摘要：電力是我國能源的主要組成部分。在電力系統(tǒng)中，變壓器的總臺(tái)數(shù)多，容量大，變壓器能否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是當(dāng)前企業(yè)減少成本支出一個(gè)重要途徑。通過對變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的分析，確定變壓器運(yùn)行的最佳經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。
 

　　關(guān)鍵詞：變壓器;損耗;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;優(yōu)化
 

　　一、變壓器運(yùn)行中的主要損失
 

　　1、空載電流與空載損失空載電流的作用是建立工作磁場，又稱勵(lì)磁電流。當(dāng)變壓器二次側(cè)開路，在一次側(cè)加電壓U1e時(shí)，一次側(cè)要產(chǎn)生電流Io空載電流。通常變壓器激磁阻抗Zm遠(yuǎn)大于變壓器一次阻抗Z1，則Z1可以忽略。

　　Io=U1e/(Z1+Zm)

　　Z1——變壓器一次阻抗Zm——變壓器激磁阻抗勵(lì)磁電流在變壓器鐵芯產(chǎn)生的交變磁通要引起渦流損失和磁滯損失稱為空載損失(P0)(又叫鐵損)。渦流損失是鐵芯中的感應(yīng)電流引起的熱損失，其大小與鐵芯的電阻成反比。磁滯損失是由于鐵芯中的磁疇在交變磁場的作用下做周期性的旋轉(zhuǎn)引起的鐵芯發(fā)熱，其損失大小由磁滯回線決定。
 

　　2、短路電壓(短路阻抗)與短路損失短路電壓是指在進(jìn)行短路試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)繞組中的電流達(dá)到額定值，則加在一次側(cè)的電壓。

　　uk%=Uk/U1e*100%

　　從運(yùn)行性能考慮，要求變壓器的阻抗電壓小一些，即變壓器總的漏阻抗電壓小一些，使二次側(cè)電壓波動(dòng)受負(fù)載變化影響小些;但從限制變壓器短路電流的角度，阻抗電壓應(yīng)大一些。
 

　　二、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)

　　由于變壓器各種運(yùn)行方式的有功損失和無功損失隨著負(fù)載發(fā)生非線性變化的特性，因此就存在著在某一負(fù)載系數(shù)條件下運(yùn)行，其有功損失和無功損失最低的情況，稱此負(fù)載系數(shù)為運(yùn)行方式的經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)。

　　有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)jP=(Po/Pk)1/2無功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)jQ=(Io%/Uk%)1/2隨著變壓器的容量增大，有功損失系數(shù)稍微下降，而無功損失系數(shù)則明顯下降，特別是當(dāng)變壓器容量增大到10000KVA以上時(shí)，jP、jQ下降更加明顯。隨著變壓器耗能參數(shù)的改善，經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)jP有較大的下降，而jQ下降更加明顯。所以，由于變壓器的材質(zhì)不同，容量不同，再加上制造水平不同，其經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)jP、jQ存在著很大差異。
 

　　三、變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式

　　1、單臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行單臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要有三種做法：(1)增設(shè)小容量變壓器;

　　(2)更換過輕負(fù)載;

　　(3)共用變壓器。
 

　　2、雙臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

　　對于一些重負(fù)載的變電所，多數(shù)都裝配了兩臺(tái)變壓器，如需要一臺(tái)備用時(shí)，必須選擇特性好的運(yùn)行工作，而不管是幾臺(tái)運(yùn)行方式，要根據(jù)負(fù)載和變壓器技術(shù)參數(shù)來進(jìn)行合理選擇。
 

　　3、多臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

　　對于多臺(tái)變壓器的變電所，可以并列運(yùn)行，并要編制最佳組合的運(yùn)行方式，合理選擇變壓器的臺(tái)數(shù)。
 

　　四、存在的主要問題

　　1、企業(yè)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，由于考慮負(fù)荷發(fā)展需要，變壓器容量一般選擇偏大，遠(yuǎn)超出實(shí)際需求負(fù)荷。同時(shí)，用電設(shè)備時(shí)效性、季節(jié)性較強(qiáng)，一些大型負(fù)荷(如抽水泵、鍋爐、空壓機(jī)等)僅僅運(yùn)行1～2個(gè)小時(shí)/天;但為了保障安全供電，變壓器仍處于全天24小時(shí)輕載甚至空載運(yùn)行中。
 

　　2、對于配電變壓器，單相用電負(fù)荷所占比重較大，遠(yuǎn)大于三相用電負(fù)荷，普遍存在三相不平衡現(xiàn)象，使變壓器損耗增加。
 

　　3、隨著企業(yè)用電負(fù)荷的逐年增加，電網(wǎng)的功率因數(shù)也發(fā)生了很大的變化，原有的無功補(bǔ)償裝置已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。部分企業(yè)甚至將功率因數(shù)補(bǔ)償裝置閑置起來，造成變壓器的總體功率因數(shù)不高。