变压器经济运行
变压器经济运行概述
变压器经济运行概述变压器在整个国计民生中是一种应用广泛的电气设备。
一般地说来，从发电、供电一直到用电，需要经过3～5次的变压过程，其自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。
由于变压器台数多，总容量大，所以在广义电力系统（包括发、供、用电）运行中，变压器总的电能损失约占发电量的10%左右；据2004年统计，我国变压器运行容量为27.7亿kVA,变压器总电能损耗为411亿kW.h,提高变压器运行效率刻不容缓。
一、变压器经济运行的概念1、首先要回答的是：什么是变压器经济运行？基本内涵是什么？变压器经济运行是在确保变压器安全运行及传输电量相同的基础上和充分利用现有设备与原有资金条件下；通过择优选取变压器最佳运行方式、负荷调整的优化，变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施；从而最大限度地降低变压器的电能损耗和提高其电源侧的功率因数。
所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。
变压器经济运行节电技术是把变压器经济运行的优化理论及定量化的计算方法与变压器各种实际运行工况密切相结合的一项应用技术，该项节电技术是不用投资（或很少投资），并且还能节约投资（节约电容器投资和减少变压器投资），而是向智力挖潜，向管理挖潜实施内涵节电的一种科学方法。
2、变压器经济运行是一种实用节电技术。
它具有的基本性质是：（1）科学性：变压器经济运行技术所给出的各种领域都是经过严谨的理论分析，精确动态计算式的判断和实例验证而得；用科学性来扭转误把浪费当节电的传统观念和习惯势力。
（2）系统性：变压器经济运行技术是立足于总体最佳的节电法，即考虑到有功电量节约又考虑到无功电量节约的综合最佳；即考虑用电单位节电，又考虑供电网损降低的系统最优；当有多台变压器供电时，不应仅考虑单台最佳，而是应立足于总体最优的系统性。
（3）实用性：变压器经济运行技术的各种领域都来源生产工况存在的实际问题，然而用科学的理论和定量的计算来回答这些问题，因此它符合实践——理论——再实践的过程。
变压器经济运行分析
变压器经济运行分析摘要：变压器是电力生产、传送过程中的主要电气设备，变压器在变压和传送电能过程中，由于其自身的技术参数的不同及所承担的负载发生变化，会产生有功功率损耗（通常称铜损）和无功功率消耗（通常称铁损），在发供用电过程中变压器的电能损耗约占整个电力系统损耗的百分之三十左右。
因此，变压器经济运行是电力系统经济运行的重要环节，也是降低电力系统网损的重要措施。
关键词：变压器技术特性；降低损耗；经济运行方式；经济运行管理1、变压器经济运行基础理论每台变压器都存在着空载损耗和短路损耗2个技术参数。
由于技术参数的差异，引起变压器间功率损耗特性曲线不同。
一般称变压器功率损耗特性曲线为变压器技术特性。
在供相同负载条件下，称功率损耗小的变压器为技术特性优，称功率损耗大的为技术特性劣。
1.1双绕组变压器间技术特性优劣的判定双绕组变压器容量相同一、按有功功率损耗计算2、变压器经济运行方式2.1变压器并列运行的经济运行方式并列运行变压器经济运行方式的确定，主要是指变配电所中有两台以上变压器并列运行，在供相同负载条件下，优选功率损耗最小的运行方式。
2.2 变压器分列运行的经济运行方式变压器分列运行是指在变电所内分列运行的变压器，或相距较近分列运行的变压器（中间有连络线）。
两台分列运行变压器有三种运行方式：变压器A单台运行，B单台运行，A，B分列运行。
在供相同负载条件下优选损耗小的运行方式，称为分列运行变压器的经济运行方式。
3、变压器经济运行管理系统全面开展变压器经济运行，更大限度地降低变压器的有功功率损耗、无功功率消耗和降低电力系统的线损。
3.1变压器经济运行系统工程运用系统工程的方法分析变压器经济运行方式、变压器经济负载系数（经济运行区）以及变玉器间负载调整的优化之间的关系。
3.2 改善变压器运行条件的经济运行改善变压器运行条件，主要包括两个方面：一是提高负载功率因数的变压器节电；一是降低变压器运行温度的节电。
3.3 变压器运行位置调整的优化在变压器运行方式已固定和变压器间负载不能调整的前题下，还可以通过变压器运行位置的优化调整实现变压器经济运行。
