淺析電力變壓器運行方式與節能方法

王教波

（中原油田供電管理處，河南 濮陽 457001）

節約用電是指通過加強用電管理，采取技術上可行、經濟上合理的節電措施，以減少電能的直接和間接損耗，提高能源效率和保護環境。節電降耗的途徑很多，其電網經濟運行技術主要分為4個方面的內容。1）電網經濟運行方式；2）電網負載經濟調度；3）電網運行電壓質量與經濟運行；4）構建安全經濟優質型電網。本文將著重介紹分列及并列變壓器的經濟運行方式，因篇幅所限，其他方面不再介紹。

一、電力變壓器并列運行方式優化

通常，我們是根據負載率的大小來選取變壓器運行臺數。如有三臺變壓器，僅根據負載的大小來選取單臺、兩臺、或者三臺的運行方式。實際上由于變壓器技術參數不同，對三臺變壓器的變電所，按經濟運行則存在著七種運行方式：單臺三種、二臺并列三種、三臺并列一種，而變壓器經濟運行新的計算方法，對同一工況負載條件下，通過定量計算對七種運行方式優選損耗最小經濟運行方式。

表1

表2

表3

表4

表5

表6

例如：以下兩臺三繞組容量相等的三繞組變壓器，其技術參數列入表1：

計算任意負載分配系數條件下，有功、無功、綜合經濟運行區間劃分，根據胡景生先生主編的《變壓器經濟運行與能源標準化》算出經濟運行區間列入表2：

對上表中經濟運行區間的劃分加以說明，以綜合經濟運行區間劃分為例，若變壓器電源側負載在0-7650KVA范圍內，不論二次側與三次側間負載如何分配，都應在1#變運行，同理負載在9334-13851KVA范圍內運行則應在2#變運行，同理，在其他負載區間按上表調整運行方式即可。

由本例負載為18500KVA，習慣上選擇接近滿載的1#變運行，如選2#變運行負載率達到59%，節能效果較好，如果兩臺變壓器并列運行負載率僅36%，認為是過輕負載會加大損耗，但通過定量計算，恰恰是兩臺并列運行節能效果最佳。

二、電力變壓器分列運行方式優化

通常，如有兩臺變壓器運行，兩臺變壓器負載之和較小時共用一臺變壓器運行，總負荷較大時，則兩臺變壓器分列運行。這一做法存在著一定誤區，把浪費當節約。例如有兩臺1000KVA變壓器分列運行，當每臺變壓器負載為300KVA時，即是兩臺分列運行優于一臺運行；當一臺變壓器負載為250KVA，另外一臺變壓器負載為750KVA時，即是一臺運行優于兩臺分列運行。這一結論完全違背了習慣做法，但通過變壓器損耗計算進行驗證，這一結論是科學的。因此，對分列變壓器經濟運行方式的優化，必須根據兩臺變壓器的技術特性及兩臺變壓器的工況負載，通過計算來選取經濟運行方式，糾正單純根據負載大小及變壓器容量定性的確定方式。

以下例進行分析（見表3）：

根據胡景生先生主編的《變壓器經濟運行與能源標準化》計算可知兩臺變壓器Q0a=56.7kvar，Q0b=59kvar，Qka=449.2kvar，Qkb=732kvar。

則1#變、2#變無功技術特性優劣的臨界負載功率S=759kvA

根據文獻內公式計算出1#變與1#、2#變分列運行時各負載率時無功臨界負載功率S2，如表4：

同理，計算出2#變與1#、2#變分列運行時各負載率時無功臨界負載功率S3，如表5：

再用文獻所給公式計算出2#變壓器與1#、2#變壓器的無功臨界負載曲線的極小值：

S3=4441KVA

對應的負載分配系數D=0.607

根據計算結果可得出經濟運行區間表如表6：

如果變壓器日常負載1#變為4500KVA，2#變為 3000KVA，按習慣思維應為2#變壓器運行，可按經濟運行區間表應為兩臺變壓器分列運行，節約無功功率為105.2kvar,節電率約22%，效益相當可觀。

根據以上分析，可極大幫助油田電網多臺變壓器運行方式的調整，及時報停變壓器，為油田電網節能提供有力依據。

結語

由于當前油田電網大部分電力變壓器都在自然狀態下運行，而恰恰又受到某些傳統錯誤觀點和習慣性錯誤做法的影響，導致現在運行的變壓器及輸配電線路大都不是經濟運行方式，因此全面推廣“電網經濟運行節電技術”對于油田電網來說具有重大意義。

[1]中國航空工業規劃設計研究院編著.工業與民用配電設計手冊[M].中國電力出版社，2005.

[2]胡景生.變壓器經濟運行[M].北京：中國電力出版社.1999.

[3]胡景生.變壓器經濟運行與能源標準化[M].北京：中國標準出版社.2001.