浅谈农垦电力系统变压器的经济运行

浅谈农垦电力系统变压器的经济运行
摘要变压器经济运行是指在能量作用相同的条件下，选择最佳的运行方式和调
整负载率，使变压器电能损失降为最低。

换言之，就是合理地选择运行方式，充
分发挥变压器效能，从而降低电能损耗，即合理配置变压器资源，加强供、用电
设备管理，达到节电和提高功率因数的目的。

关键词变压器经济电能
在电力系统中，变压器的数量众多，且容量较大，尤其在农垦电力网中，由
于负荷分散，并且随着季节的变化，负荷波动非常大，这就给变压器的经济运行
带来了新的课题，降低损耗，节约电能，提高经济效益，尽量做到变压器最佳经
济运行，是供电部门应当十分重视的问题。

现根据农垦电力网的特点及新技术的
不断应用，谈一下电力变压器在农垦电力网中应当如何做到经济运行。

一、变电站所用变压器的选择
根据农垦电力网负荷分散，而且季节性用电出现高峰和低谷的特点，在新建
变电所时，根据负荷总容量适当选择变电站主变并联运行，在用电高峰时，全部
投入运行，在负荷减少到低谷时，减少变压器的运行数量，从而减少有功和无功
损耗，节约成本和电能，提高了经济效益。

变压器并联运行要严格遵守以下条件：必须满足电压相等，结线组别相同，
短路电压相等，同时，注意两台变压器并联运行，最好容量一致，否则，容量小
的可能过载，容量大的可能欠载。

下面详细谈一下两台变压器并联运行时的实际情况。

在变压器并联运行时，
由于两台变压器的原副边分别接到共同的母线上，原边具有相同的电压U1，副边有相同电压U2，这两台变压器的等效电路如图（1）和图（2）所示：假设变压器A的电流为IA,变压器B的负载电流为IB,为了充分利用变压器的全部容量，我们
希望负载电流IA和IB的分配和它各自的额定电流成正比
也就是说，变压器A•B的负载电流和它们短路阻抗成反比。

我们从变压器短路试验中得知，变压器的短路电压UDL等于它的额定电流与
它本身的漏电阻抗的乘积。

从（3）和（4）式可以看出，如果要满足（4）式的比例关系，必须使UDEA=UDLB,即两
台变压器短路电压相等,如果短路电压不相等，当短路电压大的变压器满载时，短路电压小的
就要过载，反过来，如果小的变压器满载时，大的变压器就轻载。

二、变压器应尽量选择在最佳负载率
变压器损失主要是由空载损失（铁损）和负载损失（铜损）组成的，负载所对应的效率
是不同的。

根据变压器效率的定义η= P1 /P2 (5)
式中 P2—变压器输出的有功功率 P1—变压器输入的有功功率
用式（5）计算效率不易准确，一般用变压器的损耗来确定它的效率。

因为P2 ＝P1-∑P 其中∑P是变压器的总损耗，所以上式可以改写成
η=P2/P1＝P1-∑P/P1＝1-∑P/(P2+∑P) (6)
（6）式中∑P＝P0+Pu 它包括铜损和铁损两部分，用式（6）或计算效率时作如下假设：一是认为铁损不随负载变化，二是以额定电流时的短路损耗PKH作为负载电流时的铜损，并认为铜损与负载系数平方成正比，既不考虑空载电流I0对铜损的影响。

PU=B2 PKH，计算
P2时用下列公式，其中m 为相数。

到一定高度时，又开始下降，这是因为变压器功率损耗中有一个不随负载变化的铁损，
使负载轻时效率低，而铜损则与负载率的平方成正比，当负载增大后，铜损增加很快，使效
率又降低，通过计算，变压器的最佳负载率在50～60%时最经济。

三、提高力率，减少输送无功电能，降低变压器损失
通过线路输送用电设备的电流是视在电流，它包括有功电流和无功电流两部分，一部分
为电气设备做功用，使电能转换成机械能和热能，称有功电流，用IP表示，一部分为电气设
备建立交变磁场所需的电流，叫无功电流，用IQ表示，它们的几何和称为电流即I＝ ,所以减少IQ，I也随之减少，这就达到了降低线损和变压器损耗的目的。

要减少IQ，就必须提高力度，方法是提高自然力率增加无功补偿设备（电容器），力率提高后，变压器的效率也提高了，这就达到了降低线损和变损的目的。

当电流通过导线时，有功功率损失为：
效率提高,不但线损减少，而且变压器损失也减少，同时也提高了变压器输送有功功率的
能力，提高了电压质量。

综上所述，变压器的经济运行对于节约电能，潜力巨大，只要我们合理配置变压器资源，就一定能节约电能，提高经济效益。

参考文献
【1】变压器经济运行，天津科学技术出版社，2000.
【2】电网经济运行与能源标准化[M].北京：中国标准出版社,2001.。