变压器的功率、变压器的经济运行及节能措施
变压器的功率、变压器的经济运行及节能措施最近一个朋友问了一个高中物理的电学问题，简单的基础理论问题，变压器负载变化，一次侧电压、电流、功率和二次侧电压、电流和功率如何变化？变压器的电压很简单，U1/U2=n1/n2；变压器一次侧和二次侧绕组的匝数决定了一次侧和二次侧电压的关系，所以不管负载如何变化，一次侧和二次侧的电压都是保持不变的；也就是说一次侧的电压和变比决定了二次侧的电压，跟负载没有关系。
但是变压器的功率和电流实际上都是由二次侧即负载端决定的，即“量出而进”也就是说功率和电流根据负载端的需要，原线圈的功率和电流而变化。
比如，变压器二次侧负载增大：一是可以理解为用电器功率变大，电压由匝数决定不变，根据公式I=P/U，二次侧电流自然会变大。
二是可以理解为有用电器个数增多，变压器负载端都是并联的，支路数增多，每个支路的都是独立的，支路电流不变，干路电流必增大。
那么由于I1/I2=n2/n1是固定的，负载增加时二次侧电流变大，功率也即变大，一次电流也一定是变大的，一次侧功率也变大，保持变压器一二次侧功率平衡。
那既然变压器的功率和电流都是由二次侧即负载端决定的，那是不是可以无限增加负载来增加变压器的容量的哪，显然是不可以的，高中阶段在考虑基础理论知识的时候并没有涉及到实际情况，考虑的是一个无限大的系统，实际上一个是变压器本身也是一个用电设备，它自身也是有一定的损耗的；另一个是变压器的额定容量在生产制造的时候已经确定了，使用的时候二次侧的负载增加是不允许超过变压器的额定容量的，二次侧负载只能在额定容量以内增加或者减少。
变压器的额定容量变压器的额定容量是指变压器能够承受的最大负载容量，通常以千伏安（kVA）为单位，变压器的额定容量是设计和制造过程中最重要的参数之一，这直接影响变压品质性能和使用寿命。
在使用变压器时，必须确保负载不超过变压器的额定容量，并定期检查和维护变压器，以确保其正常运行和延长使用寿命。
电力变压器 及 经济运行
43
效率特性
效率η也随负载率的变化而变化的关系
通常最高效率位于
β=0.5∽0.6之间
最佳负荷率为 50% ∽60%
I2
I2N
负载系数
44
五、变压器的选择与电费结算方式
（一）变压器型号的选择原则 1、在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压
器安全的场所，应选择密闭型变压器或 防腐型变压器； 2、供电系统中没有特殊要求和民用建筑 独立变电所常采用三相油浸自冷电力变 压器（S9、SL9、S10、S11、等）；
35
（一）变压器的损耗
变压器的损耗包括有功损耗和无功 损耗两部分。变压器无功功率的损耗， 使得系统中的电流增大，从而使电力系 统有功损耗增加，这可等效视为变压器 有功损耗的增加，其做法是，通过引入 一个换算系数即无功经济当量Kq ，将无 功损耗折算为等效有功损耗。 Kq=0.02~0.15
36
因此变压器的有功损耗加上变 压器的无功损耗所换算的等效有功 损耗，就称为变压器综合有功损耗。
电力变压器 及 经济运行
1
变压器
用途： 主要用于输配电系统，而且还广
泛应用于电气控制领域、电子领域， 测试领域以及焊接技术领域等。
2
电力变压器主
要用于输配电系统
电能 升压 输电 降压 用户
3
电力变压器
是一种静止电气设备， 它利用电磁感应原理，把输 入的交流电压升高或降低为 同频率的交流输出电压，满 足高压输电，低压供电。
28
（4）联结组标号 三相变压器一、二次绕组的连接方式 Y（高压绕组作星形联结）、y（低压绕组作 星形联结）； D（高压绕组作三角形联结）、d（低压绕组作 三角形联结）； N（高压绕组作星形联结时的中性线）； n（低压绕组作星形联结时的中性线）。
变压器经济运行
变压器经济运行摘要对于变压器，若具有合理的容量，就能够避免变压器的有功功率及其无功功率过大损耗情况的发生，从而保证电力系统经济合理的工作。
关键词变压器；经济运行当前，在我国社会经济的快速前行下，对电量的需求越来越大，电网运行的经济安全性已成为了焦点。
减少网损现象，保证电力系统较高的输电效率和电力系统经济运行是现代电力系统运行部门不容小觑的重要任务，还是电力系统今后的研究主流方向。
采用高效完善的手段，防止过大的网损现象，实现系统的经济合理运行，能够促进电网公司经济效益最大化。
