电力变压器经济运行研究

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1、电力变压器经济运行研究　　摘要变压器作为输配电系统的广泛应用的电压交换设备，节能潜力巨大，本文通过分析变压器的有功功率和无功功率损耗类型及产生原因，结合实际负荷情况及现场情况，选择合理的变压器型号、容量及运行方式，针对其空载损耗和负载损耗分别提出了降损节能的具体措施，提出了综合节能降耗方法，减少变压器的有功及无功功率损耗，实现变压器的节能降耗及稳定运行提出了建议。关键词变压器；有功损耗；无功损耗；负载率；功率因数；运行浅析中图分类号：TM406文献标识码：A文章编号：1671—7597（2013）031-085-026变压器是输电和配电的主要电设备之一，作为电压变换的主要设备发挥

2、的关键性的作用，特别是在电力被广泛应用到工农业生产和日常生活中，变压器的用途极为广泛，其作用也是显而易见的。在节能减排，倡导厉行节约的新形势下，研究和探讨变压器在变换电压及传递功率的过程中经济运行状况，有着特别的现实意义和深远的历史意义。这是因为变压器效率虽然很高，但因为在工农业生产和生活中应用的数量多，变压器的容量大，且都是长年累月的从不间断的运行，其自身产生的有功功率损耗和无功功率损耗，其总损耗量合计在一起是一个不容忽视的数字。我们知道，变压器的有功功率和无功功率损耗与变压器的技术特性有着密切的关系，变压器的技术特性的一些指标直接关系到变压器的有功功率和无功功率损耗总量，同时

3、又随着负载的变化而产生非线性的变化，变压器的这种损耗占电网中的线损总量的部分比例，尤其在变压器轻负荷运行时这种损耗更大。据统计，变压器的损耗在中低压电网线损中约占20%～30%；据初步估算，我国变压器每年的总损耗约占电力系统总发电量的10%左右，如果采取有效措施，调整和优化配置变压器，把这种变压器的损耗每降低1%，仅变压器节能节电就可节约上百亿度，因此，研究和探讨变压器的运行状况，对于电力能源的节约有着特别重大的意义。在此，笔者运用变压器的经济运行原理，分析推论变压器的相关技术参数，通过调整变压器的经济运行模式，合理地选择运行方式，依据相关理论和参数进行科学核算，优化配置，力争减

4、少不必要的损耗和浪费，努力提高变压器的配置方案与运行方式。1变压器的有功功率和无功功率损耗6根据变压器的工作原理，我们知道，变压器在运行工作时，本身会产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器是有导线和铁芯组成的，在运行时导线产生热、铁芯导磁时产生涡流放出热量，以热能形式放出的都称为有功损耗，磁滞的意思就是有剩磁没有全部转化成副线圈的电而产生的热量损耗。变压器工作时，由于铁芯的涡流、导线的电阻产生的发热性损耗就是有功损耗。由于电压与电流不同相位产生的功率损耗称为无功损耗。有功损耗会导致电能流失，无功损耗会导致变压器效率降低。变压器的有功损耗分为：有功不变损耗（铁损）和有功可变损耗（铜

5、损）。变压器的无功损耗也是分为：无功不变损耗和无功可变损耗二部分。有功损耗大约等于额定铜损与视在电流（负荷电流）和额定电流的平方比的乘积。即：有功可变损耗=额定铜损×（负荷电流/额定电流）的平方。无功可变损耗大约等于额定短路电压百分数与额定容量和（负荷电流）与额定电流的平方比的乘积。即：无功可变损耗=额定短路电压百分数×额定容量×（负荷电流/额定电流）的平方。变压器在运行中的功率总损耗等于变压器有功功率损耗加上因其消耗的无功功率使电网增加的有功功率损耗的总和。所以，我们在配置电力系统变压器时，要综合考虑变压器的最佳节电方案，既要考虑降低有功损耗，又要考虑降低无功损耗，实现电力配置

6、的综合最佳效益。一般的说，变压器综合功率损耗PZ计算式为：6空载损耗P0z是只与变压器铁芯相关的常量有关，它不随变压器负载的变化而变化。而负载损耗PKZ则为变压器绕组中的铜线圈电流损耗，与负载率平方成正比或者说与负载电流的四次方成正比，负载电流越大，有功损耗也越大，空载时的有功损耗最小；负载电流越大，有功损耗与无功损耗也越大。所以说，变压器的功率损耗主要与负荷变化影响的铜耗有直接的关系。2采取有效措施降低变压器损耗2.1减少变压器空载损耗2.1.1选择节能型配电变压器在大力提倡节能减排，创建节约型社会的新形势下，选择节能型配电变压器是减少变压器空载损耗的有效措施之一。应选择节能型

7、S11系列和非晶体合金配电变压器，彻底淘汰64、73及S7系列等功耗高的变压器。随着新材料和新产品的不断研发，节能型变压器铁芯的硅钢片、铁芯的制造技术实现了突破性的改进，有效降低了变压器空载功率的损耗。如变压器的铁芯材料现在普遍使用的非晶态磁性材料2605S2等节能材料，使得非晶合金铁芯变压器的铁损仅为普通硅钢变压器的20%，大大降低了变压器的空载损耗。2.1.2合理选择变压器容量6合理配置选择变压器的容量，不仅有效降低“大马拉小车”的状况带来的空载高损耗，也避免“小马拉大车”致