配电变压器经济运行方式的应用和分析

配电变压器经济运行方式的应用和分析

陈定

摘要：变压器能否经济运行，关系到供电企业的效益。从理论角度分析了变压器的经济运行，如相同容量变压器的并列运行时如何经济运行及如何界定其经济运行范围，并提出了农网变压器容量的选择。

关键词：配电变压器；经济运行；应用；分析

配电变压器运行在电力系统末端，是配电网中的主要设备，其分布面广、数量及总容量都相当的大，尤其是城网改造后，配电设备得到大大改善，配电变压器容载比也普遍偏高。在１０kV及以下配电网中，配电变压器损耗的电量约占三分之一。因此开展配电变压器运行分析，探索配电变压器经济运行办法，对于供电企业节能降损精细化管理工作具有十分重要的意义。

1变压器的负载与损耗的关系

变压器的有功功率损耗是由空载损耗和负载损耗两部分组成的，空载损耗是一个常数，它不随变压器负载的变化而变化。而负载损耗则与变压器负载的平方成正比，在一定的负载下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：

P=P0+Pf

式中：P—总的有功功率损耗

P0—空载有功功率损耗

Pf—在一定负载下的负载有功功率损耗

变压器铭牌给出了空载损耗P0和额定负载损耗Pk，所以，可知变压器在一定负载为S时总的有功功率损耗可用下式表示：

P=P0+(S/Se)2Pk

式中：Se—变压器的额定容量

2两台相同容量变压器的经济运行方式

2.1相同容量双台变经济运行计算方法

以佛山高明供电局城区所管辖范围内变压器运行选用方式为例，城区所大部分为配电房双台变，其经济运行选用的都是两台同型号同容量的变压器并列运行。此方式可以是单台变压器运行(条件是变压器的负载不大于其中一台变压器的容量)和两台变压器并列运行。假设变压器单台运行时，变压器的负载为S，则此时改为两台变压器并列运行时变压器的总有功功率损耗为：

P2T=2P0+(1/4)(S/Se))2Pk

如果两台变压器的负载由一台变压器单独运行，另一台备用，则此时变压器的有功功率损耗为：

P1T=P0+(S/Se)2Pk

令P1T=P2T，则可求得单台变压器带全部负载运行与两台变压器并列运行时，总的有功功率损耗相等时的临界负载S′为：

于是当实际负荷S<S’时，单台变压器运行比较经济；反之，S>S’时，双台变运行比较经济。

2.2参数的获得

在上述公式中只需知道P0，Pk和Se就可计算出临界负载，而这些数据在日常工作中是比较容易获得的，如可通过查阅变压器参数或者是引用理论线损计算中的数据字典导出变压器的基础参数P0，Pk，Se，佛山高明供电局城区所确定配变经济运行点的参数就是此种方法取得。

2.3界定经济运行范围

由于日常运行维护过程中不能因为负荷的突然变化而因此改变变压器的运行方式。故可采用每月测量一次负荷结果作为依据的方法，尤其是季节转变时注意负荷的变化。当双台变电房在单台变运行方式下，若15分钟持续最大电流超过经济运行电流的1.1倍，平均电流均超过经济运行电流的1.0倍，则转换为双台变运行方式。双台变运行方式下，若15分钟持续最大电流低于经济运行电流的0.9倍，平均电流均低于经济运行电流的0.8倍，则转换为单台变运行。此种方法为运行留出了一定的裕度，又可以使变压器工作在经济运行状态附近。

以下是各种型号变压器的经济运行电流I以及0.8I和1.2I。

表中I为该型号变压器经济运行电流，0.8，0.9I和1.1I分别为经济运行电流的0.8倍和1.2倍

3农网改造中配电变压器容量的选择

农网改造中一些农村用电负荷，其高峰负荷时间较短而轻负荷时间较长，所以可根据农村用电负荷的实际情况，合理选择配电变压器的容器，避免“大马拉小车”的现象，以减少变压器的有功功率损耗。这时，可根据农村用电负荷的实际高峰负荷时间，来确定配电变压器的容量。假设一天中某村用电高峰负荷为S1，时间为T小时，轻负荷为S2，则其时间应为24-T小时，在这情况下，若选择容量较小的配电变压器容量为SAe，较大的为SBe，则其一天中变压器的有功损耗分别为：

若使WA=WB，则可求出高峰负荷的时间T/为：

若实际农村照明负荷最大负荷小时T＜T′时，则应选择容量较小的配电变压器，而T＞T′时，则应选择容量较大的配电变压器进行安装，这样能够减少配电变压器的有功功率损耗，实现配电变压器的经济运行。

5结论

5.1实际工作中可以通过变压器的参数来计算变压器经济运行临界负载，实现变压器经济运行，减少变压器损耗。

5.2根据实际运行需要可将变压器实际运行范围控制在经济运行的范围之内。

5.3对于农村配电变压器容量的选择，由于农村用电负荷的特殊情况，在农网改造中，应该结合实际，通过计算变压器的有功电能损耗，进行比较，合理选择配电变压器的容量。

参考文献

[1]尹克宁.配电变压器能效标准贯彻实施与变压器更新优选优化节能技术[M].北京：电力科学出版社，2007.

作者简介：陈定（1981~），男，汉族，广东罗定、配电助理工程师、本科、从事配电工程管理工作。