变压器的网损率在电网整体网损中所占比重较大，尤其是用于配电网中的变压器，其实际损耗可达到整个配电网损耗的50%。
用于农电系统中的变压器损耗达到了60%～70%。
从上述种种情况可以看出，保障变压器运行经济性是减少整个系统网损率的关键部分。
此外，整个电网线损中变压器的损耗同样比重大。
针对变压器明确合理的容量，不仅能够有效防止变压器有功功率和无功功率过大的损耗量，而且还使得电力系统安全经济的运行。
1导致变压器功率下降的主要因素要想提高变压器的工作效率，就应该合理配置变压器的负荷，使其能够一直在最佳状态下持续运行，从而发挥出其最大的产能。
根据以往经验，夏季用电高峰期内，很多变压器由于不堪重负，在长期的超载运行之后出现严重毁坏，甚至不可修复。
严重影响了变压器的经济效益和安全保障。
具体来说长时间超载运行会大幅度降低变压器的工作效率，这是因为当变压器输出增大以后，效率开始提高，然而升到了最高峰值之后就会不可逆转的降低其效率，变压器的铁损和铜损情况是正好相反的，变压器的铁损与负载无关，而铜损则与负载直接相关，在负载超过一定的峰值之后会出现效率大幅度降低甚至罢工的情况，由此我们可以下结论说，变压器的超载运行会影响到其运行效率。
除此以外，变压器的升温对其正常运行有着较大的影响，主要影响到变压器的绝缘强度。
变压器的温度与线圈的电阻成正比，随之同时出现的问题就是变压器的铜损问题，与此同时还会降低绝缘材料的强度，因为变压器的主要材料之一就是铁芯和绝缘材料，铁芯部分受温度变化的影响较小，但是绝缘材料做成的高低压线圈却容易受到高温影响进而发生损坏。
电力变压器经济运行分析
电力变压器经济运行分析变压器是电力系统的重要设备，被广泛应用到工农业生产当中，尤其是近年来我国农电建设的发展，极大的促进了农业经济的发展。
随着人们对节能减排的重视程度的提高，变压器的经济运行成为当前电力企业重点研究的问题。
标签：变压器；经济运行；原理；实现；方法电力变压器经济运行是在满足生产、生活需要的前提下，减少能源的浪费，提高电力能源的有效利用率，实现电力资源的可持续发展。
本文中探讨了影响电力变压器经济运行的重要因素，就如何实现电力变压器经济运行进行了阐述。
1 变压器工作原理当电力变压器的一次绕组连接交流电源以后，会在交变电流流过绕组内部的时候产生磁通，受到磁通的作用，铁芯中就会有交变磁通产生，也就是说一次绕组通过电源吸取电能后转化为磁能，在铁芯中同时交（环）链原、副边绕组（二次绕组），因为受到电磁感应的作用，会分别在原、二次绕组产生频率相同的感应电动势。
假如这个时候二次绕组连接负载，在二次绕组受到感应电动势的作用时，就会产生电流负载，铁芯中的磁能又转换为电能。
2 影响变压器经济运行的原因分析变压器的经济运行影响着电网输配电效率，降低变压器损耗优化供电网是电力工作的主要内容。
（1）变电技术方法滞后。
技术方法的滞后是影响电力变压器经济运行的重要原因之一。
目前，在主变的经济运行计算分析和经济运行点确定工作中，人工仍旧占很大比重，缺乏技术可靠性。
另外，目前变压器经济运行方案的执行，主要是以负荷变动为依据，在变电站值班人员与调度员的配合下，了解負荷变化，从而进行主变经济运行，这种方式自动化程度低下，同样存在可靠性不足的情况。
（2）用电超负荷，影响电力变压器的经济运行。
大多数220kV变电站和部分110kV变电站负荷较重，无法进行经济运行。
在夏季、冬季用电高峰期间，电网负荷与供给需求不断提高。
在这一过程中，保电任务重，经济运行时段受限。
在规律性用电高峰期时保电任务繁重，无法开展经济运行。
另外重大检修方式下，供电压力较大，从电网安全和供电可靠性出发，也不利于经济运行的发展。
变压器的经济运行分析
变压器的经济运行分析电力变压器作为电力系统电压变换的主要设备，被广泛应用于输电和配电领域，变压器在变换电压及传递功率的过程中，自身将会产生有功功率损耗和无功功率损耗。
变压器的有功功率和无功功率损耗又与变压器的技术特性和出厂参数有关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化。
因此，必须根据变压器的有关技术参数和所带负荷的实际情况，合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理，使变压器运行在合理的经济区域，提高变压器的运行效率，以达到节约电能的目的。
