电力变压器的经济运行分析与优化
变电所主变压器经济运行状况分析
×ｌ 中 ，Ｐ 为变压 器 的空载 损 耗 （ Ｗ ；Ｐ 为 ０式 ａ ｋ） ｋ 变 压 器 的短 路损 耗 （ Ｗ ；Ｕ ％ ｋ） ｋ 为变 压 器 阻抗 电压 （ ）；Ｉ％ ％ ａ 为变 压器 空载电流 （ ）；Ｓ Ｂ ％ Ｅ 为变压器额 定容量 （ Ｖ ）； ｓ为变压 器通 过 的负荷 ； １为变压 ｋＡ ８ 器的负荷 系数 ，定义为 Ｂ－Ｓ Ｓ Ｂ － ／Ｅ －
ＢＪ 在 ０ ４ Ｏ ５ 之 间 ，近 年 来 低 损 耗 变 压 器 的 ＢＪ ｐ ． ～ ． ５ ｐ
在 ０ ４ 左右 。低损耗变压器 比７ ￣８ 年代生产 的变压 ．５ ０ ０ 器损耗平 均 降低２ ％ ４ 左右 ，若能从节 约能源 的角度上
出发 ，应该尽量使变压器 负载 率在接 近最佳负载率的
济运行 要 以变压器技术参数为基础数据 ，变压器经济 运行要通 过不一样的运行方式进行组合 ，以便能找 出 降低变 压器 自身 功 率损耗 的方法 （ 公式 ａ ）。 因 、ｂ 此 ，变压器 的有功功率 比和无功功率损耗 的计算式是 变压器 经济运 行的基础算式 。与此 同时 ，变压器经济
情况下运 行最好 。 负载状态 的分类如下 ： １ ．正 常周期 性负载 ：在周 期性 负载 中，某 一段 时 间因周 围环境温度偏 高，过超过额定 的电流 ，但可 以用较低 的其他 时间里 的环境温度 ，或低于额定 电流 进行补偿 。以热老 化观 点 出发，它与设计采用 的施加
关 键词 ： 变压器 ； 济运行 ；负载率 ； 经 损耗 ； 网升 压 改造 电 中图分 类号 ： ４ ６ Ｆ２ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：１ ０ — ３ ４（ ０ ２） ３ ０ ４ — ２ ０９ ２ ７ ２１ ０ — １９ ０
变压器是变换交 流 电压 电流和阻抗的器件 ，当 初级线 圈中通 有交流电变压器原理图流时 ，铁芯 （ 或
电力变压器经济运行
电力变压器经济运行【摘要】实现电力变压器的经济运行，能够帮助企业节约资源，减少资金的浪费。
但是电力变压器的经济运行必须要在保证供电质量、供电需求的基础上完成，否则就会引发一系列的事故。
目前，已经有很多的企业为了提高变压器的运行效率，进行了一系列的研究和改造。
只有合理的选择运行方式，充分的利用现有的设备和条件，才能真正做到经济运行。
笔者根据实际情况，对电力变压器的经济运行进行了探讨，希望与大家共勉之。
【关键词】电力变压器；经济；运行；企业；效率变压器的经济运行，指的是选择最优、最佳的运行方式，对负载进行调整，从而使变压器的电能损失降到最低。
变压器的经济运行不需要投入过多的资金，仅仅只需要加强管理、科学的规划，便可达到目的。
一、变压器的损耗与效率（一）变压器的损耗变压器的损耗有两种，一种是空载损耗，而另外一种则是负载损耗。
一般情况下，很有可能发生两者综合性的损耗，也就是指有功功率损耗，以及因为消耗无功功率损耗而导致系统增加的有功功率损耗之和。
（二）变压器的效率变压器的效率也指其输出的有功功率和输入的有功功率之比，当负载率不变的时候，变压器的效率会和空载有功损耗、负载损耗有很大的关系。
空载有功损耗、负载损耗越大，变压器的效率也越高。
一般情况下，要提高变压器的效率，可以选择空载有功损耗、负载损耗较小的变压器，这种变压器具有节能的功效。
但是，如果空载有功损耗、负载损耗的值不变，变压器的效率便和负载率、功率因数有非常大的关系。
若是进行了无功补偿，变压器的功率因数没有任何的变化，那么变压器的效率便会随着负载率的变化而变化。
也就是说，当变压器的空载损耗和负载损耗相同的时候，变压器的效率就会非常的高。
二、变压器的选择与经济运行（一）独立变压器等到决定和选择了变压器以后，空载有功损耗、负载损耗不发生变化，这时变压器的运行效率就会和负载产生一定的关系。
在进行操作的过程当中，仅仅只能靠对负载进行合理的调整，从而达到提高变压器效率的目的。
浅析电力变压器的经济运行
和变压器 Ａ、 Ｂ 分列运行 三种 运行方式 。只有掌握 准确 的变压器有功功率 、 无功功率负载损耗特性 ， 才能准确的确定变压器的经 济运行 区。但 由于变
压 器在 线 实 时经 济运 行 的手段 较差 ， 配 电变压 器 型
一
２ ） 凡是小容量变压器能承担 的负载 ， 就不用大
变 压器 经 济 运行 方式 时 ， 一 定 要考 虑 变压 器 短路 阻
的电量 ， 更好为社会发展和经济繁荣服务 。
