杨剑峰++周素平

[摘 要]文章首先从变压器工作原理和变压器的负载与损耗的关系分析了变压器工作特点，同时阐述了变压器经济运行制约因素，在此基础上探讨了电力变压器的经济运行方式，重点探讨了变压器的经济运行实现方法，旨在对电力变压器的经济运行提供参考。

[关键词]电力变压器；经济运行；策略

中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0064-01

变压器作为电力系统运行的主要设备之一，在电力系统中应用广泛，其经济运行效率直接影响到电力系统的成本和效益。在变换电压及传递功率的过程中，自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化，变压器的损耗在电网中的线损所占的比例较大，尤其是轻负荷时占的比例更大。因此，必须根据变压器的有关技术参数，合理地选择变压器的负载率和运行方式，加强变压器的运行管理，降低变压器的运行损耗。

1 变压器工作原理

变压器的一次绕组（一次绕组）与交流电源接通后，经绕组内流过交变电流产生磁通，在这个磁通作用下，铁芯中便有交变磁通，即一次绕组从电源吸取电能转变为磁能，在铁芯中同时交（环）链原、副边绕组（二次绕组），由于电磁感应作用，分别在原、二次绕组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通负载，在二次绕组感应电动势作用下，便有电流流过负载，铁芯中的磁能又转换为电能。这就是变压器利用电磁感应原理将电源的电能传递到负载中的工作原理。

2 变压器经济运行制约因素

2.1 用电负荷重

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，也不适于开展经济运行。

2.2 电力变压器的切换耗能增加

在两台变压器共同运行的情况下，往往需要频繁切换变压器，不利于安全。同时，部分地区电网负荷峰谷差大，负荷率低，依据经济运行方案要求每日需切换主变，对设备要求较高，由此带来的设备使用寿命减少及故障检修与经济运行要求相悖，对经济运行工作的展開带来不利影响。

2.3 变电技术手段滞后

技术手段的落后一直是制约着电力变压器经济运行的关键因素。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，了解负荷变化，从而进行主变经济运行，这种方式自动化程度低下，同样缺乏可靠性。

3 变压器经济运行的方式

选择变压器的容量机台数时，应根据计算负荷，负荷特性，生产班次等条件进行选择。对负荷率很低（正常使用时小于30%），而且损失率又很高，通过计算是“小马拉大车”的变压器，应予以调整或更换。根据计算负荷，对重载负荷（80%负载率）通过计算证明不利于变压器经济运行的变压器，可以放大一级容量来选择变压器，以降低其负载率和损失率。向一、二类负荷供电的变压器，当选用两台变压器时，应同时使用，以保证变压器的经济运行。对采用多台变压器的厂房，其配电系统设计，应根据负荷情况，有切换每台变压器的可能，通过调整使参数好的变压器处在运行状态，参数差的变压器处在备用状态，以实现变压器的经济运行。对于夜间或节假日不用的变压器，可把其中不能停电的负荷集中到某一台变压器上，设置专用变压器供电，停用其它变压器，以利于节电。不允许变压器长期空载运行。

4 变压器经济运行的实现方法

由于变压器自身的技术特性不同，技术参数有优劣之分，因此在一开一备的变电所，应选择综合功率损耗小的变压器运行，按照变压器经济运行条件，确定各台变压器的经济运行区，合理界定“大马拉小车”，选择最优的变压器运行方式，调整变电所的技术特性差异大的变压器，使技术特性优的变压器经常运行，技术特性差的变压器处于备用；用闲置的特性优的变压器替代运行中特性劣的变压器。

变压器并列运行时，应选择最优的变压器组合。一般而言，变电所内有N台变压器，根据负荷情况，需M台并列运行，可有CNM种组合方式，通过计算，可以找出其中的最优组合，以便选取最佳运行方式。

变压器分列运行时，要通过科学计算，确定单台运行（又称为共用变压器）或分列运行的临界条件，以确定其经济运行区。分列运行的变压器，其负荷之和是变化的，不能简单的按两台变压器负载之和选择单台变压器的运行方式。通过计算可以得出，在某些变电所，负荷之和较小时分列运行合理，负荷之和较大时反而共用一台变压器，即单台变压器运行合理，因此，不能简单地说轻载时停运一台变压器就能节电。

根据负荷变化，调整变压器的运行方式。对负荷波动大的变电所，要合理调配或安装不同容量的变压器，界定这些变压器的经济运行区，根据负荷变化使其交替运行。在某些变电所，虽然两台变压器容量不同，但低负荷时用单台小容量变压器不一定合理，高负荷时用单台大容量变压器也不一定合理。其经济运行区应通过计算得出定量的界定。相邻的两台或多台变压器分别供电时，应根据负荷变化规律和这些变压器的技术特性，让其中的某台变压器单独供电。

功率因数稳定在一个合理的较高值已是电力系统的一项极为重要的节电措施。因此采用提高功率因数和降低变压器运行温度的措施，可使变压器运行在最佳工作状况或接近这个状况。

结语

对于变压器的经济运行应根据变压器现有的技术参数结合实际负荷情况及现场情况，选择合理的变压器运行方式及变压器容量，以便能够实现变压器的经济运行，减少变压器的有功功率损耗。变压器的损耗和运行情况直接影响着供电企业的经济效益，所述内容希望对电力企业提高能源的有效利用、提高企业的经济效益有所帮助。

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