（国网抚顺供电公司 辽宁省抚顺市 113122）
摘要：变压器是电力系统中的重要设备，一般从发电、输电、配电一直到用户用电需要经过三到四次的电压等级的变换，其运行状态直接影响到整个电网。配电变压器直接面向电力用户，在确保其安全运行和供电质量的基础上充分利用现有设备，提高其运行效率、实现经济运行、减少电能损耗，具有重大意义。
关键词：变压器；损耗；经济运行
变压器经济运行是在确保变压器安全稳定运行和保证供电电能质量的基础上，充分利用现有设备和资金，通过合理选择变压器的型号和容量，择优选取变压器经济运行方式以及改善变压器运行条件等技术措施，达到减损降耗，节约电能并延长变压器使用寿命的目的。
1、变压器的经济运行
1.1基本原理
一台变压器在传输功率过程中其自身必然要产生功率损耗，它可分为空载损耗和负载损耗。其中空载损耗在电压稳定时基本不变，负载损耗随变压器负荷量的变化呈平方关系变化。而变压器在实际运行中，除有功损耗外，还有无功功率在电源与负荷间往返交换引起的附加有功损耗，考虑附加损耗时，一台双绕组变压器负载为S时的有功损耗为如图1：
图1
式中，Pb为变压器综合功率损耗；PO为变压器空载损耗；QO为变压器空载时的无功功率；Pd为变压器短路损耗；Qd为变压器满载时无功功率的增加量；Se为变压器额定容量；S为变压器以视在容量表示的实际负荷；KW为无功经济当量，取值0。06～0。10；IO为变压器的空载电流；Ud为变压器短路阻抗电压。
当变电所装有两台或更多台变压器时，随着用电负荷的变化，经常需要投入或切除变压器。在满足生产需要的前提下，应使变压器在功率损耗最小情况下运行，即保持经济运行方式。假设变电所现有两台变压器，其空载损耗、短路损耗、空载及满载无功功率分别为PO1、Pd1、QO1、Qd1和PO2、Pd2、QO2、Qd2，那么根据(1)可绘出两台变压器分别单独运行和并列运行时的有功功率损耗曲线，如图2所示。
图2 图3
从图2中可以看出，当变电所的实际负荷小于SL1时，变压器1单独运行其损耗Pb最小；当负荷大于SL1小于SL3时，变压器2单独运行其损耗Pb最小；而当负荷大于SL3后，由两台变压器并列运行损耗最小。当变电所中变压器超过两台时，同样可做出Pb=f(s)曲线，来确定不同负荷时的经济运行方式。在这里，特性曲线上的经济运行转折点SL1、SL2、SL3均可通过变压器参数计算出来。由此通过分析可知，集中在一起的变压器越多，可选择的经济运行方式也就越多，经济运行效果也就更加显著。但是，在居民小区中受供电半径和空间的限制，3台以上配电变压器集中在一起是不太现实的。一般可选择两台变压器并列运行，构成图3的接线方式。在满足可靠性要求的前提下，为节约投资，高压可改为单母线，单进线运行，甚至可以不设进线开关。同时由于低压联络部分投资很小且节约了一半高压(10kV)进线电缆，因此按图3接线所增加的投资并不多。
当SL2<S<SL3时，变压器2单独运行较为经济；当S>SL3时，两台变压器并列运行较为经济。
根据3种运行方式下变压器损耗曲线及曲线交点，在不同的母线负载下，以变压器的损耗最低为原则，即可确定变压器的经济运行方式。
2、实现经济运行方式的措施
2.1提高配电网的功率因数
目前，在我国运行中的电网中，低压电网的配电网的功率因数一般偏低，引起了电能损耗较大，直接影响到输电线路和配电变压器的经济运行。变压器输出一定有功功率时，其输出容量与变压器的功率因数成反比，所以提高功率因数就能减少变压器的需用容量，就可以提高变压器的供电能力。因此，提高电网的功率因数对于变压器的经济运行方式有重大意义，工程中一般通过装设无功补偿装置，提高整个电网的功率因数，达到减少电能损耗的目的。
2.2合理选择变压器的运行方式
在配电网改造时，要考虑到变压器负荷增长的需要，一般都留有一定的备用余量，因此变压器在容量选取时一般选择偏大，而配电网的季节性很强，峰谷差大，这就要求充分利用配电网供电系统的特点，避免出现配电变压器过负荷或轻负荷的现象。如果双变压器供电时，在低负荷时就需要进行一些调整，由一台变压器带负荷，另一台变压器停运。在负荷高峰时，由两台变压器并列运行供电。通过调整变压器的运行方式，使运行变压器负荷始终处于最佳运行区或其附近，这样就可以达到减少配电变压器有功功率损耗的目的，保证整个配电网供电系统经济运行。
2.3保证三相负荷平衡
低压配电网中的配电变压器的轻载和空载运行时间比较长，在全年运行时间中占有很大比例，运行中会有较大的三相不平衡的状态。如果三相负荷分布不均衡，会出现不平衡电流，产生不平衡电压，会大大增加功率损耗，使变压器功率损耗增加。在向相同容量的负载供电时，当三相负荷不平衡达到最大时，变压器的有功功率损耗是三相负荷平衡时有功功率损耗的三倍。所以应尽量使三相负荷平衡，当三相不平衡度超出正常范围时应及时进行调整，保证配电变压器的经济运行。
结束语
变压器的经济运行方式是在确保变压器安全运行和保证供电质量基础上充分利用现有设备，通过择优选取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以及改善变压器运行条件、提高变压器功率因数等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损耗，达到配电变压器经济运行的目的，减小了电网的损耗和负担。
参考文献：
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[3]胡景生，等著．变压器经济运行［M］．中国电力出版社，北京，2001．10．
论文作者:李军,张峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/6
标签：变压器论文; 经济运行论文; 负荷论文; 功率论文; 功率因数论文; 方式论文; 电能论文; 《电力设备》2018年第9期论文;