２ 变 压器 运行 中存 在 的 问题
抗不等和容量不同等因素造成的影响。
３ ． ２ 变压器 分 列运行 的经济 运行 方式 具 有两 台主 变 的变 电站 ， 其 低 压侧 一 般 采用 单 母 线 分 段 结 线 形式 ， 在此情况下 ， 除两 台变 压 器 并 列 运行 方式 外 ， 还 具 有 共用 变压 器 Ａ、 共 用 变压 器 Ｂ
负 载漏 磁 功率 后 ， 方 能进 行 ｉ绕 组变 压 器 的有 功 损
式时 ， 不仅要根据变压器的参数和容量来选择变压 器运行 台数 ， 同时还必须充分考虑到各相 同台数运 行方式之间存在着经济运行方式 ， 而且只有全面分
石 河子科技
第３ 期
２ ０ １ ３ 年０ ６月
浅 析 电力变压器 的经 济运行
（ 石河子 市国能能源投 资有限公司天河分公司； 石河子市 ； ８ ３ ２ ０ ０ ０ ） 翁 摘要 磊 对变压器的基本技 术参数 、 经济负载 系数 、 变压器间技 术优劣的判定 以及并列和分列运行模式
下的经济运行方式进行分析 。以定性分析和定量计算为基础 ， 达到 变压器经济运行的最大效果 ， 降低 电ｍ － ］
根据变压器实时运行数据 ， 对变压暑歇参数和功率
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）。
电力变压器经济运行分析
电力变压器经济运行分析对电力变压器损耗进行分析，总结了在各种条件下经济运行方式。
关键字：电力变压器损耗经济运行1．引言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，变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。
对供电部门的公用变压器而言，会使低压网络变大造成过多地消耗有色金属；选择容量过大的变压器会很快满载，甚至过载，将会限制负荷的发展。
变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率以及变压器在磁化过程中引起的空载无功损耗、绕组电抗中的短路无功损耗等因素决定的。
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，通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理，充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。
2．变压器的负载与损耗的关系电力变压器的有功功率损耗包含变压器空载损耗和变压器负载损耗两部分，在一定的负载下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：P=Pn+Pl 2－1P--总的有功功率损耗；Pn--空载有功功率损耗；Pl--在一定负载下的负载有功功率损耗Pn =Pt+KQt= Pt+K(I0%Se/100) 2－2Pl=Pf+KQf= Pf+ K(Ud%Se/100) 2－3Pt为变压器额定空载有功损耗即变压器铁耗。
Qt为变压器变压器额定励磁功率I0%为变压器空载电流Pf为变压器额定负载有功损耗即变压器铜损Ud%为变压器阻抗电压K为无功经济当量，按变压器在电网中的位置取值，一般可取k=0.1kW/kvarSe变压器额定容量空载损耗Pt是只与变压器铁芯相关的常数，它不随变压器负载的变化而变化。
而负载损耗Pf则为变压器绕组中的铜线圈电流损耗，根据P=I2R故Pf与负载电流的平方成正比。
I0%、Ud%为变压器一个固定参数，它们由变压器铭牌或变压器技术参数说明书提供，故变压器损耗主要受负荷变化影响的铜耗决定。
变压器的经济运行计算与分析
关键词：变压器；经济；计算；分析
中图分类号：ＴＭ４０６
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００６－６５１９（２００７）０４－００７０－０２
Ｔｈｅ Ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ
ＳＨＩ Ｗｅｉ
为了提高供电的可靠性和适应负荷发展的需
表 ３ 各种负荷下不同运行方式的损耗
总负载
／ｋＶ·Ａ
２００ ４００ ６００ ８００ １ ０００ １ ２００ １ ４００ １ ６００ １ ８００ ２ ０００ ２ ２００ ２ ４００ ２ ６００ ２ ８００ ３ ０００ ３ ２００ ３ ４００ ３ ６００ ３ ８００ ４ ０００ ４ ２００ ４ ４００ ４ ６００ ４ ８００ ５ ０００
