变压器作为电力系统中的重要设备之一，其经济运行效率是影响电力系统经济效益的关键原因。电力变压器的运行损耗的增加，会降低电力系统的效益，因此，实现变压器的经济运行已经成为电力系统的主要目标。只有对变压器运行的实际情况进行科学分析，并制定出合理的解决措施，才能在不影响变压器正常运行的情况下降低其损耗，在实现经济运行的同时，给电力系统带来更高的经济效益。
1.电力变压器概述
电力变压器是电力系统中重要的电气设备，起着传递、分配电能的重要作用。变压器的基本工作原理是通过电磁感应原理，将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。电力变压器主要按其绕组数目、结构、相数、调压方式和冷却方式等进行分类，按绕组数目可分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器;按相数分为单相变压器、三相变压器、多相变压器;按调压方式可分为有载调压变压器、无载调压变压器;按冷却介质和冷却方式可分为油浸式变压器和干式变压器。
2.电力变压器经济运行策略研究的目的和意义
在整个电力系统中，电力变压器广泛应用于发、供、用各个环节，它在电网中处于极为重要的地位，是保证电网安全可靠经济运行和人们生产及生活用电的关键设备。一般来说，从发电供电一直到用电需要经过3-5次的变压过程，在变压和传递电功率的过程中，其自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗。由于电力变压器总台数多，总容量大，其总的电能损耗约占整个电力系统电能损耗的30-40%。
因此，全面开展电力变压器经济运行通过电力变压器节能降耗，是电力系统经济运行的重要环节，也是电网节能降耗的重要方面，能有效的提高电力的使用效率和经济效益。开展电力变压器经济运行策略的研究在电力系统经济运行中意义重大。
3.影响变压器经济运行的因素
3.1技术参数的差异存在变压器之间
因变压器的电压等级、容量、铁芯材质不同，使得每台变压器都存在短路损失和有功功率的空载损失，及额定负载消耗和无功功率的空载消耗。变压器经济运行方式就是在选择参数好及最佳组合参数时变压器的运行方式。
3.2变压器有功功率损失和损失率的负载特性
我们可通过调整负荷来降低损失率ΔP%(当固定变压器运行时)。
3.3变压器无功功率消耗和消耗率的负载特性
变压器无功功率消耗ΔQ的基本公式为：ΔQ=Q0+2Qk
无功消耗率的公式：ΔQ%=ΔQ/Q1*100%，它的提出是为衡量变压器传输单位有功功率时消耗的无功功率。
4.提高电力变压器经济运行的有效措施
由于变压器的工作原理是电磁感应原理，所以变压器是一个感性的无功负载，我们在分析变压器是否处于经济运行方式时要从以下几个方面着手。
4.1科学的选择所需变压器的型号
变压器的耗损在电力系统总耗损中所占的比例相当大，多于三分之一的电力耗损都来自于变压器耗损，所以，要科学的选择所需变压器的型号类型，这样能够在很大程度上减少变压器的能量耗损，做到变压器的经济运行，这也是变压器经济运行的基础。要根据本系统的实际情况选择变压器的种类和型号，既要使其能够充分的满足工作的需要，又要尽可能的减少损耗，保证变压器的经济运行，带来更多的经济效益。
4.2使用调度自动化系统对变压器进行实时监测
在变压器的经济运行过程中，进行实时监测工作至关重要。使用调度自动化系统可以有效地监测变压器的功率因数、开关潮流以及母线电压，从而实现对变压器工作状态的实时监测。工作人员掌握了相关检测数据就能灵活地改变主分接头、开停机组以及投退电容器，从而提高电力系统的电压，使用电能量达到用户的标准，并满足经济运行的实际要求。
4.3提高配电网功率因数
配电网功率因数降低之后，如果无功损耗得不到及时、合理补偿，必将对变压器带来许多不良后果，使其容量不能得到充分利用、有功功率损耗增加、造成配电网电压下降继而影响其正常运行等等。
因此应在配电网中装设无功补偿设备，监视系统的无功潮流，减少无功电能输送，尽量使无功就地平衡;其方式应做到：集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主;调压与降损相结合，以降损为主。对无功补偿设备进行定期巡视检查，发现问题及时处理，确保设备可投运率达95%及以上，减少供电线路中的有功功率和电能损耗，并降低线路中的电压损失与电压波动，以达到节约电能和提高供电质量的目的。
4.4优化配电网布局
优化网络结构是优化配电网布局的主要措施。优化网络结构首先要从降损节能的目标来实施，要合理控制供电半径和最长电气距离，供电半径的选择，主要是按电压降的指标来定。在配电网布局规划设计时，要克服短期行为的认识，从长计议，预先考虑远期负荷增长的需要，如新增用电负荷的可能。一般情况下，使变压器靠近负荷中心，线路由电源向周围辐射，缩短供电半径：10kV线路供电半径≤15km;低压线路供电半径≤0.5km。同时尽量保证三相变压器负荷平衡，减少负序电压损耗。同时，要充分考虑配电主干线路的电能损耗问题，把降低配电主干线路的电能损耗降低到最低值，在现有的条件和可能的情况下，增大导线截面，提前分流，转移负荷等方法，以减少配电主干线路的电压降，从而提高配电网末端的电压质量。
采取新型节能型变压器也是优化配电网布局的主要措施之一。为提高供电可靠性，实现节能降耗的经济运行模式，建议选择节能型变压器。节能型变压器种类很多，如有叠铁心、卷铁心和非晶合金铁心等几种类型。卷铁心配电变压器其优点降低变压器空载损耗约10%-25%，依变压器容量而变，有效降低空载电流，从而实现节能降耗。近年来在我国逐渐推广，特别是在国家电网二期农网改造中使用极为普遍。单相配电变压器(D10型)变压器便于安装并靠近负荷中心，与同容量三相变压器相比，空载损耗和负载损耗都小，应用极为广泛。非晶合金配电变压器和干式配电变压器等各有各的优点和不足。变压器的选用要考虑的因素很多，要根据用电负荷、用电场地等客观条件科学选配安装。要坚持因地制宜，好中选优，量力而行的原则。尤其是要抓住农网建设与改造的契机，坚持科学规划、合理淘汰高耗能变压器，不断提高用电质量。
4.5利用曲线关系寻找最佳运行区
如果一个电力系统中存在两台以上的变压器或者不同型号的变压器，要想找出变压器的最佳运行区，就必须使用绘制相关曲线的方式，让变压器能在最佳运行区内实现经济运行。通过对负载分配情况以及有功损耗进行曲线绘制，可以有效地掌握在不同的负荷下应投入变压器的。
4.6依据负荷的变化情况，对变压器的运行方式进行调控
某些变电所的电量负荷变化的范围较大，这就需要根据实际的负荷情况对变压器的运行方式进行调控，选择不同的变压器组合。对每个组合的经济运行区域进行科学准确的计算和分析，在符合发生变化时，及时调整变电器的组合。在有些变电站，由于特殊情况，不一定非得在低负荷时选用小容量的变压器，也不一定在高负荷时选用大容量的变压器，要通过科学的计算准确的得出经济运行区域。
5.结语
对于变压器的经济运行应根据变压器现有的技术参数，结合实际负荷情况及现场情况，选择合理的变压器型号、容量及运行方式，运用综合节能降耗方法，减少变压器的有功及无功功率损耗，实现变压器的节能降耗及稳定运行。
作者： 来源：低碳地产
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