关于配电变压器经济运行的分析
配电网中变压器经济运行性研究
第41卷第2期2020年4月208电力与能源DOI：10.11973/dlyny202002014配电网中变压器经济运行性研究李帅兵（三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002）摘要：由于配电网结构复杂，内含众多大容量变压器，配电变压器的经济运行对配电网的经济运行有重要影响。
针对配电变压器效率低、功率损耗高的问题，基于变压器综合功率损耗理论分析和算例计算，从最佳负载系数、经济容量和经济运行区这3个方面对配电变压器的经济运行进行了研究。
同时对配电变压器运行存在的管理问题，从制造、更新和技术这3个方面科学管理配电变压器经济运行。
最终实现配电变压器经济运行，为未来配电变压器经济运行研究提供一定的参考。
关键词：电力系统运行；配电网；变压器运行；最佳负载系数作者简介：李帅兵(1993-),男，硕士研究生，助理工程师，研究方向为电力科技与电力市场，电网风险评估，配电网经济运行。
中图分类号:TM406文献标志码：A文章编号:2095-1256(2020)02-0208-05Economic Operation of Transformer in Distribution NetworkLI Shuaibing(College of Electrical and New Energy,China Three Gorges University,Yichang443002,Hubei Province?China) Abstract:Because of the complex structure of distribution network and the large capacity transformers,the e-conomic operation of distribution transformers has an important impact on the economic operation of distribution network.In view of the problems of low efficiency and high power loss of distribution transformer,based on the theoretical analysis and calculation of comprehensive power loss of transformer,the economic operation of distribution transformer is studied from three aspects:optimal load coefficient,economic capacity and economic operation area.At the same time,the management problems existing in the operation of distribution transformers should be scientifically managed from three aspects:manufacture*renewal and technology.Finally»the economic operation of distribution transformer will be realized,which will provide some reference for the future research on the economic operation of distribution transformer.Key words:power system operation；distribution network；transformer operation；optimum load factor配电网靠近用户侧，包含众多电力设备（以变压器为主）、分布式能源发电和电动汽车，这些用电单元的功率损耗大小都将直接影响配电网总的功率损耗大小，从而决定配电网是否处于经济运行状态。
配电变压器容量选择与经济运行问题分析
选变压器容量的年运行效率达到最高。同时 ， 与按变压器功 率损失率最小原则确定 的变压器容 量相 比， 可降 低 ２～３个 容量等级 。可使变压器年 电能损失率 达到最小 的节 能负载
低， 其经济负载系数较小 ， 因此 若按式 （ ） ２ 进行容 量选择 ， 会 导致变压器容量选择过大 、 一次性投资过大的突出问题。
１３ 年 最 大 负 载 损 耗 时 间 的 影 响 ．
从式 （ ） １ 中可以看 出， 配电变压器 的容量 与计算 负荷的 大小成正 比， 而计 算负荷的大小除与 用电设备组 的功率有关