设备，所以使变压器在较经济的状况下运行，是降低
利用（２）或（３）式可以计算出不同负荷下各变压器
电力网损耗的主要措施之一。文章就变压器的经济运
负载与损耗的对应数据并可绘制各变压器的损耗曲线。
行计算作简要介绍。
１ 变压器经济运行的有关参数
３ 求取各种运行方式下的曲线的交点
根据变电站的实际情况可以确定不同的运行方
单台运行
２号主变
１号主变
负载系数 ０．０５
运行损耗 ／ｋＷ
８．４９４ ５４
负载系数 ０．０４
运行损耗 ／ｋＷ
８．４４９ １
０．１
８．８６８ １６
０．０８
８．６８８ ８２
０．１５
９．４９０ ８６
０．１２
９．０８７ ３５
０．２
１０．３６２ ６４
０．１６
９．６４５ ２９
０．２５
１１．４８３ ５
电力变压器的经济运行
电力变压器的经济运行一、经济运行与无功功率经济当量的概念经济运行是指能使整个电力系统的有功损耗最小/能获得最正确经济效益的设备运行方式。
电力系统的有功损耗，不仅与设备的有功损耗有关，而且与设备的无功损耗有关，因为设备消耗的无功功率，也是电力系统供应的。
由于无功功率的存在，就使得系统中的电流增大，从而使电力系统的有功损耗增加。
为了系统的有功损耗而在电力系统中引起的有功损耗增加量，因此引入一个换算系数，即无功功率经济当量。
无功功率经济当量，是表示电力系统多发送1kvar无功功率时，将在电力系统中增加的有功功率损耗kw数，其符号为kq ,单位为kw/kvar。
这一kq值与电力系统的容量、结构及计算点的具体位置等多种因素有关。
对于工厂变配电所，无功功率经济当量kq＝0.02～0.15；对由发电机电压直配的工厂，可取kq＝0.02～0.04；对经两级变压的工厂，可取kq＝0.05～0.08；对经三级及以上变压的工厂，可取kq＝0.1～0.15。
二、一台变压器运行的经济负荷计算变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗两局部，而无功损耗对电力系统来说也相当于按kq换算的有功损耗。
因此变压器的有功损耗加上变压器无功损耗所换算的等效有功损耗，就称为变压器有功损耗换算值。
一台变压器在负荷为S 时的有功损耗换算值为 △P＝△P T ＋K P ·△Q T≈△P o ＋△P k 〔S/S N 〕2＋K q ·△Q o ＋Kq ·△Q N 〔S/S N 〕2 即△P≈△P o ＋K q ·△Q o ＋(△P k ＋K q ·△Q N ) 〔S/S N 〕2 式中△P T ——变压器的有功损耗； △Q T ——变压器的无功损耗； △Po——变压器的空载损耗； △Pk——变压器的短路损耗；△Qo ——变压器空载时的无功损耗，按式〔△Qo ≈SN ·Io ％/100〕计算；△QN ——变压器额定负荷时的无功损耗增量，按式〔△QN ≈SN ·UK%/100〕计算；S N ——变压器的额定容量。
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电力变压器的经济运行分析与优化
摘要:电力是我国能源的主要组成部分。
在电力系统中,变压器的总台数多,容量大,变压器能否经济运行,是电力系统经济运行的一个重要环节,也是当前企业减少成本支出一个重要途径。
通过对变压器经济运行的分析,确定变压器运行的最佳经济点。
关键词:变压器损耗经济运行优化
1 变压器运行中的主要损失
1.1 空载电流与空载损失
空载电流的作用是建立工作磁场,又称励磁电流。
当变压器二次侧开路,在一次侧加电压U1e时,一次侧要产生电流Io空载电流。
通常变压器激磁阻抗Zm远大于变压器一次阻抗Z1,则Z1可以忽略。
Io=U1e/(Z1+Zm)
Z1---变压器一次阻抗
Zm---变压器激磁阻抗
励磁电流在变压器铁芯产生的交变磁通要引起涡流损失和磁滞损失称为空载损失(P0)(又叫铁损)。
涡流损失是铁芯中的感应电流引起的热损失,其大小与铁芯的电阻成反比。
磁滞损失是由于铁芯中的磁畴在交变磁场的作用下做周期性的旋转引起的铁芯发热,其损失大小由磁滞回线决定。
1.2 短路电压(短路阻抗)与短路损失
短路电压是指在进行短路试验时,当绕组中的电流达到额定值,则加在一次侧的电压。
uk%=Uk/U1e *100%
从运行性能考虑,要求变压器的阻抗电压小一些,即变压器总的漏阻抗电压小一些,使二次侧电压波动受负载变化影响小些;但从限制变压器短路电流的角度,阻抗电压应大一些。
2 变压器经济运行方式的经济负载系数
