變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化

王江山 王長付

摘 要：變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對于提高輸電效率，降低電力企業(yè)的運(yùn)營成本有著重要作用，而我國存在著嚴(yán)重的資源緊張、能源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，因此，提高變電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，對于建設(shè)我國建設(shè)節(jié)約型社會有著十分重要的意義。本文筆者就實(shí)際情況，對電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行了探討，希望與大家共勉之。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;經(jīng)濟(jì);運(yùn)行;企業(yè);效率

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，用電量的增加，電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行日益受到重視。降低網(wǎng)損，提高電力系統(tǒng)輸電效率和電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門面臨的問題，也是電力系統(tǒng)研究的主要方向之一。通過有效的手段，降低網(wǎng)損，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，可給電網(wǎng)公司帶來更高的效益和利潤。而變壓器在整個(gè)電網(wǎng)的網(wǎng)損中占有很重要的一部分，特別是在配電網(wǎng)中，變壓器的損耗約占整個(gè)損耗的50%左右，在農(nóng)電系統(tǒng)中，變壓器損耗占農(nóng)電網(wǎng)的60%-70%。因此變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對降低系統(tǒng)的整個(gè)網(wǎng)損具有積極的意義。而變壓器的損耗在整個(gè)電網(wǎng)線損中占有很大比例，特別是在配電網(wǎng)中更是如此。合理選擇變壓器的容量可以降低變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

一、變壓器的損耗與效率

（一）變壓器的損耗

變壓器的損耗有兩種，一種是空載損耗，而另外一種則是負(fù)載損耗。一般情況下，很有可能發(fā)生兩者綜合性的損耗，也就是指有功功率損耗，以及因?yàn)橄臒o功功率損耗而導(dǎo)致系統(tǒng)增加的有功功率損耗之和。

（二）變壓器的效率

變壓器的效率也指其輸出的有功功率和輸入的有功功率之比，當(dāng)負(fù)載率不變的時(shí)候，變壓器的效率會和空載有功損耗、負(fù)載損耗有很大的關(guān)系?？蛰d有功損耗、負(fù)載損耗越大，變壓器的效率也越高。一般情況下，要提高變壓器的效率，可以選擇空載有功損耗、負(fù)載損耗較小的變壓器，這種變壓器具有節(jié)能的功效。但是，如果空載有功損耗、負(fù)載損耗的值不變，變壓器的效率便和負(fù)載率、功率因數(shù)有非常大的關(guān)系。若是進(jìn)行了無功補(bǔ)償，變壓器的功率因數(shù)沒有任何的變化，那么變壓器的效率便會隨著負(fù)載率的變化而變化。也就是說，當(dāng)變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗相同的時(shí)候，變壓器的效率就會非常的高。

二、變壓器的選擇與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

（一）獨(dú)立變壓器

等到?jīng)Q定和選擇了變壓器以后，空載有功損耗、負(fù)載損耗不發(fā)生變化，這時(shí)變壓器的運(yùn)行效率就會和負(fù)載產(chǎn)生一定的關(guān)系。在進(jìn)行操作的過程當(dāng)中，僅僅只能靠對負(fù)載進(jìn)行合理的調(diào)整，從而達(dá)到提高變壓器效率的目的。所以，在選擇變壓器的過程中，必須要選擇根據(jù)效率的最高點(diǎn)來進(jìn)行選擇。

（二）選擇一臺備用電壓器

除了需要一臺實(shí)際運(yùn)用的變壓器，也需要備用的變壓器，從而出現(xiàn)故障的時(shí)候能夠及時(shí)的替換變壓器?？梢园凑肇?fù)載來進(jìn)行選取，選取的時(shí)候也可以考慮不同容量的機(jī)器，比如，選擇一臺負(fù)載率比較低的變壓器以備用，再另外選擇一臺負(fù)載率較高的變壓器來運(yùn)行。此外，也可以根據(jù)損耗量的大小來選擇，損耗量大的變壓器用于以后的替換和備用，而損耗量較小的變壓器則用于當(dāng)前的運(yùn)行。