０． ３。 ２
式中 ： ＆一配 电变 压器 的额定容量 ，ｋ Ａ； Ｖ
一
全部用 电设备 的计算负荷 ，Ｗ； ｋ
配电变压器的实际负载系数 ；
一
ｅｓ 一 补偿后 的平均 功率 因素 ； ｏ
其 中： ＝ｇ ｐ
，
若按经济 负载系数选择变压器容量 ， 不同类 型的变压器
会 有 不 同 的 容 量 选 择结 果 。与 此 同时 ， 然 按经 济 负 载 系 数 虽
外， 还与负载需用系数及同时系数有关。需用系数受许多 因
按照年电能损失率最 小的原则选择变压器容量 ， 可使所
素 的影 响 ， 使用时应根据生产工艺使用要求及 负载性质合理 选取 ， 总的计算负荷尽量与实际接近。若总的计 算负载偏 使 大， 会导致所选变压器容量增大 ， 变压器投资增大 ， 变压器空
２１ 年第４ ０２ 期
文章编号 ：６４ ４ ７ （０ ２ ０ —０ ２０ １７ —５ ８ ２ １ ）４０ ４ ．３
变压器的容量选择与经济运行
电力科技281变压器的容量选择与经济运行宁彦斌（陕西延长石油集团横山魏墙煤业有限公司，陕西 榆林 719100）摘要：社会的发展，人们生活水平的不断提升，对于电力的需求也成为居民日常生活以及各行各业不可或缺的重要存在，而电力的需求管理也逐渐被各界人士所关注，并成为当下社会的热点问题。
变压器是电力运行系统的重要组成部分，通过变压器能够有效实现对电压的转化，但是并不会对电压的性质产生任何改变，当变压器处于升压状态时，有利于缩减线路损耗，进而确保送电的经济性价值，而降压时，则会将高压电转换为各级使用电压，以此来满足不同用户的用电需求。
为此，对变压器的容量进行科学合理的选择不仅能够实现对电能损耗的降低，同时还可以保障电力系统运行的经济性，而变压器经济运行系统的构建在一定程度上还可以增加变压器的使用寿命，有利于维修成本的缩减。
文章主要对变压器的容量选择与经济运行进行分析，并针对变压器经济运行中存在的问题提出几点自己的看法，仅供参考。
关键词：变压器；容量选择；经济运行；问题；策略1 变压器的容量选择 对于变压器容量的选择主要从以下三个方面进行考量，第一，影响因素。
当变压器处于正常运行状态下时，往往会受到电流启动因素与自然因素的影响，其中电流启动因素主要指的是当变压器的电流处于启动操作阶段时，其电流肯定会比额定电流参数高出好几倍，所以，当出现这种问题时，为了防止出现电力设备超低电压现象，则必须要采用三相异步电动机的方式来实现对电流的运行，以此来为变压器系统的稳定运行提供保障。
而自然因素则是指的配电室负荷自然影响因素，由于变压器容量与配电室负荷自然因素的下降水平有着直接的关系，为此，倘若自然因素处于下降状态时，变压器的容量要求也会随之提升，同时变压器的损耗功能参数就会处于较高水准，而此时则需要对变压器进行无功补偿处理；第二，配电室因素。
变压器的容量选择一般会依照配电室电力设备运行的总负荷参数为依据，进而对变压器的容量进行明确。
配电变压器系统的经济运行
第30卷 2008年1月 湖州师范学院学报Jo ur nal of Huzhou Teache rs College Vol.30J an.,2008配电变压器系统的经济运行3朱载夫(长兴县供电局,浙江长兴313100)摘 要:就配电变压器系统的现状和对该系统的经济运行进行了技术分析,并举例说明了该系统经济运行的节电潜力,最后就该系统经济运行的措施提出看法.关键词:能源;配电变压器;经济运行;负载系数;负荷率中图分类号:TM714.3文献标识码:A 文章编号:100921734(2008)S0200892040 引言在我国,国民经济对能源的需求和环境保护的矛盾日益显现,开发新的再生能源和提高现有能源的综合利用率,已成为基本国策.当前,能源的节约和合理使用不但是一个经济问题,而且已经成为重要的战略问题.为此,《节能法》明确规定我国的节能方针是:“能源节约与能源开发并举,把能源节约放在首位”.作为发、供、用电链路末端的配电变压器系统(包括低压相关配电设备及出线),虽然结构简单,系统设备的种类也不复杂,但由于涉及面广,使用的数量又很大(在我县供电范围内就有5000多台套配电变压器系统,2006年的用电量近16亿千瓦时).因此,该系统的安全和经济运行,对国民经济的持续发展和减少环境污染有着不可估量的重要意义.1 配电变压器系统的现状配电变压器系统处于供电线路末端和用电设备的衔接处,相对高压电网而言,其特点是低电压、大电流,而且用电负荷的性质复杂多样,既有单相、三相负荷,又有照明、动力用电之分,更有常规负荷和非线性负荷的区别,并受制于生产工艺或设备的特殊要求,加上产权的归属等问题,一直不为人们所重视.就用电单位而言,对该系统的运行管理在技术上也存在一定的难度,更不用说该系统的经济运行了.从笔者长期实地了解的情况来看,目前绝大多数的配电变压器系统基本处于自然状态下运行,从安全、经济运行等方面来讲都不是很理想.