不同系列配電變壓器經濟負載系數及運行區的變化

文_周魯天 周東社

1.中國礦業大學; 2.臨沂市節能監察支隊

1 變壓器經濟負載系數的變化

1.1 變壓器綜合功率空載損耗

1.2 變壓器綜合功率額定負載功率損耗

1.3 變壓器綜合功率損耗率

第一，控制好工程的具體施工質量，各項施工內容應當滿足規范的要求，橋梁墩臺豎直方向高度偏差要控制在橋梁墩臺高度的2%以內，上限應當控制在2cm以內。由此可見，正常施工期間，平臺滑升1m，就可以對墩臺中心進行一次校正。若平臺滑升期間發生了偏扭，施工人員應當查明引起問題的主要原因，并且要糾正問題。糾正過程中，使用的方法一般出現偏扭一側的千斤頂相對提升3cm后，再逐步糾正，再該過程中，每次糾正量不宜過大，避免發生彎曲。

1.4 變壓器經濟負載系數

由公式（3）可知，在變壓器負載側功率因數一定的情況下，變壓器綜合功率損耗率是變壓器負載系數的函數，函數曲線見圖1。

圖1 雙繞組變壓器綜合功率運行區間劃分

由圖1可知，變壓器在運行中，其綜合功率損耗率隨負載系數的改變而呈非線性變化，在其非線性曲線中，最低點對應的負載系數稱為變壓器綜合功率經濟負載系數，用 表示。

由此可知，當綜合功率空載損耗與綜合功率負載損耗相等時，變壓器綜合功率損耗率最低，此時變壓器的負載系數即為綜合功率經濟負載系數。

1.5 變壓器經濟負載系數的變化

以10kV/0.4kV 630kVA變壓器為例，S7、S9、S11、 S13 、S15系列變壓器經濟負載系數及損耗參數見表1（假定變壓器負載側功率因數補償到0.9及以上， 取0.04）。

表1 不同系列630kVA變壓器經濟負載系數及損耗參數一覽表

2 變壓器各運行區的變化

變壓器運行區間劃分為經濟運行區、最佳經濟運行區、非經濟運行區，如圖1所示。

2.1 經濟運行區的變化

變壓器在額定負載運行為經濟運行區上限，上限負載系數為1。圖1曲線中與上限綜合功率損耗率相等的另一點為經濟運行區下限，將1帶入公式（3），解得下限負載系數為，即變壓器經濟運行區為由表1可知，S7至S9系列變壓器，經濟運行區負載系數由［0.17，1］變為［0.19，1］，經濟運行區上限不變，下限增大，經濟運行區變窄；S9至 S15系列變壓器，經濟運行區負載系數由［0.19，1］變為［0.06，1］，經濟運行區上限不變，下限減小，經濟運行區變寬。

2.2 最佳經濟運行區的變化

變壓器在75%負載運行為最佳經濟運行區上限，上限負載系數為0.75。圖1曲線中與上限綜合功率損耗率相等的另一點為最佳經濟運行區下限，將0.75帶入公式（3），解得下限負載系數為1.33，即變壓器最佳經濟運行區為1.33。由表1可知，S7至S9系列變壓器，最佳經濟運行區負載系數由［0.23，0.75］變為［0.25，0.75］，最佳經濟運行區上限不變，下限增大，最佳經濟運行區變窄；S9至 S15系列變壓器，最佳經濟運行區負載系數由［0.25，0.75］變為［0.08，0.75］，最佳經濟運行區上限不變，下限減小，最佳經濟運行區變寬。

2.3 非經濟運行區的變化

3 不同系列變壓器損耗率特性曲線的變化

以S9、S11、S15系列10kV/0.4kV 630kVA變壓器為例，根據公式（3）畫出損耗率特性曲線，見圖2。

圖2 不同系列630kVA變壓器損耗率特性曲線圖

由圖2可知，隨著變壓器技術性能水平的提升（序號變大），損耗率曲線分布越來越低（越趨于坐標中心），經濟負載系數變小，變壓器經濟運行區、最佳經濟運行區變寬，非經濟運行區變窄，變壓器在同一負載系數下損耗率降低。

對不同容量的S15系列變壓器而言，其經濟負載系數均較低，如630kVA變壓器經濟負載系數為0.25，經濟運行區下限負載系數為0.06，最佳經濟運行區下限負載系數為0.08，且變壓器容量越大，經濟負載系數、經濟運行區下限及最佳經濟運行區下限負載系數就越小。在小于經濟負載系數的經濟運行區或最佳經濟運行區運行，變壓器實際上已處于較低的負載狀態，但此時變壓器損耗率較低，運行效率較高。

4 結語

①用高效節能型變壓器更換高耗能落后變壓器。

②搞好無功補償，確保變壓器負載側功率因數不低于0.9。

③容量相同系列不同的變壓器其經濟負載系數是不同的。相對于S7、S9系列變壓器，S15系列及非晶合金變壓器的經濟負載系數顯著降低，應當針對不同系列不同容量的變壓器制定不同的經濟運行方案。

④對于并聯運行的變壓器，合理選擇運行臺數，使單臺變壓器的負載系數最能接近其經濟負載系數。

⑤對于不能實現并聯運行的多臺變壓器，首先確定每臺變壓器正常運行時的負載系數，然后合理分配用電負荷，使每臺變壓器的負載系數最能接近其經濟負載系數。

⑥考慮到變壓器容量的利用率、基本電費及變壓器購買費用等因素，變壓器經濟負載系數過低并不可取。