摘要：本文通过计算分析了不同容量的双绕组变压器间的经济运行优劣，指出负载率与变压器经济运行的关系，为合理选择变压器容量提供计算方法。
关键词：双绕组；变压器；经济运行
变压器损耗在整个供用电系统损耗中占有很高的比例，研究变压器的经济运行对全面降低供用电系统损耗，提高电力系统运行的经济性具有重要意义。双绕组变压器在供用电系统中占比很大，本文通过分析双绕组变压器的经济运行方式，合理选择主变压器容量，为实际工程中变压器选择提供帮助。
1 变压器经济运行基本理论
1.1双绕组变压器功率损耗的动态计算
计算变压器有功、无功和综合功率损耗时应考虑负载波动系数对计算结果的影响，采用动态计算式。动态计算式就是在稳态计算式的基础上加入负载波动损耗系数
。
（1）负载波动损耗系数
一定时间内，负载波动条件下的变压器负载损耗与平均负载条件下的负载损耗之比。
（2）双绕组变压器平均负载系数计算
式中：
—变压器的平均负载系数；
—一定时间内变压器平均输出的视在功率，单位为千伏安（kVA）；
—变压器的额定容量，单位为千伏安（kVA）；
—一定时间内变压器平均输出的有功功率，单位为千瓦（kW）；
—一定时间内变压器负载侧平均功率因数。
（3）有功功率损耗计算
式中：
为变压器空载功率损耗（kW），
为变压器额定负载功率损耗（kW）。
（4）无功功率损耗计算
式中：
为变压器空载励磁功率（kvar），
为变压器额定负载漏磁功率（kvar）。
，
（5）综合功率损耗计算
式中：
为无功经济当量（kW/kvar），
为变压器综合功率的空载损耗（kW），
为变压器综合功率的额定负载功率损耗（kW）。
，
（6）并列运行的双绕组变压器临界综合负载视在功率计算（也适用于单台双绕组变压器间技术特性分析）
1.2 单台或并列运行的双绕组变压器经济运行方式的选择
在选择运行方式之前，应绘制出两种组合方式综合功率损耗的负载特性曲线
，经比较两条负载特性曲线确定组合（含单台）变压器经济运行方式。
若两种组合方式综合功率损耗的负载特性曲线无交点时，应选用综合功率空载损耗值较小的变压器组合方式运行。
若两种组合方式综合功率损耗的负载特性曲线有交点时，应按公式计算出临界综合负载视在功率
，并将变压器总平均视在功率
与临界综合负载视在功率
对比。
当负载视在功率
小于
时，应选用综合功率空载损耗值较小的变压器组合方式运行；当负载视在功率
大于
时，应选用综合功率损耗值较小的变压器组合方式运行。
图1 变压器间综合功率损耗特性曲线
注：
与
分别为变压器两种组合方式综合功率损耗
与负载视在功率
的函数特性曲线，两条曲线交点L的横坐标
即为两种组合运行方式的临界综合负载视在功率。
2 案例分析
某110千伏用户变电站最大负荷为20000kW，平均负荷大约为16000kVA，现面临主变容量选择，根据负荷大小可选25000kVA或31500kVA主变1台，也可选20000kVA主变2台，现从经济运行角度分析应选多大容量变压器更优。
表1 变压器基本参数
根据查表法无功经济当量
取0.04，则，通过计算得出上述3台变压器的技术参数如表2：
表2 变压器技术参数
通过计算分析单台变压器间经济运行方式。（
取1.002）
（1）计算变压器A和B的临界综合负载视在功率
=
=8536.4（kVA）
（2）计算变压器A和B的综合功率损耗
先根据负荷大小，分别计算变压器A和B的平均负载系数
，cos
取0.95，则
=0.67
=0.53
分别计算变压器A和B的综合功率损耗
=27.8+1.002×
×209=121.8（kVA）
=33.43+1.002×
×255.3=105.3（kVA）
（3）结论
当用户变电站负载视在功率小于8536.4kVA时，
，选用变压器A经济；当用户变电站负载视在功率大于8536.4kVA时，
，选用变压器B经济。
3 结语
大容量变压器运行还是小容量变压器运行，不能只根据负载率来确定。本文的案例中可以看出，负载视在功率大于8536.4kVA时，始终采用31500kVA变压器运行更经济，临界点时变压器的负载率只有27%。比较不同容量的双绕组变压器哪个运行更经济，需要根据变压器基本参数和实际负荷大小，经过计算确定。
参考文献：
[1]GB/T 13462—2008，电力变压器经济运行[S]：6-8
[2]胡景生.变压器能效与节电技术[M].北京：机械工业出版社，2007：46-48
[3]GB/T 6451—2015，油浸式电力变压器技术参数和要求[S]：23
论文作者:林庆斌1,太阳锦2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：变压器论文; 负载论文; 功率论文; 绕组论文; 组合论文; 经济运行论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第26期论文;