如何提高輸電變壓器利用率

孫琪

摘 要：在分析輸電變壓器利用率相關(guān)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，提出提高輸電變壓器利用率的方法，包括提高負(fù)載率、提高負(fù)荷率、提高壽命率等方面。

關(guān)鍵詞：變壓器；利用率；負(fù)載率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.131

0 引言

在資源節(jié)約型社會建設(shè)背景下，輸電與配電的經(jīng)濟(jì)性越來越受到業(yè)界的重視，輸電變壓器在工作中利用率依然有待提升，對此分析其利用率相關(guān)指標(biāo)，并提出提升利用率的方法是十分必要的。

1 輸電變壓器利用率相關(guān)指標(biāo)

有關(guān)輸電變壓器的利用率，不僅考慮其輸配電能的成本高低，也要考慮其自身的利用效率，輸電變壓器的利用率相關(guān)指標(biāo)包括負(fù)載率、負(fù)荷率和設(shè)備壽命率三個方面。

（1）負(fù)載率。負(fù)載率是最大負(fù)荷時刻的負(fù)荷與配變?nèi)萘康谋戎?，該指?biāo)能夠反映各種工作模式中能夠?qū)ω?fù)荷滿足的程度，同時也能夠體現(xiàn)變壓器等設(shè)備的安全性。在實(shí)踐中，負(fù)載率越高，說明變壓器的有效利用率越高。事實(shí)上，復(fù)雜率的高低由兩個方面所決定，分別是安全準(zhǔn)則和發(fā)展裕度，二者之間具有獨(dú)立性。在安全準(zhǔn)則下，線路的聯(lián)絡(luò)對象越多，其負(fù)載能力就越強(qiáng)。

（2）負(fù)荷率。是在一定的時間范圍中平均負(fù)荷和最大負(fù)荷之間的比值。該指標(biāo)一定程度上能夠反映規(guī)定時間內(nèi)負(fù)荷變動情況，同時也體現(xiàn)了電氣設(shè)備的利用程度。負(fù)荷率的值越高，則輸配電設(shè)備的利用率也越高。

（3）壽命率。設(shè)備的實(shí)際使用壽命與標(biāo)準(zhǔn)使用壽命的比值。設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)使用壽命，在其設(shè)計(jì)生產(chǎn)后就被設(shè)置好，并在設(shè)備使用說明書中體現(xiàn)，但實(shí)際運(yùn)行中會受到使用環(huán)境、負(fù)載與負(fù)荷情況的影響，因此會有所差異。如果壽命率在1以上，則間接地提升了設(shè)備利用率，降低了輸電成本。

2 提高輸電變壓器利用率的方法

2.1 提升負(fù)荷率

具體措施包括兩個方面：

（1）降低峰谷差。工業(yè)和居民用電量在一天中有峰谷現(xiàn)象，其中居民用電一般晚間18-21時是高峰期，而凌晨則是用電低谷期，工業(yè)用電則白天是高峰期，晚上為低谷期。降低兩者之間的用電量差距，能夠使得負(fù)荷更加穩(wěn)定，進(jìn)一步提升負(fù)荷率和變壓器的利用率。在具體實(shí)踐中，無論是對工業(yè)用電還是居民用電，都應(yīng)該采用分時電價的機(jī)制，對高峰期的用電量調(diào)高電價，相反對低谷期的用電調(diào)低電價。利用市場價格的調(diào)節(jié)作用來達(dá)到削峰填谷的目的。事實(shí)上，這種措施不僅能夠提升各類設(shè)備包括變壓器的利用率，同時也有利于輸配電的安全穩(wěn)定?，F(xiàn)階段我國依然有不少地區(qū)因?yàn)榧夹g(shù)等原因沒有采用分時計(jì)價，這需要地方供電公司盡快完善。

（2）對負(fù)荷類型合理搭配。在電網(wǎng)的終端，不同用電設(shè)備的用電時間、用電方式各有不同，對此將不同用電時間段的設(shè)備進(jìn)行搭配，同樣可以具有彌補(bǔ)峰谷差的效果。負(fù)荷類型搭配成果如果是一天中負(fù)荷沒有波動，則可以使得供電效率達(dá)到最優(yōu)，但這種模式是很難達(dá)成的。實(shí)踐中，我們可以通過工業(yè)園中多種類型用電企業(yè)分布的方式盡量使得其用電總量波動減小。另外，在居民用電中，隨著智能家電的興起，也應(yīng)該促使智能家電廠商實(shí)現(xiàn)分時分量用電功能，比如能夠在白天多用電，晚間少用電，并保障設(shè)備功能。