由于变压器各种运行方式的有功损失和无功损失随着负载发生非线性变化的特性,因此就存在着在某一负载系数条件下运行,其有功损失和无功损失最低的情况,称此负载系数为运行方式的经济负载系数。
有功经济负载系数jP=(Po / Pk)1/2
无功经济负载系数jQ=(Io %/ Uk %)1/2
随着变压器的容量增大,有功损失系数稍微下降,而无功损失系数则明显下降,特别是当变压器容量增大到10000KV A以上时,jP、jQ下降更加明显。
随着变压器耗能参数的改善,经济负载系数jP有较大的下降,而jQ下降更加明显。
所以,由于变压器的材质不同,容量不同,再加上制造水平不同,其经济负载系数jP、jQ存在着很大差异。
3 变压器的经济运行方式
3.1 单台变压器的经济运行
单台变压器的经济运行主要有三种做法:(1)增设小容量变压器;(2)更换过轻负载;(3)共用变压器。
3.2 双台变压器的经济运行
对于一些重负载的变电所,多数都装配了两台变压器,如需要一台备用时,必须选择特性好的运行工作,而不管是几台运行方式,要根据负载和变压器技术参数来进行合理选择。
3.3 多台变压器的经济运行
对于多台变压器的变电所,可以并列运行,并要编制最佳组合的运行方式,合理选择变压器的台数。
4 存在的主要问题
(1)企业电力系统设计时,由于考虑负荷发展需要,变压器容量一般选择偏大,远超出实际需求负荷。
同时,用电设备时效性、季节性较强,一些大型负荷(如抽水泵、锅炉、空压机等)仅仅运行1～2 个小时/天;但为了保障安全供电,变压器仍处于全天24 小时轻载甚至空载运行中。
(2)对于配电变压器,单相用电负荷所占
比重较大,远大于三相用电负荷,普遍存在三相不平衡现象,使变压器损耗增加。
(3)随着企业用电负荷的逐年增加,电网的功率因数也发生了很大的变化,原有的无功补偿装置已经远远不能满足需要。
部分企业甚至将功率因数补偿装置闲置起来,造成变压器的总体功率因数不高。
(4)部分电网中还存在着一些老的高耗能变压器,造成电网线损率过高。
5 优化措施
5.1 合理调整负荷
对于一些轻载运行、“大马拉小车”(负荷率小于30 %)的变压器,若长期处在不合理的轻载运行状态,容量得不到充分的利用,可在低负荷季节内进行一些简单的调整。
5.2 相间调整负荷的优化
在供电相同负荷的条件下,当三相负荷不平衡达到最大时,变压器的有功功率损耗可达三相负荷平衡时有功功率损耗的3倍。
同时,三相负荷不平衡还会造成低压线损的增加。
在输送相同功率的条件下,三相负荷不对称运行造成的变压器和低压线路的损耗较对称运行要高得多,运行极不经济。
5.3 民用负荷错峰开动
根据民用电负荷分布不均匀,尤其晚高峰负荷很高的特点,安排民用电中的后勤单位等错峰开动序列表。
在确保居民生活用电正常供应的前提下,也保证了后勤单位的正常运行。
在夏季民用电的最高峰期,甚至可以调整部分生产秩序,将抽水、排污等工序为民用高峰让路。
在不增加变压器投运容量的情况下,确保民用电的正常、连续供电,满足民用电的需要。
5.4 采用电容无功补偿
不同的功率因数引起的变压器有功和无功消耗也不同,即随着功率因数的提高,变压器的有功和无功消耗都要下降。
因此,应尽量提高功率因数,降低变压器的无功功率。
对于50～80kV A的变压器,一般设手动补偿回路;对于100 kV A及以上变压器可设置自动补偿回路。
无功补偿容量按变压器的额定容量15%～30%计算,分设三个回路(可以手动或按时控制投切并联电容器),并将电容器和微机型无功功率自动补偿控制器集中安装于变压器配电箱内。
另外,技术人员要严密监视电网功率因数的变化情况,发现问题,立即采取措施,重新调整负荷分配,重新计算变配电所的功率因数和加装无功功率补偿装置,从而提高变压器的用电功率因数。
5.5 选择高效节能产品
选择变压器时,应选择新型号的节能型变压器。
不仅对节约能源具有重要意义,而且他们的经济运行区更宽,更能适应负荷变化大的需求。
5.6 从技术上经济运行
(1)减少变压器的降压次数,就减少了变压器的损耗。
(2)在安全条件的允许下,对于变比小于2的变压器,尽量采用自耦变压器。
自耦变压器和同容量的两线圈的变压器相比,有功和无功损耗要减小很多。
(3)不同的功率因数引起的变压器有功和无功消耗也不同,即随着功率因数的提高,变压器的有功和无功消耗都要下降。
因此,应尽量提高功率因数,降低变压器的无功功率。
(4)变压器绕组的电阻随着温度增高而增大。
对同一台变压器在同一负载下,如果温度越低,损耗也越低。
因此,应作好变压器散热,降低变压器的温度。
主要从事铁路电务通信、信号、电力设备的管理与安全生产。