对变压器经济运行的认识与探讨

Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　机械与电子　科技视界　２０１２年９月第２７期　对变压器经济运行的认识与探讨　周晓溪陈鹏　（天津市电力公司检修公司　中国【摘天津３００２２２）　要】变压器作为电力行业的重要设备之一，是变电站的心脏，对电能的传输、灵活调配起到十分重要的作用，随着我国　电力系统的不断发展和完善，节能、降耗、增效已成为电力系统经济运行的重要环节。而在确保提供需求且安全可靠电能的基础　上，合理调度变压器的负载，实现最大限度降低变压器电能损耗，对于提高能源利用率具有十分重要的现实意义。　【关键词】变压器；经济运行　变压器经济运行是指在技术条件允许并能保证安全生产　的条件下．通过优化运行方式使变压器在电能损耗较低的状　态下运行。在变电站实践运行中，经济运行方式不仅要兼顾经　济、技术等前提条件下，还要对变电站负荷状况、设备投退等　因素综合考虑。才能制定出变压器经济运行的可行方案。　１　电力变压器的经济运行　电力变压器的经济运行是在确保电力变压器安全运行　和供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选择变　压器经济运行方式，负载调整的优化．变压器运行位置的优　化组合，改善变压器运行条件等技术措施，最大限度地降低　变压器的电能损耗。　由于供用电系统的用电负载功率经常发生变化，而发电　和用电又要保持相对的平衡。所以发电的功率要随着负载的　变化而变化。当负载曲线出现较大尖峰负载功率时，发电设　备的容量可能满足不了负载的需要，而造成电力系统频率下　降，给用户造成影响，甚至较大损失。因此，为充分发挥电力　设备的潜力，使电力系统的电能输出与用电负载相适应就需　经济分配变压器负载，即通过各台变压器负载分配的调整，　使变压器的有功功率损耗、无功功率消耗和综合功率损耗达　到最小，从而实现变压器及变压器间负载的经济分配。亦即　电网问负载的经济分配。　电网间负载的经济调度主要包括两个方面：一是时间上　对负载进行调整，包括提高负载率和削峰填谷，使电网中负　载曲线接*衡；二是在空间上对负载进行调整，使电网中　变压器间实现经济分配，从而降低电网损耗。　２经济运行对变压器容量与台数选择的要求　变压器容量和台数的选择是供电安全可靠性和经济性　的重要因素，而容量大小和台数多少往往取决于区域负荷的　现状和增长速度的预测，取决于负荷本身的性质和对供电可　靠性要求的高低，取决于变压器造价、系统短路容量和安装　环境等条件。对于变压器的台数和容量的选择，目前看来主　要应对如下因素重点考虑：电力变压器的有功功率损耗包含　变压器空载损耗和变压器负载损耗两部分，在一定的负载　下．利用率在５０％一７０％间为变压器损失率最低、经济运行最　好的情况：相同负荷情况在利用率为５０％～７０％情况下，两台　及以上容量变压器较相应容量的一台的损失大，同时两台以　上变压器的价格比一台相同容量的更高，但单台变压器容量　越大也并不一定就越经济，单从变压器损耗看那是可能的，　但负荷越大外端输出电流也越大．外线线路线径就需要越　大，初期造价也相应增加，此外两台变压器在系统运行的稳　定性和在检修情况下保证供电的可靠性要高很多。　３变压器经济运行的主要方式探讨　３．１变压器并联运行　在变电站中，常由两台或两台以上的变压器并联运行以供　给总负荷，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于６０％的　全部负荷。主要原因在于，站供负荷一般是在若干年内逐步发展　的，必须相应地增加变压器台数，当站供负荷随着季节、昼夜变　化时，根据需要调节投入变压器的台数，以提高运行效率。当一　台变压器检修、故障退出并联时，其余的变压器仍可供给。　变压器有不同的容量结构形式。并联时，其一次绕组接至　一共同电压，二次绕组并联连接，因而有共同的二次电压。也　就是说，它们的一次、二次都有相同的电压。理想的并联应能　满足下列条件：空载时，各变压器的相应的二次电压相位相　同，并联的各个变压器内部不产生环流；负载时，各变压器分担　的负荷电流与它们的容量成正比。各变压器同时达到最佳负　载状态，使全部装置容量获得最大程度的应用。各变压器的负　载电流都应同相位，总的负荷电流是各负载电流的代数和。当　总负载电流一定时，每台变压器所分担的负载电流均为最小，　因而每台变压器的铜耗也是最小，运行较为经济。　３．２变压器分接开关　对两ｆ多）台变压器采用有备用的运行方式时，应认真了解　变压器的技术参数择优选取，即优先选用铁耗低、空载电流　小、阻抗电压低的变压器；反之选为备用。电网的运行电压对　变压器的损耗影响很大。变压器过电压５％运行时，一般铁损　将增加１５％，超过电压１０％时铁损增加值大于５０％。过电压　ｓｃＩＥＮｃＥ＆ＴＥｃＨＮ。Ｌ。ＧＹ　ＶＩｓ　。Ｎ科技视界ｌ　２４１　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　２０１２年９月第２７期　科技视界　机械与电子　运行还会使空载电流大幅度增加，冷轧硅刚片的铁芯若过电　三相变压器负荷平衡，减少负序电压损耗供电负荷。