2.2 提升負(fù)載率

主要通過優(yōu)化接線模式和配置無功補(bǔ)償設(shè)備兩個方面來達(dá)到提升負(fù)載率的效果。

（1）優(yōu)化接線模式。以公用網(wǎng)絡(luò)為例，目前其主要的接線模式包括單環(huán)網(wǎng)型、兩供一備、雙環(huán)網(wǎng)型、多分段N聯(lián)絡(luò)、三供一備、輻射型、非典型，不同的模式帶來的供電利用率是不同的，可靠性也有差異。其中兩供一備模式理論上可使得線路利用率最大為2/3，三供一備模式理論上可使得線路利用率最大為3/4，同時都擁有較高的供電可靠性；單輻射模式則理論上能夠使得線路利用率最大為1，但其可靠性較低；雙環(huán)網(wǎng)和多分段N網(wǎng)絡(luò)模式其理論最大線路利用率只有1/2，但供電可靠性較高；同樣“2-1”和“3-1”接線模式均具有較高的供電可靠性，其理論最大利用率分別是1/2和2/3。除了單輻射模式外，其他模式均符合N-1準(zhǔn)則。對此為提升負(fù)載率，有必要根據(jù)供電可靠性的實(shí)際需求，選擇線路利用率更高的模式。

（2）配置無功補(bǔ)償設(shè)備。在功率三角形中，假定用戶的有功功率是不變的，如果功率因數(shù)變小，則就需要更多的無功功率。在實(shí)際操作中，我們會以有功功率來衡量其工作效率，通常用電設(shè)備都無法達(dá)到額定功率，對此業(yè)界通常會通過其他方式來增加設(shè)備容量，由此將會減弱設(shè)備利用率，也會使得線路損耗加大。由此可見，為了提升設(shè)備的利用率，需要減小設(shè)備容量，對其進(jìn)行無功補(bǔ)償。

在實(shí)際操作中，最好的方法是就地補(bǔ)償，這樣能夠減少無功傳輸，加大損耗。當(dāng)然，所有的補(bǔ)償都采用就地的方式是很難實(shí)現(xiàn)的，也具有一定的危險性和成本壓力。因此需要將分級補(bǔ)償、集中裝設(shè)、分散裝設(shè)三種方式充分結(jié)合，以避免補(bǔ)償過度。

2.3 提高壽命率

為提高變壓器的使用壽命，需要對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，同時也要加強(qiáng)退役管理。

（1）加強(qiáng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測。通過會采用一定的量值對其狀態(tài)優(yōu)劣進(jìn)行衡量，比如1代表最優(yōu)，0代表最差。在實(shí)時監(jiān)測中，如果發(fā)現(xiàn)該值的波動較大，或者低于一個設(shè)定的值，就應(yīng)該判定為異常，并進(jìn)行替換或維修。

（2）在實(shí)際運(yùn)行中，變壓器會受到惡劣天氣、溫差變化等環(huán)境因素的影響，可以對其周邊環(huán)境進(jìn)行均衡考慮，以得到正確判斷。同時為提升變壓器的壽命率，需要對變壓器的工作環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，防止溫濕度、光照等造成其過度老化和損耗。在實(shí)踐中，需要工作人員的定期排查，在一些極端天氣后立即排查，以加強(qiáng)環(huán)境管理。

（3）加強(qiáng)變壓器退役管理。按照變壓器的實(shí)際性能參數(shù)和說明書，制定以月度為周期的退役計(jì)劃，并基于對其狀態(tài)測定的值，嚴(yán)格進(jìn)行退役管理。在確定對某個變壓器執(zhí)行退役時，要按照其實(shí)際情況，撰寫退役意見書，并在企業(yè)內(nèi)部做好相關(guān)手續(xù)，包括鑒定、審核等。對于閑置但依然有再利用價值的變壓器，則需要保障倉庫的合適環(huán)境，以使得設(shè)備能夠保持良好的狀態(tài)。在設(shè)備需要再次使用時，要對其進(jìn)行全方位的檢查并進(jìn)行試用，以免出現(xiàn)問題。

在設(shè)備確定以退役報廢并走完相關(guān)程序后，有必要對其進(jìn)行報廢物資的評估、備案和處置，具體的處置方式包括廠家回收、廢品交易等。

參考文獻(xiàn)：

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