摘要：本文通過(guò)對(duì)變壓器運(yùn)行效率特性的分析，通過(guò)計(jì)算求出變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)載，并據(jù)此確定出變電站內(nèi)雙繞組變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

　　關(guān)鍵詞：變壓器效率特性經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

　　l　引言

　　變壓器的效率特性就是指在變壓器電源電壓和功率因數(shù)保持不變的條件下，變壓器的效率與負(fù)載電流的曲線n＝f（I2），額定效率是標(biāo)志變壓器性能的主要指標(biāo)之一。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是在充分利用現(xiàn)有設(shè)備條件下，通過(guò)擇優(yōu)選取運(yùn)行方式，按照變壓器的自身?xiàng)l件來(lái)調(diào)整負(fù)荷分配，在供電量大致不變的條件下，使變壓器運(yùn)行效率最高，變壓器的運(yùn)行損耗最小，從而使變壓器運(yùn)行最為經(jīng)濟(jì)。

　　2　變壓器的放事和效車特性

　　2.1變壓器的運(yùn)行損耗

　　變壓器運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生損耗，就是變壓器輸入功率與輸出功率之間的差值。基本上可分為銅耗△PCU和鐵耗△PFe兩類。銅耗是負(fù)載電流流過(guò)繞組時(shí)所產(chǎn)生的直流電阻損耗和記磁場(chǎng)引起的電流集膚效應(yīng)產(chǎn)生的損耗，其大小可近似認(rèn)為等于負(fù)載損耗，因此為可變損耗。工程上常用短路試驗(yàn)的方法測(cè)定。鐵耗是由變壓器鐵芯中的磁滯和渦流以及鐵芯磁通密度BM的幅值有關(guān)，可近似看作與磁通密度BM2成正比。由于變壓器的鐵芯磁通密度Bm只與變壓器的一次外施一次放勵(lì)磁電壓電壓UI有關(guān)，只要外施一次電壓的大小一定，磁通密度幾乎與負(fù)載無(wú)關(guān)，故鐵耗的大小也與一次電壓比U12成正比，并且基本保持不變，因此為不變損耗。工程上常用空載試驗(yàn)的方法測(cè)定。

　　2.2變壓器的效率和效率特性

　　變壓器的效率指的是變壓器輸出有功功率P2與輸入有功功率PI的百分比，而變壓器的輸入有功功率P1減去變壓器內(nèi)部的總損耗△∑P，便得到其輸出有功功率P2，即P2=P1-

　　3　兩臺(tái)雙繞組變壓器運(yùn)行

　　以下分析和計(jì)算，都是假定變電站內(nèi)兩臺(tái)變壓器滿足并列運(yùn)行的三個(gè)基本條件：①變壓器已并列運(yùn)行但沒(méi)有帶負(fù)荷，即兩臺(tái)變壓器均空載時(shí)，變壓器之間沒(méi)有環(huán)流；②帶負(fù)載之后，兩臺(tái)變壓器能夠按自身的容量合理地分擔(dān)負(fù)載，使其均能最大程度的合理應(yīng)用；③兩臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流應(yīng)同相。當(dāng)總的負(fù)功電流一定時(shí)，每臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流均最小，每臺(tái)變壓器的銅耗為最小，運(yùn)行最為經(jīng)濟(jì)。

　　（l）如果兩臺(tái)變壓器的型式和容量均相同，即Se1＝Se2，則SI＝SZ，可以證明，兩臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)應(yīng)滿足下述公式

　　［（SI＋SZ）/（Seil＋Sei2）］2△Pk一△P0（5）

　　當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，上面等式（5）被破壞，銅耗將大于鐵耗，此時(shí)若不投入另一臺(tái)變壓器，負(fù)荷繼續(xù)增加時(shí)運(yùn)行就不經(jīng)濟(jì)了，當(dāng)一臺(tái)變壓器的銅耗大于兩臺(tái)的鐵耗時(shí)，投入另一百變壓器，就有可能達(dá)到新的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。對(duì)于本來(lái)運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)點(diǎn)的變壓器，當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，也就離開(kāi)了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。當(dāng)負(fù)荷減小到兩臺(tái)變壓器的銅耗比一臺(tái)的鐵耗還小時(shí)，可以切除一臺(tái)運(yùn)行，使鋼耗增加，變壓器重新回到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。

　　1）當(dāng)負(fù)荷增加S＞Se（2△P0／△P k）1/2時(shí)，投入另一臺(tái)變壓器，使兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行；

　　2）當(dāng)負(fù)荷減小s＞Se（2△P0／△P k）1/2時(shí)，在并列運(yùn)行的……以合。使另一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行。

　　（2）如果不同容量的兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。對(duì)于相同電壓等級(jí)而容量不同的變壓器，一般容量大的，其空載損耗△P0和負(fù)載損耗△P k也大，我們假設(shè)1號(hào)變壓器的容量大于2號(hào)變壓器的容量，則由（5）式我們不難推導(dǎo)出：

　　l）當(dāng)兩臺(tái)主變并列運(yùn)行和1號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷點(diǎn)Sl

　　Sl＝{△P k2/[△P 01／S2e1—（△P k1+△P k2）（Se1＋Se2）2]}1/2　　　　　　　　　　　　（6）

　　2）當(dāng)兩臺(tái)主變并列運(yùn)行和2號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷點(diǎn)S2

　　S2＝{△P k1/[△P 02／S2e2i—（△P k1+△P k2）（Se1＋Se2）2]}1/2　　　　　　　　　 （7）

　　比較式（6）和式（7）所求的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷點(diǎn)，當(dāng)S＞S2號(hào)變壓器單獨(dú)運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)；當(dāng)兒＜S1＜S＜S2時(shí)，1號(hào)變壓器單獨(dú)運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)；當(dāng)S＞S1時(shí)，1號(hào)變壓器和2號(hào)變壓器并列運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)。

　　4　提高變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的措施

　　為了提高變壓器的運(yùn)行效率，降耗節(jié)能，通過(guò)上述分析不難發(fā)現(xiàn)，可采取下述措施：

　　（l）把好變壓器的選型關(guān)。盡管變壓器的效率很高，但由于容量和數(shù)量很大，總損耗還是很大，最多能占到線路總損耗的20％。所以，選用優(yōu)質(zhì)低損耗節(jié)能型變壓器，進(jìn)一步提高效率，是降損節(jié)能的重要舉措。

　　（2）同一變電站內(nèi)兩臺(tái)主變技術(shù)參數(shù)盡可能一致，滿足并列運(yùn)行條件，防止兩變之間環(huán)流出現(xiàn)。同一變電站內(nèi)并列運(yùn)行的兩臺(tái)主變其容量比一般不超過(guò)3：1，降低變壓器的額外損耗。

　　（3）對(duì)于型號(hào)和容量不同的變壓器并列運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)變壓器的不同運(yùn)行方式下有功損耗和負(fù)載分配情況，事先做好關(guān)系曲線，不同負(fù)荷下該投入的臺(tái)數(shù)，可通過(guò)查找曲線的方法獲得。

　　5　結(jié)束語(yǔ)

　　盡管變壓器的損耗不是很大，但是變壓器運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，日積月累，損耗數(shù)目相當(dāng)可觀。因此提高變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，將是降損節(jié)能的重要措施。據(jù)粗略計(jì)算，青州電網(wǎng)局屬23處變電站44臺(tái)主變，如果都能根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小，調(diào)整變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，一年就可減少損失約77萬(wàn)元。