维普资讯 http://www.cqvip.com 冶 金 动 力 ６ ２００７年第５期 ＭＥ ＬＵＲＧＩＣＡＬ Ｐ（）ＷＥＲ 总第１２３期 电力变压器经济运行方式分析与探讨 杜萍 （抚顺特殊钢股份有限公司动力厂，辽宁抚顺１１３００１） 【摘要】以３０ ｋＶＡ和１００ ｋＶＡ两台变压器为例，对电力变压器不同负荷下的损耗进行了分析，探讨 了在各种条件下电力变压器应选择的经济运行方式 【关键词】电力变压器；损耗；经济运行 【中图分类号】ＴＭ４１ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００６－６７６４（２００７）０５－０００６—０２ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｍｏｄｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ＤＵ Ｐｉｎｇ （Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ，Ｆｕｓｈｕｎ ｓｐｅｃｉａｌ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｕｓｈｕｎ，Ｌ ｎ １１３００１） 【Ａｂｓｔｒａｓｔ】Ｔａｋｉｎｇ ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ ３０ ｋＶＡ ａｎｄ １００ ｋＶＡ ｔｒｎａｓｆｏｒｍｅｒｓ，ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃ— ｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄｓ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｒｕｎｎｉｎｇ ｍｏｄｅｓ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ ｕｎｄｅｒ ｖａｒｉＯＵＳ ｃｏｎｄｉｉｔｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒｎａｓｆｏｍｒｅｒ；ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｒｕｎｎｉｎｇ １ 前言 Ｐ口＋ＰＩ （１） 电力变压器作为电力系统电压变换的主要设 式中： 总的有功功率损耗； 备，在抚顺特殊钢股份有限公司动力厂被广泛应用 空载有功功率损耗； 于输电和配电领域，变压器容量的选择直接影响到 Ｐｌ——在一定负载下的负载有功功率损耗。 电网的运行和投资。变压器的容量若选择过大，不但 Ｐ口＝只＋ＫＱ ＝Ｐ，＋Ｋ（Ｉｏ％Ｓ］１００） （２） 增加了初投资，而且使变压器长期处于空载或轻载 ＰＩ＝ Ｋ Ｋ（ ％ ｌＯＯ） （３） 运行，使空载损耗的比重增大，功率因数降低，网络 式中：Ｐ－＿，变压器额定空载有功损耗即变压器铁 损耗增加，这样运行既不经济又不合理。变压器容量 耗； 选择过小，会使变压器长期过负荷，易损坏设备，而 ＱＩ＿一变压器额定励磁功率； 且变压器会很快满载，甚至过载，将会限制负荷的发 ｌｏ％——变压器空载电流； 展。变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身 变压器额定负载有功损耗即变压器铜 能耗的功率以及变压器在磁化过程中引起的空载无 损； 功损耗、绕组电抗中的短路无功损耗等因素决定的。 ％——变压器阻抗电压； 变压器在变换电压及传递功率的过程中，自身 ＿无功经济当量，按变压器在电网中的位 将会产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的 置取值，一般可取Ｋ＝Ｏ．