高曉麗

摘要：變壓器是電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要設(shè)備，在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用較為廣泛。變壓器能否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的影響是巨大的。如果能實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，將會(huì)在很大的程度上提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，必須做好對(duì)變壓器實(shí)際運(yùn)行情況的科學(xué)分析，并采取合理有效的措施實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而給電力系統(tǒng)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。文章分析了220kV變壓器在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中存在的問題，并且為提高變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而提出相應(yīng)的有效措施。

關(guān)鍵詞：變壓器；電力系統(tǒng)；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；運(yùn)行損耗

中圖分類號(hào)：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）14-0063-02

變壓器在整個(gè)電力系統(tǒng)中屬于損耗能量較大的設(shè)備，我國所有的變壓器平均每年損耗的電能占全國發(fā)電總量的4%以上。而在一個(gè)電力系統(tǒng)中，變壓器所損耗的能量占整個(gè)電力系統(tǒng)總損耗能量的三分之一。目前，降低變壓器的運(yùn)行損耗已經(jīng)成為至關(guān)重要的問題。只有在不影響變壓器正常工作的情況下，選擇最佳的運(yùn)行方式，降低變壓器的運(yùn)行損耗，才能實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但是，目前部分電力系統(tǒng)在完成變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)際過程中仍然存在一些問題。只有對(duì)變壓器的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行合理分析，并制定出相應(yīng)的有效措施，才能真正實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)

運(yùn)行。

1 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的概念

在輸電量相同的情況下，如果能將變壓器的運(yùn)行調(diào)整到最佳狀態(tài)并能合理地選擇變壓器的負(fù)載率，從而有效地降低變壓器的損耗，這樣的過程就是變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。變壓器的損耗主要由負(fù)載損耗和空載損耗組成。在變壓器的實(shí)際運(yùn)行過程中，有功功率和無功功率的損耗總和被稱為綜合功能損耗。由于變壓器在運(yùn)行過程中負(fù)載會(huì)產(chǎn)生一定的變化，因此會(huì)造成變壓器的無功功率以及自身功率的損耗形成一個(gè)非線型曲線變化，而所謂的經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)便是非線型曲線中存在的一個(gè)最低點(diǎn)。無功功率和有功功率中都存在經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，在變壓器的實(shí)際運(yùn)行過程中，只有將經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)調(diào)到最低，才能將變壓器的總消耗降到最低。在實(shí)際過程中，必須要做好對(duì)變壓器類型以及工作情況的研究分析，并科學(xué)地計(jì)算變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗。必須將變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗控制在一個(gè)平衡狀態(tài)，變壓器才能達(dá)到最高的工作效率。如果在實(shí)際情況中遇到容量較大的變壓器，就必須充分地考慮變壓器自身的無功損耗，以便找到損耗的最低點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并為電力系統(tǒng)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2 變壓器在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中存在的誤區(qū)

2.1 若變壓器的負(fù)載率達(dá)不到30%必須更換容量小的變壓器

多數(shù)人認(rèn)為一旦變壓器的負(fù)載率不足30%，就必須更換容量小的變壓器，其實(shí)這樣的說法是沒有科學(xué)根據(jù)的。近年來，科學(xué)技術(shù)在不斷地發(fā)展，變壓器的類型及功率也在不斷地變化。在目前的眾多變壓器中，經(jīng)濟(jì)負(fù)載率的下限值都明顯低于30%，而這些變壓器都能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如果在特定的負(fù)載條件下，變壓器能正常運(yùn)行，那么實(shí)際上變壓器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。要想實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就必須經(jīng)過科學(xué)的分析研究，找出一個(gè)最佳運(yùn)行區(qū)。但是最佳運(yùn)行區(qū)中的負(fù)載率都不相同，每個(gè)變壓器在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的過程中所產(chǎn)生的負(fù)載率不一定都大于30%，因此，只要變壓器能在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)內(nèi)正常運(yùn)行，就不會(huì)受到負(fù)載率高低的影響，并且會(huì)仍然保持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的狀態(tài)。由此看來，當(dāng)變壓器的負(fù)載率不足30%，就必須更換容量小的變壓器的這種說法是沒有科學(xué)性的。