主要表现在以下几方面:(1)大多数配电变压器系统基本上都套用常规标准设计,注重考虑的是所供用电设备容量的需要,由于部分项目在实施时所提供的资料不全,或忽略对设备用电性质的了解,导致投运后的变压器系统严重偏离安全、经济运行的目标.(2)已投运的配电变压器系统中,存在着配电变压器的电压分接开关运行位置不恰当、三相负荷分配不均衡,或者由于供电半径及配出的导线规格不合理等因素,造成系统的电压不正常、线路压降偏大或三相电压不平衡等现象.(3)一些具有多台变压器或季节性用电及日夜负荷变化较大的用电单位,基本上都没有开展经济运行方式的安排,且在设备配置、系统接线等方面也没有考虑经济运行的可行性.(4)自备专用变压器客户,由于受传统观念和习惯性错误做法的影响,不少变压器的运行严重偏离最3收稿日期225作者简介朱载夫,技师,从事用电营业研究:2007122:.佳经济运行区.特别是大工业用电企业,受到两部制容量电价制度的制约而更为严重.(5)部分配电系统的设备选型、配置不够合理;部分导线规格,特别是零线截面选择过小,导致变压器的中性点电压发生位移.一些非线性负荷所占比重较大的用电单位,基本没有采取任何措施来消除其产生的高次谐波、瞬变等不良影响,不仅影响了电网的供电质量,同时也增加了配电线路的损耗和不安全因素.(6)有的配电变压器系统在投产后大量增加用电设备,而系统的配套设施没有同步跟上,致使部分设备、导线过载发热严重.(7)虽然配电变压器系统投产时已配置无功补偿装置,但由于设计配套及安装位置的不合理,或受负荷性质与工作电压的影响,造成装置的投运率不高,补偿效果波动较大,没能取得预期的效果.(8)因对生产工艺的了解和设计深度不够,部分配电系统的保护装置未能发挥应有的作用.正因为如此,现有配电变压器系统的节电潜力相当可观,只要在管理和技术上采取必要措施,该系统的经济运行是完全可以实现的.2 配电变压器系统经济运行的分析配电变压器系统经济运行主要包括配电变压器及其整个系统的经济运行,现以变压器为例来说明该系统的经济运行潜力.衡量配电变压器经济运行的参数是变压器的损耗率,即变压器的自身损耗占其实际功率的百分比.变压器的自身损耗包括空载损耗(即铁损)和负载损耗(即铜损).空载损耗主要决定于变压器铁芯材料和制造工艺水平,因此在变压器出厂后已基本定型.变压器的负载损耗与变压器负载系数的平方成正比,其数值的大小取决于变压器的运行方式.同时由于每台变压器的特性参数不同,既是同规格型号和容量的变压器的特性参数也不尽相同.因此,通过对变压器性能的优劣比较,合理安排运行方式,以尽可能地减少变压器在运行中的自身损耗,提高变压器的效率,是变压器经济运行的主要目的,也是一项实用性很强的节电措施.配电变压器的经济运行简略分析如下:当变压器在某一负载系数下运行时的负载损耗(P KZ )等于其空载损耗(P OZ )时,变压器自身的损失率最低,效率最高,此时即称为变压器的最佳经济负载系数.公式表示为:βj =P OZ /P KZ .(1)此时,变压器的综合有功损耗率Δ为:ΔP B j %=2×P OZ /(βj ×S N ×cos φ+P OZ +B 2j ×P K Z )×100%.(2)式中,P OZ 为变压器空载综合损耗(kW ),P OZ =P O +C 1×Q O ;P K Z 为变压器负载综合损(kW );P KZ =P K +C 1×Q K ;P O 为变压器空载有功损耗(kW );Q O 为变压器空载无功损耗(kVA R );P K 为变压器短路有功损耗(kW );Q K 为变压器短路无功损耗(kVAR );C 1为无功经济当量;cos φ为变压器负载功率因数.S N 为变压器额定容量(kVA );由于B j 仅仅是变压器负载损耗率曲线坐标上最低的一个点,因此,国标G B/T13462292《工矿企业电力变压器经济运行导则》提出了变压器经济运行区的概念,并按损耗率的大小分为三个区,即:经济运行区、最佳运行区(优选段)和最劣运行区.具体以双绕组变压器为例说明如下:经济运行区的划分范围为:负载系数β值的上限为变压器的额定容量,下限值所对应的损耗率应与额定容量时的损耗率相等,其值经推算应为β2j ,即经济运行区的范围在(β2j ≤β≤1)之间.在该运行区范围内,其损耗率要低于变压器额定负载时的损耗.就是说,在经济运行区间内,变压器运行效率要高于变压器在额定负载条件下的运行效率.但是由于上述经济运行区的负载系数下限值过低,降低了变压器的利用率,且该区还包括了额定容量在内的较大负载范围,在此范围边缘,其损耗率ΔP B %与最低损耗率ΔP B j %相比仍相差较大.最佳运行区(优选段)的范围是:变压器的负载系数β值的上限值β=0.75,下限值为与优选运行段上限值等效,其值经推算可导出β=333×βj (3)因此,配电变压器经济运行区优选段的范围为333βj ≤β≤5最劣运行区,也称“大马拉小车”区,即09湖州师范学院学报 第30卷:1.2.:1.20.7.