同时要　压５％运行时，空载电流将增加一倍。空载电流的增加将加大　考虑变压器高温度运行，引起变压器自身损耗过大，影响输　电网的无功损耗。变压器在运行时，应随时观察电网的运行电　出效率，造成不必要的电能浪费。不同的功率因数引起的变　压水平，及时调整分接开关，避免过电压运行，降低铁损和励磁　压器有功和无功消耗也不同。即随着功率因数的提高，变压　损耗，这是变压器经济运行的重要措施之一。　器的有功和无功消耗都要下降。因此，应尽量提高功率因数，　３．３保持变压器三相负荷平衡　降低变压器的无功功率。在不同季节停运一部分变压器也可　若负荷不平衡会造成三相压差过大，产生负序电压，影响　以达到节能的目的。　电压质量和电网的安全经济运行。某相绕组过负荷，铜损增　大，三相不平衡还会形成变压器的磁路不平衡，会有大量的漏　４结语　磁通流经桶皮、铁芯夹件，使其严重发热，增大了杂散损耗。所　变压器是输配电网中广泛应用的核心电气设备．尽管其　以应采取相应的措施，保持三相负荷平衡。通过运行监视，及　效率已达到９５％一９９％，但由于使用数量巨大和长时间持续　时调整，对大容量的单相用电设备，应设专用变压器，并接在高　运行，其自身产生的有功损耗和无功损耗相当大。采取有效　压侧的网络上，对于大容量三相不对称的不平衡，可采取具有　措施，通过合理分配负荷、优选运行方式，使变压器在电能损　快速响应特性的自动平衡装置。此外，还应采取有关谐波治理　耗低的状态经济运行，以期达到合理节约电能的目的具有十　及无功功率补偿的措施，有利于降低变压器损耗。　分重要的现实意义。　总之，变压器经济运行必须建立在安全可靠供电的前提　条件下，备用变压器应有可靠的自动投入装置相配套，保证　【参考文献】　在相临变压器故障时自动投入运行，确保不中断正常供电。　［１］陈挺．浅谈变压器冷却装置功能及控制方法【Ｊ］．机电信息，２０１０　安排变压器并列运行方式，要对联络开关的额定折断容量进　（１２）．　・　行核算．防止系统短路故障时因开关遮断容量不足而损坏设　［２］李昆，李明，张明伟．变压器冷却装置故障的分析和处理［Ｊ】＿变压　备，影响故障点的自动隔离：分列运行的母线联络开关备用　器，２０１１（１２）．　电源自投动作时　应能自动断开接人母线侧的其它电源的开　关。变压器安装应选择在供电负荷重心区域，同时尽量保证　［责任编辑：汤静］　（上接第８５页）讲解论文实验中应注意的问题。这些问题是：　［３］郭子成，朱良，朱红旭．简单一级反应数据处理的一个新模型『Ｊ１＿化　３．１编写论文时要注意内容的一致性，协调统一　学通报，２０００，（４）：４７—５　１．　３－２在实验操作方法方面要主动地阐明具体措施　［４］吕秋玲，顾浩．关于《蔗糖酸催化转化反应》实验教材的探讨（之一）　例如：微波炉腔体内能量密度的分布、反应物的温度的　【Ｊ１．科技信息，２ｏｏ８（１８）：３８９，４０１；（之二）［Ｊ１．同上，２００８，（１９）：３８７，４０２．　均匀性、微波加热反应物的的滞后、水银温度计和微波炉腔　［５］许胜先，胡国强．蔗糖水解实验的改进［Ｊ］．辽阳石油化工高等专科　体的不匹配、温度计的安全和测温度的问题等等。　学校学报，１９９９，１５（４）：２０—２３．　３．３对于一时还不能得到理论支持的实验事实ｆ例如机理问　［６］王文．直线拟合在化学实验中的应用阴．枣庄师专学报，１９９９（３）：　６２—６４．７Ｏ．　题）．以实事求是科学态度来处理，这样的处理方式可能会得　［７］岳国仁，薜国庆，于金兰．Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｘｃｅｌ在蔗糖水解速率常数测定　到更多的尊重　结果处理中的应用【ＪＪ．甘肃高师学报，２００１，６（２）：５２—５４．　３．４在编写论文时，既要客观地阐明长处，也交代短处；在学　［８］王立斌，陈福忠．蔗糖水解反应速率常数测定实验的改进『Ｊ】．通化　习不同作者、不同方法、不同观点时，切记要全面地分析比较　师范学院学报，２００４，２５（８）：３７—３９．　它们的优、缺点，选择自己最需要的指标作为优先项来进行　［９］陈文娟，胡治元．“蔗糖水解反应速率常数测定”实验数据处理的改　选择性地吸收　进［Ｊ１＿洛阳工业高等专科学校学报，２００４，１４（３）：４１－４２．　３．５作为客观地评价工具，学生可优先借助于统计参数和　『１０］屈景年，莫运春，刘梦琴，等．旋光法测蔗糖水解反应速率常数实验　Ｏｒｉｇｉｎ软件ｅ　的改进『Ｊ１＿今日化学，２００５，２０（１）：４８—４９，２０．　『１１］刘建平，马雪萍，杨喜平，等．Ｏｒｉｇｉｎ　６．０在物理化学实验中的应用　【参考文献】　ｆＪ］．齐齐哈尔大学学报，２００６，２２（４）：１６—１８．　，　［１］李梅，霍晓燕．微波加热对蔗糖水解速率常数的影响ｌＪ】．实验室科　『１２］艾佑宏，吴慧敏，吴琼．蔗糖水解实验数据处理方法的改进【ＪＪ＿化学　学，２００６（５）：４５—４７，４９．　研究，２００７，１８（１）：８０—８３．　［２］郭子成，杨建一，孙淑巧．微分法确定简单一级反应的速率常数【ｊ】．　大学化学，１９９８，１３（４）：４７－５０，６１．　［责任编辑：尹雪梅］　２４２　ｌ科技视界ｓｃ　ＥＮｃＥ＆ＴＥｃＨＮ。Ｌ。ＧＹ　Ｖ　ｓ　。Ｎ