2.2 一臺(tái)重載變壓器比兩臺(tái)輕載變壓器的損耗小

在通常情況下，多數(shù)人會(huì)認(rèn)為如果變壓器的負(fù)載率偏低就會(huì)增加空載的損耗，從而影響變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如果將變壓器停止運(yùn)行將會(huì)有效地降低變壓器的負(fù)載率，并且可以有效降低空載損耗。但是這樣的想法是不全面的，因?yàn)樽儔浩髟趯?shí)際運(yùn)行過程中會(huì)不斷地產(chǎn)生負(fù)載耗能，所以，這些在變壓器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的負(fù)載能耗很可能會(huì)大于變壓器的空載能耗。由此看來，通過采取減少變壓器的運(yùn)行數(shù)量的方式不能有效地減少變壓器的耗能，反而會(huì)影響變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。只有對(duì)變壓器的具體運(yùn)行情況做好科學(xué)的分析研究，并對(duì)變壓器在不同的運(yùn)行方式下產(chǎn)生的損耗對(duì)比值進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，然后要選擇一個(gè)合適運(yùn)行方式，而這個(gè)運(yùn)行方式必須要滿足耗能低等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才能最終實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3 提高變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效措施

3.1 合理選擇變壓器的型號(hào)

變壓器的損耗占整個(gè)電力系統(tǒng)總損耗的三分之一，因此，選擇合理的變壓器型號(hào)可以有效地降低變壓器的能耗，并且實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在選擇變壓器的型號(hào)時(shí)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)的整體情況來決定，使變壓器能在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)揮出最大的工作效益，同時(shí)降低變壓器的損耗，從而提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 使用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

在變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程中，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作至關(guān)重要。使用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可以有效地監(jiān)測(cè)變壓器的功率因數(shù)、開關(guān)潮流以及母線電壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。工作人員掌握了相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)就能靈活地改變主分接頭、開停機(jī)組以及投退電容器，從而提高電力系統(tǒng)的電壓，使用電能量達(dá)到用戶的標(biāo)準(zhǔn)，并滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)際要求。

3.3 同一變電站內(nèi)的變壓器必須保持統(tǒng)一，并滿足相關(guān)

要求

如果在同一個(gè)變電站內(nèi)的變壓器存在不一致的情況，并且未能滿足相關(guān)的要求，勢(shì)必會(huì)造成變壓器內(nèi)出現(xiàn)相應(yīng)的環(huán)流。環(huán)流是對(duì)電力設(shè)備造成損害的重要因素。因此，在通常情況下，應(yīng)該將變壓器的容量比控制在3∶1的范圍內(nèi)，這樣才能降低變壓器在運(yùn)行過程中的額外損耗，從而實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.4 利用曲線關(guān)系尋找最佳運(yùn)行區(qū)

如果一個(gè)電力系統(tǒng)中存在兩臺(tái)以上的變壓器或者不同型號(hào)的變壓器，要想找出變壓器的最佳運(yùn)行區(qū)，就必須使用繪制相關(guān)曲線的方式，讓變壓器能在最佳運(yùn)行區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過對(duì)負(fù)載分配情況以及有功損耗進(jìn)行曲線繪制，可以有效地掌握在不同的負(fù)荷下應(yīng)投入變壓器的

數(shù)量。

4 結(jié)語

綜上所述，變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率是影響電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵原因。由于變壓器的運(yùn)行損耗較大，給整個(gè)電力系統(tǒng)的效益造成了損害，因此，實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。只有對(duì)變壓器運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)分析，并制定出合理的解決措施，才能在不影響變壓器正常運(yùn)行的情況下降低其損耗，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的同時(shí)，給電力系統(tǒng)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡景生.變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[M].北京：中國電力出版社，1999.

[2] 國家發(fā)改委能源局.中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2004[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2005.

[3] 沈培生.變壓器節(jié)能技術(shù)探討[J].江蘇理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，17（1）：53-57.

[4] 陳輝.10kV配電網(wǎng)供電可靠性研究與解決措施[J].城市建設(shè)理論研究，2011，（20）.

[5] 楊慶華.配電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略探討[J].黑龍江科技信息，2011，（35）：32.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）