变压器的负载率β值在0<β<βj 2范围.综上所述,早年生产的六四、七三标准系列变压器,由于硅钢片的质量、铁芯的结构和制造工艺等因素,其空载损耗比较大,按上述公式计算其最佳运行区间(优选段)的负载率β值范围约在0.65%～0.75%之间.对于目前广泛使用的S9、S11等系列节能变压器而言,由于硅钢片的质量和制造工艺得到较大提高,并且在铁芯的结构上也进行了改进,因此其空载损耗下降很多,最佳运行区间的β值范围扩大为0.25%～0.75%之间.新近推出的非晶态合金变压器的最佳负载系数βj 值更低,一般不超过30%.因此,早先规定变压器的负载率不得小于30%的论据,对新型节能型变压器而言值得商榷.以上讨论的仅仅是单台变压器的负载率对其自身损耗的影响,而实际运行时影响变压器自身损耗的因素还很多.如变压器电源侧电压分接头的位置、用电负荷的功率因数、变压器的负荷率、三相负载的平衡度等等.特别是在有多台变压器并联运行的场所,由于各台变压器的特性参数不同,使得分配到每台变压器的负荷和由此产生相互间的影响也不同,因此在配置多台变压器的场所,其电气接线及其运行方式也影响到变压器的自身损耗,而且较单台变压器独立运行时的影响更大.当然,配电系统的其它设备的选型合理与否也直接关系到该系统的经济运行和供电质量.现以下面两个比较典型的实例来说明配电变压器的节电潜力:(1)某商场有S92M 型配电变压器两台,容量各为630kVA ,分别主供照明和制冷等设备的用电.两台变压器的特性参数如下:照明变:空载损耗1320W ,空载电流百分比为0.89%,短路损耗为6519W ,短路电压百分数为4.59%.动力变:空载损耗1334W ,空载电流百分比为0.97%,短路损耗为6539W ,短路电压百分数为4.59%.商场正常营业时照明变的负荷较为稳定,且最大负载功率不会超过400kW ,而停业后基本处于空载状态,只有一些保安值班用的照明负荷.制冷变的最大负荷约为320kW 左右.在春、秋、冬季停用制冷设备时,其负载只有电梯等动力用电约40多千瓦,处于轻载状态.按照上述用电负荷经比较计算,如在春、秋、冬季将制冷变改为热备用,由照明变单独供商场的全部用电,则较两台变压器同时运行可减少变压器自身损耗约21%.将照明变改为热备用,由制冷变单独供商场的全部用电,则可减少变压器自身损耗约30%.(每月可减少变压器损耗约1300千瓦时左右)(2)某客户受电变压器型号为S92M ,容量仅为315kVA ,但2006年用电量竟达266.38万千瓦时,其中最大一个月的用电量为26.01万千瓦时,该变压器实际已处于满载或过载状态,且其负荷率也相当高.按上述用电量如调换800kVA 同型号的变压器,则其自身损耗率就可下降64%,年节电量近18000千瓦时.上述的具体计算略.3 配电变压器系统经济运行的措施配电变压器系统的经济运行,是在保证技术安全和经济合理的条件下,充分利用现有设备,通过择优选取最佳运行方式,优化负荷调整,改善变压器运行条件或更换变压器及配套网络改造等技术手段,使配电变压器系统尽可能工作在最佳经济运行区.它具有科学性、系统性、实用性和效益性,对提高配电设备的利用率,降低线损,提高经济效益具有现实意义.配电变压器系统经济运行的具体措施有以下几方面:(1)推广节能型变压器,淘汰或改造高能耗配电变压器,对用电量小,轻载时间所占比例较大的场合,尽可能选用空载损耗小的非金合金变压器;(2)对有多台变压器的单位,可通过对变压器的技术特性参数进行优劣比较的基础上,择优选用特性参数优良的变压器,确定经济运行的负载区间,再结合用电负荷变化情况,把节电和安全结合起来编制变压器的最佳运行方案;(3)对含有大量非线性负荷的配电变压器,应针对负荷的性质,采取有效的技术措施,选择合适的位置,以消除用电设备的高次谐波和浪涌电流对系统造成的影响,减少产生的附加损耗;()对变压器负载率低、布局密度较大的住宅小区,可通过增设变压器间的低压联络电缆,适当投切部分配电变压器,即采用2的运行方式来减少变压器的空载损耗;192008年 朱载夫:配电变压器系统的经济运行4n 129湖州师范学院学报 第30卷(5)应加强对配电变压器系统的监控,了解负荷的变化情况,合理调整设备配置,优化电压分接与负荷的调整.如对国有资产的变压器,在普查摸底的基础上进行合理调配,使之工作在最佳运行区范围;对季节性用电负荷,可选用母子变压器,以便在用电淡季换用小容量变压器等;(6)提高用电设备的自然功率因数,对大容量的用电设备应采取无功就地平衡的补偿方式.同时要加强对该系统的维护保养,保证无功补偿设备的投运率,以提高整个系统的功率因数;(7)扩大峰谷电价的实施范围,并拉大峰谷电价差价,以督促用户自觉移峰填谷平衡用电负荷,提高用电负荷率;(8)对执行两部制大工业电价的用户,建议采用按最大需求量计算基本电费的方法,为用户变压器的经济运行创造条件.