摘要：变压器可以说是电力系统中的最重要的设备之一，它的经济运行效率会直接影响电力系统经济效益。由于变压器的运行损耗较大，给整个电力系统的效益造成了损害，因此，实现变压器的经济运行已经成为当务之急。本文就变压器的经济运行问题及其优化措施进行讨论分析，仅供参考。
关键词：变压器；经济运行；重要因素；优化措施
前言：
电力变压器是应用极为广泛的电器设备，从发电、供电直到用电，一般需经过5次变压过程，每次变压都要产生一定电能损耗。由于变压器台数多，总容量大，所以在电力系统中，变压器的总损耗约占总发电量的8%。对电力系统的经济运行起到关键的作用。因此，对电力变压器经济运行区的研究具有重要的意义。目前，降低变压器的运行损耗已经成为至关重要的问题。只有在不影响变压器正常工作的情况下，选择最佳的运行方式，降低变压器的运行损耗，才能实现变压器的经济运行。
1 影响变压器经济运行的因素
1.1 变压器的负载率问题
多数人认为一旦变压器的负载率不足30%，就必须更换容量小的变压器，其实这样的说法是没有科学根据的。近年来，科学技术在不断地发展，变压器的类型及功率也在不断地变化。在目前的众多变压器中，经济负载率的下限值都明显低于30%，而这些变压器都能实现经济运行。如果在特定的负载条件下，变压器能正常运行，那么实际上变压器已经实现了经济运行。要想实现变压器的经济运行，就必须经过科学的分析研究，找出一个最佳运行区。但是最佳运行区中的负载率都不相同，每个变压器在经济运行的过程中所产生的负载率不一定都大于30%，因此，只要变压器能在经济运行区内正常运行，就不会受到负载率高低的影响，并且会仍然保持经济运行的状态。由此看来，当变压器的负载率不足30%，就必须更换容量小的变压器的这种说法是没有科学性的。
1.2重载变压器与轻载变压器的损耗问题
在通常情况下，多数人会认为如果变压器的负载率偏低就会增加空载的损耗，从而影响变压器的经济运行。如果将变压器停止运行将会有效地降低变压器的负载率，并且可以有效降低空载损耗。但是这样的想法是不全面的，因为变压器在实际运行过程中会不断地产生负载耗能，所以，这些在变压器运行过程中产生的负载能耗很可能会大于变压器的空载能耗。由此看来，通过采取减少变压器的运行数量的方式不能有效地减少变压器的耗能，反而会影响变压器的经济运行。只有对变压器的具体运行情况做好科学的分析研究，并对变压器在不同的运行方式下产生的损耗对比值进行科学的计算，然后要选择一个合适运行方式，而这个运行方式必须要满足耗能低等相关标准，才能最终实现变压器的经济运行。
1.3 季节性运行损耗
配电变压器的经济运行管理，集中在研究配电变压器的运行损耗问题上，凭运行管理经验来确定配电变压器的安装容量和安装位置，对于过负荷的变压器大多采用新增配变割接负荷来解决，这样由于负荷变化带来的配变不经我国很多地区四季分明，春秋季节用电负荷较低，而夏冬季节较用电负荷较高，配电变压器随季节的变化，负荷差异很大，运行损耗较大，加上由于近年来负荷增长较大，在冬季经常出现变压器过负荷运行并且烧损的现象，造成较大的经济损失。
2 提高变压器经济运行的有效措施
2.1 合理选择变压器型号
变压器的损耗占整个电力系统总损耗的三分之一，因此，选择合理的变压器型号可以有效地降低变压器的能耗，并且实现变压器的经济运行。在选择变压器的型号时，必须结合电力系统的整体情况来决定，使变压器能在实际运行中发挥出最大的工作效益，同时降低变压器的损耗，从而提高电力系统的经济效益。
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2.2在变压器的经济运行过程中进行实时监测
使用调度自动化系统可以有效地监测变压器的功率因数、开关潮流以及母线电压，从而实现对变压器工作状态的实时监测。工作人员掌握了相关检测数据就能灵活地改变主分接头、开停机组以及投退电容器，从而提高电力系统的电压，使用电能量达到用户的标准，并满足经济运行的实际要求。
2.3 同一变电站内的变压器必须保持统一
如果在同一个变电站内的变压器存在不一致的情况，并且未能满足相关的要求，势必会造成变压器内出现相应的环流。环流是对电力设备造成损害的重要因素。因此，在通常情况下，应该将变压器的容量比控制在3∶1的范围内，这样才能降低变压器在运行过程中的额外损耗，从而实现变压器的经济运行。
2.4 利用曲线关系寻找最佳运行区
如果一个电力系统中存在两台以上的变压器或者不同型号的变压器，要想找出变压器的最佳运行区，就必须使用绘制相关曲线的方式，让变压器能在最佳运行区内实现经济运行。通过对负载分配情况以及有功损耗进行曲线绘制，可以有效地掌握在不同的负荷下应投入变压器的数量。
2.5适当提高电网的运行电压
对于变压器最好通过相应的改变分接开关来实现提高变压器运行水平，功率损耗和电能损耗等目的，因为当加在变压器电压高于变压器分接开关的额定电压时，虽然变压器绕组中的铜损减少，但是，由于电压增加使得变压器磁通密度增加，铁损就相应地增加了，这样就降低应得的效果。变压器铁芯的功率损耗与电压平方成正比。而线路的导线和变压器绕组中的功率损耗则与电压的平方成反比。提高电压质量，向用户提供合格的电能，同时也是做好降损工作的需要，降低电网的电能损耗。
2.6 合理选择导线截面
导线的截面的选择首先应考虑电压降，同时按经济电流密度来确定导线的截面。结合发热条件，机械强度等确定导线的规格。对电力网运行的经济性和技术上的合理性具有重要意义。在变压器运行中，线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。
2.7优化配电网布局
优化网络结构是优化配电网布局的主要措施。优化网络结构首先要从降损节能的目标来实施，要合理控制供电半径和最长电气距离，供电半径的选择，主要是按电压降的指标来定。在配电网布局规划设计时，要克服短期行为的认识，从长计议，预先考虑远期负荷增长的需要，如新增用电负荷的可能。一般情况下，使变压器靠近负荷中心，线路由电源向周围辐射，缩短供电半径：10 kV线路供电半径≤15 km；低压线路供电半径≤0.5 km。同时尽量保证三相变压器负荷平衡，减少负序电压损耗。同时，要充分考虑配电主干线路的电能损耗问题，把降低配电主干线路的电能损耗降低到最低值，在现有的条件和可能的情况下，增大导线截面，提前分流，转移负荷等方法，以减少配电主干线路的电压降，从而提高配电网末端的电压质量。要坚持因地制宜，好中选优，量力而行的原则。尤其是要抓住农网建设与改造的契机，坚持科学规划、合理淘汰高耗能变压器，不断提高用电质量。
结束语：
综上所述，只有对变压器运行的实际情况进行科学分析，并制定出合理的解决措施，才能在不影响变压器正常运行的情况下降低其损耗，在实现经济运行的同时，给电力系统带来更高的经济效益。
参考文献：
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论文作者:周强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：变压器论文; 经济运行论文; 负载论文; 电压论文; 负荷论文; 电力系统论文; 导线论文; 《电力设备》2018年第13期论文;