１ ｋＷ／ｋｖａｒ； 有功功率和无功功率损耗又与变压器的技术特性有 Ｓ－变压器额定容量。 关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化。因 空载损耗只是只与变压器铁芯相关的常数，它 此，必须根据变压器的有关技术参数，通过合理地选 不随变压器负载的变化而变化。而负载损耗Ｐｆ则为 择运行方式，加强变压器的运行管理，充分利用现有 变压器绕组中的铜线圈电流损耗，根据Ｐ＝－ＰＲ，故Ｐｒ 的设备条件，以达到节约电能的目的。 与负载电流的平方成正比。ｌｏ％、 为变压器一个 ２变压器的负载与损耗的关系 固定参数，它们由变压器铭牌或变压器技术参数说 电力变压器的有功功率损耗包含变压器空载损 明书提供，故变压器损耗主要受负荷变化影响的铜 耗和变压器负载损耗两部分，在一定的负载下，变压 耗决定。 器的有功功率损耗可用下式表示： ’ 由此根据公式（２）、（３）可以计算出一台３Ｏ 维普资讯 http://www.cqvip.com ２０Ｏ７年第５期 总第１２３期 ＭＦｒＡＩｊ．ＩＩＲＧＩＣＡＬ ＰＯＷＥＲ 冶 金 动 力 ７ ｋＶＡ和一台１００ ｋＶＡ变压器的有功功率损耗如表 １、表２。 表１ ３０ ｋＶＡ变压器在ｃｏｓ￣＝０．８时不同负荷下的损失率 表２ １ ００ ｋＶＡ变压器在ｃｏｓ￣＝０．８时不同负荷下的损失率 辫１４ｍ％ 录１２．００％ １０．００￣ ８瑚％ ６．０ｏ％ ４Ｄｏ％ ２ｍ％ ０．０ｏ％ ＩＯ ２ｏ ３Ｏ ４０ ５Ｏ ６ｏ ７０ ８ｏ ９ｏ 负荷电流，Ａ 甜 １Ｏ ２Ｏ ３Ｏ ４０ ５Ｏ ６Ｏ ７Ｏ ８Ｏ ９Ｏ 负荷电流，Ａ 图２ １００ ｋＶＡ变压器在不同负荷下损失率曲线 通过表１、表２的数据及图１、图２的曲线，单从 变压器功率损失来看，利用率在５０％一７０％间为变 压器损失率最低、经济运行最好的情况。在实际工作 当中，该厂在选择某一分厂动力变压器时，就是按实 际的负荷为变压器容量的６０％一７０％来作为依据的。 而抚顺特钢动力厂总降压变电所由于负荷变动很 大，一般多选择为两台变压器并列运行的方式，此时 就要根据负荷的实际情况及时调整变压器的运行方 式，当总负荷为变压器总容量的４７％时，变压器并 列运行较为经济，若不足一台变压器的容量的５０％ 时，用两台变压器并列运行不经济，则选择单台变压 器运行，若总负荷超过一台变压器的容量时，只能采 用两台变压器。 ３相同负荷情况下变压器的选择 由表１、表２的数据可以得出，当３台３０ ｋＶＡ （合计容量为９０ ｋＶＡ）的变压器在利用率为５０％一 ７０％情况下并列运行，３台变压器的总损耗Ｐ１大于 １台１００ ｋＶＡ在相同利用率情况下的总损耗Ｐ２。因 此两台及以上容量变压器较相应容量的一台的损失 大，同时三台变压器的价格比一台相同容量的更高。 同时变压器越大也并不一定就越经济，单从变压器 损耗看那是可能的，但负荷越大外端输出电流也越 大，外线线路线径就需要越大，初期造价也相应增 加。 ’ 所以在相同负荷情况下变压器选择需要考虑一 下几点： （１）在综合了解用户负荷前提下，尽量根据变压 器工作在５０％一７０％利用率情况下选择变压器容量。 （２）变压器长期固定运行情况下可以考虑损耗 较小的新型变压器。虽然新型变压器初期价格高，但 是新型变压器和高能耗变压器价格差一般能在变压 器２—３年的运行中得到弥补。 （３）根据现场供电情况，变压器安装应选择在 供电负荷重心区域。同时尽量保证三相变压器负荷 平衡，减少负序电压损耗。 （４）变压器的选择应根据变压器损耗和外接线 路的投资来充分比较考虑，尽量达到线路初期投资 小和变压器损耗低的优化方案。 ４结论 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 变压器运行方式及变压器容量，以便能够实现变压 器的经济运行，减少变压器的有功功率损耗。 收稿日期：２Ｏｏ７—０５—３１ 作者简介：杜萍（１９７３一），女，本科学历，冶金电气工程师，现从事电 气技术管理工作。