(按装见容量计算基本电费,不利于变压器的经济运行,助长用户为降低平均电价而拼设备用电,既增加了配电变压器系统的损耗,还影响到电网的安全运行,并且造成基本电费的流失)综上所述,配电变压器系统的经济运行就是运用优化、定量化的科学判定方法来改变多年来形成的陈旧观念和习惯做法,用知识经济手段提高配电变压器系统运行中的科技含量去挖掘该系统的节电潜力.同时,变压器的节能降耗必须兼顾低压配电系统降低线损、减小电压波动,提高供电质量的连带效应.除了大功率集中供电负荷需要之外,设计部门应在深入了解用电结构、负荷性质的基础上,合理配置变压器及其配套设备,并对长期运行的经济性、合理性和增大配电装置一次性投资之间进行综合比较,改变综合配电变压器单台容量越选越大和大工业用电变压器越选越小的不合理状况.4 结语配电变压器系统的经济运行,虽然投入少,经济效益好,但难度较大.主要原因是由于该系统涉及面广,工作量较大,不仅需要配备专业人才和必要的工具设备,同时还要求其对生产工艺和专业电工理论基础有一定的了解,特别是对自备变压器用户难度更大.因此,要开展全社会的节能降耗工作,除了必要的技术措施和专业组织形式外,还需要采取相应的行政、经济手段,并在政策、金融、税收等方面给予支持,以促进我国节能减排工作的顺利开展.参考文献:[1]G B/T13462292.工矿企业电力变压器经济运行导则.[2]胡景生.变压器经济运行[M].北京:中国电力出版社,1998.。
变压器的经济运行方式
变压器的经济运行方式摘要：分析了电力变压器负荷与损耗的关系，通过计算，寻求变压器运行中降低变压器的有功功率损耗和提高其运行效率以及提高变压器电源侧功率因数的方法。
通过对负荷电流与临界负荷电流进行比较。
合理选择35 kv终端站和10 kV配电变压器的运行方式。
达到减少变压器损耗的目的。
关键词：电网；变压器；功率损耗；运行方式电力变压器是输配电系统中大量使用的1种高效率电气设备。
运行变压器的总容量远远超过运行发电机、电动机的总容量。
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30％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。
当前，电力紧张的局面一时得不到缓解，许多地方重新开始采用拉闸限电的手段，而电网中尤其是在35 kV终端变电站，却存在一定数量轻载运行的电力变压器，除对降损节能不利外，还与电力紧缺的局势形成了强烈的反差。
1 变压器的负荷与损耗的关系变压器的有功功率损耗是空载和负载损耗之和。
空载损耗不随变压器的负荷变化而变化，而负载损耗则与负荷电流的平方成正比。
在一定负载电流下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：P = P0+ PL= P+ I2R 。
式中：P为变压器的总损耗功率；P0为变压器的空载损耗功率；PL为变压器在一定负载电流下的负载损耗功率；J为负荷电流；R为变压器绕组的等值电阻。
变压器铭牌中给出了空载损耗P 和额定负载损耗PK，设变压器的额定负荷电流为J ，则：PK = J2eR 。
至此。
可得出变压器在负荷电流为J时的总损耗值如下式：P = Po+( I2／I2e)PK。
(1)2 双绕组变压器综合功率损耗双绕组变压器综合功率损耗为[2]：ΔPz=Poz+βPKZ式中：Poz为空载综合功率损耗，kW ；P 为额定负载综合功率损耗，l【W；p为平均负载系数。
由于开展变压器经济运行，变压器的有功功率损耗和无功功率消耗都要下降。
变压器无功功率消耗降低要引起变压器连接系统的电网有功功率损耗的降低。
配电变压器过负荷运行的分析与解决措施
配电变压器过负荷运行的分析与解决措施摘要：随着经济与社会的快速发展，近年来我国各领域用电量不断提升，配电变压器过负荷运行现象也因此大量涌现，这也使得近年来学界对配电变压器过负荷运行的重视程度不断提升，基于此，本文简单分析了配电变压器过负荷运行原因，并详细论述了配电变压器过负荷运行预防策略，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。
关键字：配电变压器；过负荷；高过载变压器前言：作为较为常见的电气设备，配电变压器损耗往往占据配电系统总损耗的60~80%，过负荷运行则会导致这一比例的进一步上升，这是由于过负荷电流会导致配电变压器绕组发热从而影响其使用寿命，严重时甚至会造成配电变压器的损坏，而为了尽可能降低过负荷运行带来的负面影响，正是本文围绕配电变压器过负荷运行原因开展具体研究的原因所在。