三、變壓器的制造與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不但取決于選擇和使用，同時(shí)也取決于制造，制造的水平能夠決定變壓器的效率、負(fù)載。分析變壓器的負(fù)載，可以分為以下幾種情況，第一是長期處于多半載運(yùn)行的變壓器，第二種相反，是長期處于少半載運(yùn)行的變壓器，第三種則是長期處于滿載的變壓器，第四種則是平時(shí)負(fù)載少，甚至出現(xiàn)空載的變壓器。從目前市場上的變壓器來看，大部分的負(fù)載都在50%左右，這樣的產(chǎn)品具有一定的缺陷，損失率很高，而且性能非常的低。所以，在制造電力變壓器的時(shí)候，為了提高其性能，可以將負(fù)載率的設(shè)計(jì)分為20%、40%、60%、90%四個(gè)等級。通過這樣的方式，購買變壓器的人就可以根據(jù)自己的需要自行選擇不同負(fù)載的設(shè)備了，同時(shí)還可以使變壓器節(jié)約大量的有功電量、無功電量，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

四、變壓器的更新與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

另外，變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行還與更新有很大的關(guān)系，很多的用電單位沒有定時(shí)進(jìn)行更新，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生了很大的磨損，所以浪費(fèi)了大量的資金。必須定時(shí)對變壓器進(jìn)行更新，才能使設(shè)備的損耗降低、效率被提高。需要注意的是，更新變壓器同樣需要一部分資金，因此存在回收年限的問題。但千萬不能等到變壓器發(fā)生故障以后再進(jìn)行更新，更新的最佳時(shí)期是變壓器老化，但是還具有一定的利用價(jià)值的時(shí)候。不同性能，不同價(jià)位、不同容量的變壓器，其使用年限和壽命都有所不同，最長不會超過25年。用電單位可以根據(jù)不同變壓器的規(guī)格、平均壽命來獲取變壓器的折舊費(fèi)，然后再進(jìn)行更新。

五、技術(shù)管理與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

技術(shù)管理的效果同樣關(guān)系到變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果。比如在進(jìn)行操作的過程當(dāng)中，已經(jīng)避免變壓器的電壓太低，因?yàn)殡妷洪L期過低，會使得變壓器被損壞。功率因數(shù)也是一種很重要的原因，因?yàn)楣β室驍?shù)的不同，所引起的無功消耗、有功消耗也會有所不同。綜上所述，功率因素如果被降低了，變壓器的有功損耗、無功損耗就會慢慢的上升，為了使變壓器的無功功率降低，要提高其功率因數(shù)。最后還有變壓器的溫度，設(shè)備運(yùn)行時(shí)間一長，溫度就會升高，而且長期處于高溫的狀態(tài)當(dāng)中，會使變壓器的負(fù)載慢慢降低，同時(shí)還會損壞變壓器。為了防止這樣的現(xiàn)象發(fā)生，可以采取措施給變壓器進(jìn)行降溫，或者安裝一個(gè)散熱器，從而避免變壓器長期處于高溫狀態(tài)當(dāng)中。

六、進(jìn)行記錄和管理

在平時(shí)，用電的單位和企業(yè)要對變壓器的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和記錄，分析其負(fù)荷情況，最后存入變壓器的檔案庫當(dāng)中。另外，必須要擁有關(guān)于變壓器的齊全的資料，這些資料來自于廠家，包括了技術(shù)參數(shù)、電壓、容量、設(shè)備型號等等，以便有案可查，有據(jù)可依。需要注意的是，變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必須在保證供電質(zhì)量、安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行，否則就會引發(fā)其他的問題，甚至還會帶來經(jīng)濟(jì)損失。

七、總結(jié)與體會

電壓器是電力系統(tǒng)電壓變換的重要設(shè)備，目前被廣泛的應(yīng)用在輸電、配電領(lǐng)域。同時(shí)，變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也是由負(fù)荷大小、功率大小、無功耗損等因素決定的。只有實(shí)現(xiàn)了變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，才能節(jié)約資金和資源，并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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[2]齊曉波 張紹國.電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析[J].陜西電力，2010，38（3）：64-67.

（作者單位：國網(wǎng)沈陽市遼中區(qū)供電公司）