化工厂配电变压器经济运行与应用

程浩(山东能源新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司，山东 泰安 271024)

在化工厂配电系统中，变压器有着非常重要的作用，在变压器运行的过程中，如果功率损耗比较大，那么变压器的运行费将会大幅度的增加，进而提升化工厂运行的成本，降低化工厂的经济效益。基于此，化工厂必须要在明确自身配电变压器运行特点的基础上，充分的考虑变压器的容量，制定出相应的经济运行策略，进而有针对性的调整变压器的负载，实现经济运行。

1 变压器的功率损耗

变压器的功率损耗需要经过相应的计算之后才能得出，在进行计算时，方法包含瞬态计算方式、稳态计算方式以及动态计算方式三种，出于变压器运行安全性的考虑，在进行功率损耗计算时，通常会选择稳态计算方式。变压器在运行的过程中，功率损耗包含两种，一种是有功功率损耗，一种是无功功率损耗[1]。在进行有功功率损耗计算时，需要根据损耗公式来进行计算，在建立损耗公式时，会利用到变压器空载损耗（Po）、短路损耗（Pk）、额定容量（SN），以及某个时段内变压器的平均负载系数（β）、输出平均视在功率（S），据此，得出相应的有功功率损害公式：ΔP=Po+β2Pk，其中，β的数值通过S除以SN来获得，公式建立完成之后，就可以根据稳态计算方式来进行有功率计算。在进行无功功率损耗计算时，同样需要建立相应的计算公式，此公式建立的影响因素与有功功率损耗公式影响因素是相同的，由此，无功功率损耗的公式为ΔQ=Qo+β2Qk，同样根据稳态计算方式进行计算。在完成这两个分项的功率损耗计算之后，还需要进行综合功率损耗计算，不过，综合功率损耗计算并不是将上述两个功率损耗相加，而是将变压器的有功功率损耗与因其消耗无功功率使电网增加的有功功率损耗相加。在构建综合功率损耗公式时，根据空载综合功率损耗（Poz）、额定负载综合功率损耗（Pkz）以及无功经济当量（KQ）来进行，由此得出综合功率损耗的公式：Pz=Poz+β2Pkz，这其中，Poz是用Po加上KQ与Qo的乘积，Pkz是由Pk加上KQ与Qk的乘积，最后，根据稳态计算方式完成计算。

2 化工厂配电变压器的经济运行

2.1 年固定运行费

变压器在工作的过程中，具有一定的工作量，在短期时间内，当变压器的工作量发生变化时，年固定运行费并不会发生变化，在年固定运行费用中，总共包含三种：基本折旧费、空载损耗费、安装容量的基本电费，在这三种费用中，占据比例最大的为基本电费，另外两个部分所占据的比例非常小，二者相加所占的比例不超过5%[2]。在进行年固定运行费时，需要综合变压器的价格、年综合折旧率、变压器年运行最小时数、基本电价、综合功率损耗、电量电价进行计算。当前，我国在对电力设备的电费进行计价时，如果电力设备的容量在315kVA以上，那么电费计价中包含基本电价和电量电价，不过，在实际的年固定运行费中，基本电价受到安装容量的影响比较大，当基本电价一定时，当变压器的安装容量越大时，年固定运行费用越多。

2.2 年变化运行费

在短期时间内，如果变压器的工作量发生变化，费用也发生变化的就是年变化运行费，主要是指负载变化的有功损耗。当变压器的负载率越高时，年变化运行费用越多，不过，当变压器的安装容量越大时，年变化运行费用就会越少。

2.3 变压器容量与经济运行

将年固定运行费用与年变化运行费用相加，就可以计算出年总运行费用。实际上，在化工厂的配电系统中，年固定运行费用和年变化运行费用的数值直接受到变压器容量大小的影响[3]。化工厂在运行的过程中，生产的正常运行是必须要保证的，这就需要各种用电负荷在运行时，能够相对持续、稳定，根据年总运行费用的公式可知，当变压器的负荷处于稳定的状态中时，年总运行费用与容量之间会建立起相应的函数关系，根据函数关系图可知，当二者的比值等于0时，变压器的运行处于最经济的状态。另外，根据此函数图可知，在图像最低点的左边，年变化运行费用占据年总运行费用的大部分比例，但是在图像最低点的右边，年总运行费用主要是年固定运行费，当正处于图像最低点时，此时的年总运行费最少。由此可知，变压器的经济负载率受到三个因素的影响，一是自身设计参数，二是运行负荷，三是市场电价。化工厂在实际运行的过程中，通过对变压器运行方式的调节和优化，有效的实现了经济运行。

3 结语

配电变压器在运行的过程中，会生成一定的功率损耗，当变压器的运行方式不合理时，功率损耗就会增大，从而增加变压器的运行费用，这使得化工厂的生产成本费用提升许多，为了降低成本，化工厂对变压器的运行方式进行优化，通过相应的计算，有效的实现了经济运行，从而有效地实现了化工厂的可持续发展。

[1]刘丽群.配电变压器经济运行分析系统可行性研究报告[J].中国新技术新产品，2011，（16）：110-111.

[2]楼晓春，孟伟，何丽莉.配电变压器经济运行方式的分析与应用[J].煤矿机械，2011，（11）：209-211.

[3]陈俊，刘路，何艺.基于聚类算法的配电变压器经济运行分析研究[J].广西电力，2015，（01）：6-10.