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摘要：在我国的能源供应日趋紧张的态势下，要充分合理地利用电力能源，降低电力损耗，变压器就成为了大家关注的重大研究课题，由于它在电力系统中的地位和比重较大，为此，我们要分析双绕组变压器分列运行方式，双绕组变压器的分列运行方式要根据负荷特性和用电状况，运用优化的经济运行模式，优选经济容量，并对负荷进行经济调配，从而找出行之有效的降低变压器损耗的有效举措及方式，较好地指导现场变压器的经济运行管理，有非常重大的现实意义。
关键词：双绕组变压器；分列运行；经济性；损耗
在我国日益重视能源节约使用的前提下，要关注变压器运行领域，由于变压器在电力系统中的占有比例较大，电力损耗也较大，为此，为了有效地降低变压器的电力损耗，促使其经济运行，需要研究和分析双绕组变压器分列运行方式的经济性，优化调整变压器，选择适宜的经济容量，划分经济运行区间，寻求最佳的双绕组变压器的经济运行方式，使其产生的电力损耗最小。
一、双绕组变压器的功率损耗分析
1、有功功率损耗分析
对于双绕组变压器的功率损耗分析，可以采用静态计算和动态计算两种方式进行，其中：
（1）静态计算。由于变压器在功率传输的过程中，会产生有功功率损耗ΔP（kW），它主要包括空载损耗和负载损耗，空载损耗是不考虑负载大小的固定性损耗，它的量值与变压器的容量成正比；负载损耗是指与负载电流成平方关系的可变性损耗。其计算公式为：
ΔP=P0+β2Pk
在上述公式中，β是指在一定时间段之内变压器的平均负载系数。
（2）动态计算。这需要考虑变压器负载的变化情况，要顾及负载波动性的影响，因而，需要引入负载波动系数Kr，以动态地计算出变压器的负载功率。计算公式如下所示：
ΔP=P0+Krβ2Pk
在上式中，Kr即为变压器的负载波动系数，它是指在一定时间段之内，变压器负载波动所产生的负载损耗与其平均负载损耗之比。
2、无功功率损耗分析
对于双绕组变压器的无功功率损耗分析，也可以运用静态计算和动态计算两种方式，通过对无功功率损耗的计算，可以通过降低无功功率损耗的方式，提升变压器的功率因数，从而节约有功电量。具体来说，主要表现为：
（1）静态计算。鉴于变压器是在电磁感应的条件下，实现变压的过程。因此，变压器的无功功率损耗远远大于有功功率的损耗，它的计算公式为：
ΔQ=Q0+β2Qk
（2）动态计算。它需要考虑负载的波动变化系数，因此，要将其导入计算公式之中：
ΔQ=Q0+Krβ2Qk
二、双绕组变压器分列运行的优化选择
为了实现双绕组变压器分列运行的经济性，需要对双绕组变压器进行优化选择，需要考虑变压器的有功功率、无功功率的因素，在选择双绕组变压器的过程中，把握以下几个要点：
1、首先要保证双绕组变压器的供电质量和安全，在提供用电安全性和可靠性的前提下，合理地选择双绕组变压器的台数和容量，通过科学合理的选择，可以防范变压器轻载或过载运行的状况。
2、要选用技术性能良好、节能性高的双绕组变压器，尤其在选择双绕组变压器的技术性能参数指标时，要综合全面地考察变压器的有功功率损耗、无功功率损耗和综合功率损耗，在全面考量的前提下，确保变压器在负载损耗基本相同的状态下，选用空载损耗最小的双绕组变压器。
3、在选用双绕组变压器的过程中，要充分考虑变压器负荷的变化规律和特征，选取适宜的变压器运行经济方式，并且通过对变压器负荷的调整，提高变压器的功率因数，从而使其能够在经济运行区优选段内运行。
三、双绕组变压器分列运行方式的经济性分析
1、双绕组变压器的经济负载率分析
在双绕组变压器的运行状态定，有功功率和无功功率会受到负载的变化波动影响，而产生非线性的变化趋势，它不论在何种运行方式之下，都存在一个综合功率损耗最低的点，而这个点正是双绕组变压器经济负载率运行点位。在确定这个经济负载率运行点的过程中，要考虑双绕组变压器的负荷稳定及负荷波动变化，对经济负载率运行点的影响。
（1）负荷稳定状态
当双绕组变压器的负荷稳定时，可以计算变压器的静态经济负载率，这是在假设变压器的电压、频率和负荷功率恒定的前提下而得的，是理论上的最佳经济运行点，适宜应用于对双绕组变压器经济运行区的讨论。但是，这种状态下，选取双绕组变压器的经济容量的适用范围较窄，仅适宜于负荷平稳、计算误差极小的状况。
变压器有功功率计算公式如下：
η==
对上述公式求极值，可以获得最佳有功功率负载系数βp0=，也即双绕组变压器效率最高值，这时的负载损耗与空载损耗相等。
我们通常将双绕组变压器的最佳综合功率经济负载率，作为衡量变压器损耗的技术参数，通过降低变压器的无功损耗，即可以有效地提升变压器的功率因数，节约有功电量。
（2）负荷时变
由于双绕组变压器的功率损耗会出现不断的变化和波动，我们必须使双绕组变压器处于一定的经济运行区间范畴之内，这样，才能确保双绕组变压器的经济运行。然而，这也对双绕组变压器的经济容量的选择提出了更高的要求。我们可以从负荷的时变性入手，借助于变压器典型负荷的最大负载损耗小时数（τmax）和最大年负载使用小时数（Tmax），实现如下动态经济运行公式计算：
变压器年有功功率损耗为：ΔW=P0T+Pkβ2τmax
变压器年有功电能为：W=βSecosφτmax
得到如下双绕组变压器的效率表达公式为：
η=
在上述公式中，Tmax表示最大年负荷使用小时数；τmax表示最大负荷损耗小时数；T表示双绕组变压器年运行小时数。
对上述公式求极值，可以得到双绕组变压器运行的经济负荷率，为：
βp0=
2、双绕组变压器的经济运行区的合理划分
如果仅依赖于双绕组变压器的静态经济负载率值，这是远远不够的，在波动变化的负荷之下，检验双绕组变压器的经济运行条件极为困难。为此，需要引入双绕组变压器的经济运行区，以其替代双绕组变压器的最佳运行点值，从而为双绕组变压器提供更为宽泛化的运行操作区间，更好地实现双绕组变压器的经济运行。
1、确定双绕组变压器的经济运行区
双绕组变压器分列运行的综合功率损耗率的计算公式，表述如下：
由此，可以绘制出变压器最佳经济运行区段，如下图所示：
四、结束语
综上所述，双绕组变压器分列运行的经济运行方式要综合考虑变压器的有功功率、无功功率和综合功率，通过对临界负载的计算方法，合理地划分双绕组变压器的经济运行区间，从而实现对双绕组变压器的系统分析和开发。
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论文作者:郭小进
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/19
标签：变压器论文; 绕组论文; 负载论文; 功率论文; 经济运行论文; 负荷论文; 经济论文; 《电力设备》2016年第22期论文;