǎn)A、B兩臺并列運行就無意義。所以，當(dāng)負(fù)載SSA-B時，則由A臺單獨運行，當(dāng)SA-BSSB-AB時，則由B臺單獨

6、運行，當(dāng)SSB-AB時則由兩臺并列運行，就能夠減少變壓器的有功功率損耗。例如，我局某110kV變電所，兩臺變壓器的型號和技術(shù)參數(shù)分別為：A臺為SF7-20000/110，PA0=25kW，PAK=98kW,UAK%=10.1%，B臺為SF7-31500/110，Pb0=32kW，PBK=146.5kW,UBK%=10.1%，代入上式可求得：SA-B=15200kVA，SA-AB=14500kVA，B-AB=21200kVA，即當(dāng)負(fù)載小于15000kVA左右時，可由A臺變壓器單獨運行，B臺變壓器作為備用；當(dāng)負(fù)載大于15000kVA而小于21200kVA時，則可以選擇B臺單獨運行，A臺作為備用或A

7、、B兩臺變壓器并列運行；而當(dāng)負(fù)載大于21200kVA時，則應(yīng)選擇A、B兩臺變壓器并列運行，這樣才能使變壓器總的有功功率損耗較小。 3.3農(nóng)網(wǎng)改造中配電變壓器容量的選擇 農(nóng)網(wǎng)改造中一些農(nóng)村用電負(fù)荷，其高峰負(fù)荷時間較短而輕負(fù)荷時間較長，所以應(yīng)根據(jù)農(nóng)村用電負(fù)荷的實際情況，合理選擇配電變壓器的容器，避免"大馬拉小車"的現(xiàn)象，以減少變壓器的有功功率損耗。這時，可根據(jù)農(nóng)村用電負(fù)荷的實際高峰負(fù)荷時間，來確定配電變壓器的容量。假設(shè)一天中某村用電高峰負(fù)荷為S1，時間為T小時，輕負(fù)荷為S2，則其時間應(yīng)為24-T小時，在這情況下，若選擇容量較小的配電變壓器容量為SAe，較大的為SBe，則其一天中變壓器的有功損耗分別為：若使WA=WB，則可求出高峰負(fù)荷的時間T/為:T/=24×若實際農(nóng)村照明負(fù)荷最大負(fù)荷小時TT時，則應(yīng)選擇容量較小的配電變壓器，而TT時，則應(yīng)選擇容量較大的配電變壓器進(jìn)行安裝，這樣能夠減少配電變壓器的有功功率損耗，實現(xiàn)配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運行。 4 結(jié)論 (1)對于安裝有兩臺變壓器的變電所，工廠、酒店等其他一些公共場所，則應(yīng)根據(jù)變壓器現(xiàn)有的技術(shù)參數(shù)，結(jié)合實際負(fù)載情況，選擇合理的變壓器運行方式，能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運行