1.配电变压器过负荷运行原因1.1监测方式不合理在变压器运行过程中，为保证变压器能够安全运行，会对变压器的负荷进行监测，现在多采用全天候全时段监测方式，得到配电变压器平均负荷。
但是由于不同时段人们对用电器的需求不同，以及不同时段企业中运转的设备功率和数量不同，变压器的负荷会发生变化，而现有监测系统对不同时段进行负荷监测的能力较差，导致电力企业不能对不同时段变压器的负荷进行深入了解，当变压器负荷过大时，电力企业无法采取相关措施较小变压器负荷，导致配电变压器过负荷运行。
1.2单台变压器负荷过低在一些区域，相关人员在进行负荷计算时发生错误，变压器选用不合理会导致配电变压器始终处于过负荷运转状态，配电过负荷运转主要有两种情况：一是单台变压器供电模式。
这种模式顾名思义就是采用单台变压器进行配电，在这种配电模式中，单台变压器不能满足负荷要求，将会导致变压器过负荷运行，在不能保证配电稳定性的同时还容易造成安全事故。
二是多台变压器供电模式。
目前在供配电领域中，主要采用多台配电器运行的模式，保证配电过程的稳定性，但是很多电力企业为了节约成本，在这种模式中会采用多台单独负荷较小的变压器，经过连接后让其投入运行，在这种情况下，当其中一台变压器发生故障时，会导致整个配电变压器系统处于过负荷运行状态。
配电变压器能效技术经济评价
TOCEFC=Cl+ (AP0+BPk) /1000 （公式1）
式中: TOCEFC—配电变压器的综合能效费用，元;
CI配电变压器设备初始费用，元。对于新项目，CI采用设备价格即可;对于更换变压器项目，CI应包 括设备价格、运输、安装费用等: P0EFC—变压器空载损耗的等效初始费用，元; P0EFC—变压器负载损耗的等效初始费用，元; P0——变压器额定空载损耗，W; PK——变压器额定负载损耗，W; A—单位空载损耗的等效初始费用，元/kW ; B—单位负载损耗的等效初始费用，元/kW o
—选择型号C变压器或型号B变压器比型号A经济合理 —型号C变压器比型号B变压器的经济性更好。
2)敏感性分析一: 假设业主对回报的期望提高到12%，型号C变压器及型号B变压器的TOC值仍比
型号A低。 因此，选择型号C变压器或型号B仍是经济合理的
3)敏感性分析二: 假设该企业的用电价格下降为月容量电费15元/kW，电量电费下降到0.20元/kWh.型号
(5)。 ➢ 变压器高峰负载同时系数RF
反映变压器负载与其所在电网最大负荷的分散度指标。指系统出现年最大高峰负荷时的变压器 负载值与变压器自身的年最大负载值之比。该系数之值小于或等于1
➢年最大负载利用小时数Tmax 指变压器一年中输送的电能(kWh)与其年尖峰负载(kW)之比。
➢年最大负载损耗小时数 指变压器的年电能损耗量(kWh )与一年中所发生的最大损耗(kW)之比。
步聚三 : 根据分析结果进行方案选择 1)根据以上分析可以看出，型号C和型号B变压器的TOC值均比型号A变压器低。该计算结果意味着:
尽管型号C和型号B变压器比型号A变压器的价格分别贵25%和10%，但由于型号C变压器和型号B 变压器的空载损耗比较低，因此每年因损耗而支付的运行费用比型号A少。从20年长期运行的综合经 济效益来看，如果采用型号C变压器或型号B变压器.企业为变压器的运行总费用支出比采用型号A变压 器节省。因此，
配电变压器经济运行方案的选择
配电变压器经济运行方案的选择变压器是一种用途非常广泛的用电设备,涉及到整个社会各个行业，同时，变压器地处在一个较快的更新换代时期，有大量的不同型号的新旧变压器在运行中，由于资金观念等方面的原因，这种现象还将持续一个较长的时期。
变压器还在一个较低的水平运行，大量的变压器从安装投入运行后就一直被动地运行着，没有做过一次经济运行操作，也没有进行过变压器经济运行的分析、计算以及科学管理。
一些错误的概念及做法集中表现在如下几方面：（1）变压器的负载系数应大于30％，且越高越好直至100％。
变压器的负载系数如果小于30％，是大马拉小车，应及时更换小容量的变压器，使变压器负载系数大于30％。
这个错误的概念及做法在世界范围内长期占统治地位，并得到政府认可，写在官方文件和国家标准中。
在中国直到1992年新版国家标准GB/T13462-1992（工矿企业电力变压器经济运行导则）才改变这一错误的概念及做法，提出全新电力变压器经济运行。
（2）尽可能采用大容量变压器，禁止有小容量变压器运行。
这一概念认为采用大容量变压器节能，使用小容量变压器浪费能源。
（3）变压器投入运行后，即处在经济运行中，无需进行调整。
由于这些错误的概念及做法广为流传和根深蒂固，宣贯新版国家标准GB/T13462-1992《工矿企业电力变压器经济运行导则》是大家共同长期的任务，只有这样才能改变这种局面。
2 变压器的并列运行变压器的并列运行是指将两台或多台变压器的电源侧和负载侧分别接在公共的母线上，同时是负载供电的一种运行方式。
变压器并列运行有着提高供电可靠性和变压器的负载系统基本一致的优势。
