调整配电变压器运行的可行性分析

孙 铄 罗玉录 张硕冰 胡继军

（1.廊坊供电公司，河北 廊坊065000；2.唐山供电公司，河北 唐山063000）

随着电力企业的不断发展，配电设备大量增加；建设节约型企业，旨在控制成本，减少资源的浪费，实现经济效益的最大化是摆在现实的实际问题。经济效益是企业生存和发展的基础，精髓就是拒绝浪费，浪费消除了，利润自然就提高了，这是非常浅显的道理。而电力企业的一切经营性工作的最终目的就是降低线损。作为配电网络，在配电线路上能最直接反映线路损耗的就是变压器的损耗，那就样我们看看变压器有哪些损耗。

1 变压器损耗的特征

变压器损耗分为空载损耗和负载损耗，其中空载损耗是一定的，只要变压器连接到电网中，无论带不带负荷都一样，这个数字可以从变压器铭牌上直接查到。再就是负载损耗，这是个随时都可能变化的值，和负荷大小有直接的关系。当变压器的铜损等于铁损时，或者说固定损耗等于可变损耗时，变压器的损耗最小，效率最高；这时的负载率为最佳负载率。例如，以S9型变压器为例，当变压器满载铜损与铁损之比约等于3 时，而负载率约等于60%其效率最高，因此负载率维持在60%左右之间运行最为理想。

2 当前的现状和提高配电变压器的节能效益

以唐山供电公司为例，和平、河西两区现共有配电变压器2688 台(其中一个配电间内有“二台变压器”含二台以上在同一个配电间内“包括土建站、箱式站、开闭站”的共：562 台变压器），当前的现状是用电高峰基本多集中在“迎峰度夏”的6～10 月份，其他时间段负荷大多数都不大，基本上每台变压器负载率只能维持在30%左右运行，能源消耗相当严重。若从节能观点上出发，应尽量使变压器负载率在接近最佳负载率的情况下运行为好。采取合理的运行方式和不断地调整用电负荷，应重点考虑“低压做并联”运行是减少资源的浪费，实现经济效益最大化和最直接的问题。

3 停运一台变压器低压做并联的可行性研究

3.1 解决变压器低负载率，提高供电质量的问题

配电变压器是个电能消耗较大的用电设备，而对于配电网来说，配电“变压器”在配电网随处可见；如何使配电“变压器”处于最佳的经济运行状态，这就有必要考虑“低压做并联”运行。到底停运一台变压器“低压做并联”运行能够增加利润、产生经济效益吗？

首先我们利用配电间内有“二台或以上变压器”的为条件，根据季节不断变化，变压器为最佳负载率时独立运行，当变压器负载率较低阶段采用“低压做并联”运行，停运“一台变压器”使另一台“变压器”处于最佳的经济运行状态的管理方式。这样做在某一时段提高了“变压器”使用率，又减少了“变压器”在配网中的损耗和节约了能源。

其次，减少高消耗设备在配电线路的运行，同时也能减少线损率、故障率，因此，有必要研究变压器二次侧“低压做并联”运行，以此提高电网中配变负载率（又称利用系数）的节能效益。

3.2 安全生产方面

停运一台变压器“低压做并联”时，必须满足两台变压器为同一电源、低压侧为同一母线且相位正确，没有低压双电源用户的所有条件，然后操作上严格按照操作程序进行操作。

3.3 稳定的管理及措施

a）做好停运一台变压器的统一管理：

“低压做并联”后的运行方式由“生产调度班”实行统一管理，根据现场负荷不断变化的状况，由操作队分别作出相应的变压器“倒回”或“倒出”，并同时将所有的运行资料当天分别发送到有关部门（如急修班、用电负控班）。

b）做好停运一台变压器“恢复”和“防盗”的措施：

（1）恢复时严格按照规程规定试验合格后恢复运行

（2）加强运行员的责任心，做好变压器的负荷检测及统计

（3）对停运的变压器安装防盗装置

c）安装配电变压器过负荷报警器

4 通过计算实例看经济效益

廊坊供电公司所管辖的金桥站内有甲、乙两台S9－500/10 变压器，平时甲变负载率均为35%、乙变负载率均为30%两台变压器负载率合计为65%。正好符合采用“低压做并联”运行，停运“一台变压器”使另一台“变压器”处于最佳的经济运行状态的管理方式。那么我们就以金桥站为例，计算其变压器负载率为65%时的实际损耗。以下数值以厂家提供的为依据：

空载损耗 nl=p0＋kq0=p0＋k(i0%Se/100)

=0.8＋(0.1×0.01×500/100)=0.805kW

负载损耗 ll=〔pf＋kqf〕β2=〔pf＋k(ud%Se/100)〕β2

= 〔4.3＋(0.1×0.045×500/100)〕×0.652=1.826kW

变压器总损耗=空载损耗＋负载损耗=0.805kW＋1.826kW=2.631kW

式中p0——变压器额定空载有功损耗，即铁损kw；

q0——变压器额定励磁功率，kvar；

pf——变压器额定负载有功损耗，即铜损kw；

β——变压器的负载率，%；

qf——变压器额定负载漏磁功率，kvar；

k——无功经济当量，按变压器在电网中的位置取值，一般可取k=0.1kw/kvar；

i0%——变压器空载电流，%；

ud%——变压器阻抗电压，%；

Se——变压器额定容量，kva。

通过计算看出了变压器的实际损耗，我们按每台变压器去除“迎峰度夏”的4 个月，其年运行小时数取5880h；那么每台变压器年损耗应为：15470.28kW，按照现行居民电价每度0.5 元计算，就无形浪费了7735.14 元。

5 效益分析

实例计算说明：由于配电变压器存在损耗，而我们配电变压器负载率（利用系数）也存在可利用的空间。现廊坊市区内一个配电间内有“二台变压器” 含二台以上在同一个配电间内的共有：562 台变压器，在负载率较轻时采用停运一台变压器“低压做并联”运行，可节约281台变压器的电量损失； 全部都按S9－500/10 变压器计算，合计节约电量：4，347，148 kW、节省电费合计：2，173，574 元，降损、节能经济效益显著。

可见“低压做并联”运行是减少资源的浪费，实现了经济效益最大化。

6 风险分析

“低压做并联”运行，首先按时段做好变压器负荷监测工作，防止变压器过负荷；考虑用户设备是对称负载还是不对称负载，以免发生由于相序不同造成对称负载用户反转；现场核对变压器容量、低压母联开关载流量，是否满足“低压做并联”运行的条件；通过以上的研究分析，本项目是在原有配电网络的基础上进行，技术、安全上不成问题，经济效益可观，改变变压器运行后实现了最佳的经济运行状态，满足了配电网络的安全运行，保证供电的可靠性，提高供电的质量，因此可以认为调整变压器运行这一改造项目是可行的。

7 结束语

调整配电变压器运行方式目的不单纯是消除浪费，更是为了消除其线路损耗。只有不断更新的途径才能从根本上使设备损耗降低、效率提高，改善经济效益达到节能减排的效果。

［1］天津电力公司.变压器经济运行[M].天津:天津科技技术出版社，2011：22－29.

［2］国家电网公司.电力工程变压器检修[M].北京：中国电力出版社，2012：112-143.