变压器的有功功率损耗主要变压器的空载损耗和变压器的负载损耗两部分。
空载损耗主要是指铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗，它的大小是一个与变压器的铁心相关的常数，在额定电压下它的大小基本不会发生变化，当有电压波动的时候铁损也会随着发生变化。
负载损耗主要是电流在通过绕组时在电阻上的损耗，一般称为铜损，由公式P=I2R可知负载损耗的大小随着负荷的大小而变化，与负载电流的平方成正比。
现在我国的变配电系统中普遍采用的是S9系列的变压器，相对S7系列及以下的变压器它的有功损耗有了明显的降低，在有功损耗大幅度减小的同时我们也要加强对变压器的运行管理，争取使变压器在经济运行区域里运行。
下面对变压器的经济运行做一下简单的介绍。
1、变压器负载与损耗的关系变压器的铁损Pt是一个和铁心相关的常数，它不随着变压器负载的变化而变化，负载损耗Pcu与负载电流的平方成正比，是一个变化的量。
故变压器损耗主要受负荷变化影响的铜耗决定。
我们可以根据具体的变压器参数来计算出变压器的有功损耗。
从而来确定变压器是否在合理的经济运行区域，通过改变变压器的运行方式以达到节约电能的目的。
2、变电单耗及最佳负载系数在变压器运行的过程中，变压器的运行效率是随着负荷的变化而改变的，那么在这个变化的过程中就会存在一个最佳的运行区域，故称为经济运行区域，在这个区域里面变压器所带实际负载（P）与变压器的额定负载（Pe）之比称为负载系数（β），所以在这个区域内自然也会存在一个最佳负载系数（β）。
变压器经济运行方式
变压器经济运行方式
变压器经济运行方式就是指在保证正常运行的基础上，以尽可能节约能源和降低成本的方式运行变压器。
变压器是电力传输中不可缺少的设备，用于变换电力电压，保证电力安全稳定地传输。
而经济运行方式则可以让变压器在满足这一基本功能的同时，达到最佳的经济效益，为电力行业带来更高的效益和更长远的发展。
为实现变压器经济运行，需要从多方面入手，如有效控制变压器的损耗和热量发散；建立完善的电能管理制度和完备的故障及缺损检测体系，及时发现并定位问题，从而进行及时维护和更换；同时，还需要在变压器的选型、设计和施工过程中尽可能降低投资成本，提高设备的质量和工作效率。
近年来，随着经济的不断发展和电力需求的快速增长，变压器经济运行越来越受到重视。
通过采用节能技术和先进的管理方法，可以减少能源浪费，节约电力成本，保证电力稳定供应，促进电力产业可持续健康发展。
因此，变压器经济运行方式已经成为电力行业推广的一个重要目标。
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1.0目的
本程序为远轻铝业（中国）有限公司主要用能设备的采购、操作、维护保养等过程中能源绩效的持续改进提供规范，加强能源科学管理，挖掘能源潜力，提高能源利用率，从而降低能源消耗，提高经济效益。
2.0范围
适用于远轻铝业（中国）有限公司总部及巴城工厂。
3.0过程所有者
•EPS
•远轻铝业（中国）有限公司各工场
4.0过程
4.1.变压器
4.2.基本要求
4.3.变压器更新
4.4.超过寿命期服役的变压器、国家规定淘汰的老旧变压器应更新，所选用的变压器应符合国家相关
能效标准。
油浸式配电变压器和干式配电变压器的空载损耗和负载损耗值均应不高于2级（符合
GB20052的要求）。
4.5.对变压器进行经济运行评价，评价为运行不经济，且综合功率损耗大的变压器应更新。
4.6.变压器选择
4.7.变压器应选择寿命期内经济效益最佳的容量和台数。
4.8.配电变压器选型的技术经济评价应按照DL/T 985。
电力变压器选型的技术经济评价可参照DL/T
985。
应优先选用节电效果大、经济效益好、投资回收期短的变压器。
4.9.新建变电站分期建设，考虑负荷的增长，首期只有一台变压器时，要结合最终规模确定变压器的
容量，变压器的负载率应贴近最佳经济运行区域，一般在75%以下为最佳，若短期内不进行扩建，变压器不宜满负荷运行。
4.10.经济运行管理与评价
4.11.应配置变压器的电能计量仪表，完善测量手段，电能表的配置符合GB17167的要求。
4.12.每天记录变压器日常运行数据及每年记录一次典型代表日负荷，为变压器经济运行提供数据。
4.13.应健全变压器经济运行文件管理，保持变压器原始资料；变压器大修、改造后的试验数据应
存入变压器档案中。