能根据用电负荷的大小增减在运行的变压器的台数和对象，并使运行的变压器在经济允许范围。
变压器并列运行必须具备的基本条件。
（1）绕组结线组别必须相同。
如果绕组结线组别不同，变压器绕组中将产生很大的循环电流，不仅增加变压器的损耗，且危害变压器的安全。
因此绕组结线蛆别必须相同。
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关于城市配电房轻载配变经济运行分析
为进一步挖掘降损空间，提升线损精益化管控水平，现对城地区1域内配电变压器运行状态进行分析。
城地区1域范围内尤其是新建小区等区域，由于土地空间有限，多采用配电房内安装变压器方式。
配电房中常见的为干式变压器，当变压器轻载时，可采用“一拖二”方式将两台轻载变压器负荷转移到一台变压器，从而降低损耗水平。
选取地区1、地区2、地区3和地区4四家单位的配电房内配变进行分析。
一、基本概况
配电变压器的分类从绝缘材料上分干式或油浸式两种。
一般来说，箱变内变压器一般采用干变及在综合建筑内（地下室、楼层中、楼顶等）和人员密集场所需使用干变，干式变压器体积小、无油、消防安全级别高，但是造价高；油变采用在独立的变电场所，如变电站内或sh者户外临时用电，油变容量范围大、适用环境广泛、造价低。
配电室在一般情况下均为独立场所建设，一般配置双路电源、两台或者两台以上配电变压器，单台配变容量不超过800kVA。
选取地区1、地区2、地区3和地区4公用配电变压器进行分析，四家单位公用配变合计42693台，其中配电房中安装的变
压器21045台，即城地区1域内以配电房内安装变压器方式较多。
根据《城市配电网运行水平和供电能力评估导则》（Q/GDW565—2010）规定，轻载配变是指年最大负载率小于等于20％的配变。
对四家单位2019年配电变压器的最大负载率情况进行分析，最大负载率在20%以下的轻载配电变压器12646台，占比60.1%。
其中年最大负载率在10%以下的变压器5845台，占比27.77%。
说明重庆公司配电房内配变的负载率不高，具备采用“一拖二”或“一拖多”方式进行节能降损的空间，对变压器经济运行状况进行分析具有一定的节能价值。
在配电房安装的变压器中，对其安装容量进行统计分析，容量以630kVA和800kVA的为主，分别占比36.01%和46.75%。
其余容量变压器包括315kVA、400kVA、500kVA、1000kVA等。
常见的干式变压器型号包括SC、SCB、SG、SCBH等，其中S 表示三相；C（G）表示绝缘介质，C为环氧浇注绝缘，G表示空气绝缘；B表示绕组材质，有B为低压绕组为箔绕，没有标示为低压绕组为线绕；H表示非晶合金。
例SCB系列变压器即三相环氧浇注绝缘箔绕变压器，SCBH系列变压器即三相环氧浇注绝缘箔绕非晶合金变压器。
而在配电房内的变压器以SCB系列的干式变压器为主，常见型号包括SCB9、SCB10、SCB11和SCB13。
其中，SCB9型配变最多，约6003台，占比29.73%。
下面我们就对配电房内常见的变压器类型运行经济性进行分析。
二、配电房内配变经济运行分析
由于配电房内的变压器多采用两台或多台配置，当变压器轻载时，可采用“一拖二”方式（“一拖多”）方式将两（多）台轻载变压器负荷转移到一台变压器，从而降低损耗水平。
关于配电变压器经济运行，需要我们特别关注以下几点：
1、线损率最低时变压器运行最经济，经济负载系数一般在0.2-0.5之间。
根据《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB20052-2013），针对当前10千伏三相干式变压器的损耗水平，将干式10系列列为干式配电变压器的最低能效限值。
干式节能配电变压器的空载损耗和负载损耗值均不应高于能效等级2级（相当于SCB13），干式普通型配电变压器的空载损耗和负载损耗均应不高于能效等级3级（相当于SCB10）。
凡是功率损耗参数高于能效等级3级限定值的配电变压器，均属于高耗能型配电变压器,即SCB9及以下型号变压器属于高耗能型配变。
参照《电力变压器经济运行》GB/T 13462-2008国家标准要求，评定配电变压器经济运行的标准为：对于配电变压器运行区域的界定，以2级能效（SCB13）配电变压器经济运行区间划分为标准。
凡是配电变压器运行的损耗率处于小于或等于负载系数为1时的损耗率区域，则判断配电变压器运行合理；凡是配电变压器允许的损耗率处于小于或等于负载系数为0.75时的损耗率区域，判定为配电变压器运行经济；凡是配电变压器允许的损耗率处于大于负载系数为1时的损耗率区域，判定为配电变压器运
行不经济。
根据历年重庆市典型负荷特性，负荷曲线形状系数取1.05，功率因数取0.95。
以630kVA干式配电变压器为例，不同能效等级的配电变压器能效特性图如下图所示：曲线从上到下分别为3级、2级和1级能效特性，随着能效等级的提高，最佳经济运行区范围越来越大，最低线损率也向左下方移动。
其中，3级能效（等同于SCB10系列）对应的经济运行区负载率β约为0.17-0.68，最经济负载系数约为0.35，此时变压器运行最经济；2级能效（等同于SCB13系列）对应的经济运行区负载率β约为0.12-0.75，最经济负载系数约为0.3，此时线损率最低，变压器运行最经济。
线损率最低时变压器运行最经济，根据设备参数经验值分析，最经济负载系数一般在0.2-0.5之间。
图1 630kVA配电变压器能效特性图
容量(kVA) 型号
高效运行损
耗率限值（%）
经济负载系数β
最经济负载系数
β
最低线损率(%)
2、配变的节能效果要根据其型号及负载情况具体分析
采用“一拖二”方式运行时，要根据不同型号变压器的能效特性来分析其节能效果，一般来说，能效等级越高、负载率越大的变压器，其节能空间越小；能效等级越低、负载率越低的变压器，其节能空间越大，轻载时将两台负荷转移到一台配变的节能才更有价值。
当并列运行的变压器轻载时，根据其不同负载系数我们可以计算得出其损耗水平。
一般认为，采用“一拖二”方式运行时，年节电量3000kWh以上的节能方式比较有价值。
目前主流的干式节能型变压器有SCB13型号，普通型变压器有SCB10、SCB11等型号，针对这两个系列不同容量干式变压器在不同负载系数下的节能效果进行计算分析。
SCB13-630kVA和和SCB13-800kVA变压器在单台变压器负载系数0.22以下时，将两台轻载变压器负荷转移到一台变压器，其年节电量最低约3000kWh，节能效果明显；
SCB11-630kVA和和SCB11-800kVA变压器在单台变压器负载系数0.25以下时，将两台轻载变压器负荷转移到一台变压器，其年节电量最低约3000kWh，节能效果明显；
SCB10-630kVA和和SCB10-800kVA变压器在单台变压器负载系数0.27以下时，将两台轻载变压器负荷转移到一台变压器，其年节电量最低约3000kWh，节能效果明显；
但从重庆四家单位配电房内变压器常见型号及容量来看，仍存在大量的SCB9型变压器，对其节能效果进行计算分析。
SCB9-630kVA和SCB9-800kVA变压器在单台变压器负载系数0.29以下时，将两台轻载变压器负荷转移到一台变压器，其年节电量最低约3000kWh，节能效果明显。
而当单台变压器负载系数0.33及以上时，将两台轻载变压器负荷转移到一台变压器，则将会导致变压器损耗增加。
从计算结果分析，负载系数越低时，进行负荷转移的节能效果越好，随着负载系数的增加，节能效果越差，甚至会增加损耗；相同负载系数下，同一系列变压器，容量越大其对应的负载系数
范围越大，节能效果越明显；能效等级越低，轻载时将负荷转移的节能效果越好，其对应的负载系数范围越大。
能效等级越高，轻载时将负荷转移的节能效果越差，其对应的负载系数范围越小。
3、贵的变压器不一定是节能，要根据变压器的能效水平来判别其节能效果
从变压器造价来看，干式变压器由于绝缘、安全等级要求较高，相对同容量的油变造价要高，如SCB13-630kVA和SCB13-800kVA的干变市场价格分别约 6.8万元和8万元，而S13-630kVA和S13-800kVA的油变的价格分别为约4.2万元和5.3万元，即干变的价格约是油变的1.5倍左右。
但是从损耗水平来看，S13系列的变压器比SCB13系列变压器要的空载损耗值要低，负载损耗值要高。
2013年10月1日前，根据国标GB 20052-2006规定，SCB9系列变压器属于节能型配变。
随着变压器制造工艺和国家节能减排要求的提升，从2013年10月1日之后，根据国标GB 20052-2013规定，SCB9系列变压器属于高耗能型配变，SCB10系列变压器属于3级能耗即普通型变压器。
从四家单位配电房内配变型号分布来看，SCB9型配变最多，约6003台，占比29.73%。
即目前在运的变压器中，有接近三分之一的变压器属于高耗能型变压器，存在巨大的节能潜力。
需要逐步对该型号变压器及时进行节能改造。
三、配电变压器经济运行的建议
一是建议配电房内在运的SCB9、SCB10系列变压器，在负载系数0.27及以下时，可适当采用“一拖二”方式，将两台变压器负荷转移到一台变压器上，节能效果较明显。
二是在运的SCB9型配电变压器，需逐步进行节能降损改造。
在未改造前，可通过容量调配或者更换的方式，使变压器尽量运行在最优能效区域，以降低损耗，提高配电变压器运行的经济性。
三是新投变压器选型时，应首先选用SCB13及以上节能型配电变压器。
在容量选定的基础上，节能型配变比高耗能型配备更节能。
根据节能变压器选择经济性研究的相关文献，以S13或非晶SBH15型变压器更换S9型变压器，在任何时间段都是经济的。