4.14.定期进行变压器经济运行分析，在保证变压器安全运行和供电质量的基础上提出改进措施，
有关资料应存档。
4.1
5.应定期做好变压器经济运行工作的分析和总结，并编写变压器的节能效果与经济效益的统计
与汇总表。
4.16.电力变压器在负载区域运行时，其绕组、线夹、引线、绝缘油及绝缘部件的温度不宜过高，
在变压器负载导则规定的温度限值内，避免高温度下运行，绝缘老化加快而缩短变压器的寿命和引发损坏事故。
也要防止变压器高温度运行，引起变压器自身损耗过大，影响输出效率，造成不必要的电能浪费。
4.17.通过改善负荷的功率因数或增加/减少电容器的补偿，可减少变压器的电能损耗及变压器内
的电压降，增加变压器的负荷能力。
原则上功率因素不得低于0.9。
4.18.变压器的空载损耗和负载损耗达到能效标准所规定的节能评价值，且运行在最佳经济运行区，
经济运行管理应符合GB/T 13462的要求，则认定变压器运行经济。
4.19.变压器的空载损耗和负载损耗达到能效标准所规定的能效限定值，且运行在经济运行区，经
济运行管理应符合GB/T 13462的要求，则认定变压器运行合理。
4.20.变压器的空载损耗和负载损耗未能达到能效标准所规定的节能评价值，且运行在最佳经济运
行区，经济运行管理应符合GB/T 13462的要求，则认定变压器运行经济。
4.21.变压器的经济运行区选择
4.22.并列运行的多台变压器应满足并联条件，即联结组别与相位关系相同；电压和变压比相同，
允许偏差相同，调压范围内的每级电压相同；防止二次绕组之间因存在电动势差，产生循环电流，影响容量输出和烧坏变压器。
短路阻抗相同，控制在10%的允许偏差范围内(1)；容量比在0.5~2之间；保证负荷分配均匀，防止短路阻抗和容量小的变压器过载，而容量大和短路阻抗大的变压器欠载，短路阻抗的大小必须满足系统短路电流的要求，否则应采取限制措施。
4.23.备注：原则上延锋供配电网络不允许2台（或多台）变压器并列运行。
4.24.根据符合变化的实际情况，力求实现变压器经济运行。
对于双绕组变压器，应尽量通过合理
选择变压器容量和台数使得变压器运行在最佳经济运行区。
4.2
5.根据GB/T 13462《电力变压器经济运行》，变压器的经济运行区和最佳经济运行区。
变压
器额定负载运行为变压器经济运行区上限，与上限额定综合功率损耗率相等的是另一点为经济运行区的下限，经济运行区为β2jz≤β≤1。
变压器在75%负载运行为最佳经济运行区上限，与上限额定综合功率损耗率相等的是另一点为最佳经济运行区下限，最佳经济运行区1.33β2≤β≤
0.75。
4.26.
4.27.图2-1 双绕组变压器综合功率运行区间划分
4.28.其中：
4.29.β——变压器的平均负载系数；
4.30.S——一定时间内变压器平均输出的视在功率，单位（kVA）；
4.31.SN——变压器的额定容量，单位（kVA）；
4.32.P2——一定时间内变压器平均输出的有功功率，单位（kW）；
4.33.cosφ——一定时间内变压器负载侧平均功率因数。
4.34.变压器综合功率运行区间的范围划分为，经济运行区为，最佳经济运行区为，非经济运行
区。
4.3
5.持续改善
4.36.管理措施
4.37.定期统计变压器的典型代表日负荷，分析变压器的经济运行区。
4.38.对未达到经济运行要求的系统，应进行节能诊断，并做出评估报告。
报告内容应包括系统概
况、检测方法与数据分析、预防与管理措施，以及提高能效的改进措施等。
评估报告应保存两年以上。
实施改进措施后，应对改进效果进行评估，提供评估报告。
4.39.针对出现的不符合，应制定科学的管理流程，加强系统运行管理，如建立运行管理、维护、
检修等规章制度，建立维护运行日志和技术档案。
4.40.当系统更新改造时，应按照GB／T 13471的要求进行经济效益评价。
4.41.配电变压器能效限定值及能效等级应符合GB/T 20052的要求。
4.42.供配电系统的管理和操作人员应经过培训，经考核合格后持证上岗。
4.43.应按照GB 17167的规定安装电能、温度等仪表。
4.44.技术措施
4.4
5.当变压器长期运行在非经济运行区时，应考虑更换变压器或停用。
4.46.当供配电功率因数低于0.9时，应投切电容器。
4.47.当配电变压器超负荷运行时，应当注意变压器的温度并及时转移负荷，确保变压器的安全、
经济运行。