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【摘要】配电变压器的运行效率与用电负荷的变化有着直接的关系，本文根据变压器的运行损耗特征、计算方法以及其负载率与效率的关系，结合负荷的变化和经济效益得出可行的变压器经济运行依据，即可通过改变配电变压器的运行方式达到降低变压器运行损耗、提高其运行效率的目的。
关键词：配电变压器，负载率，损耗，经济效益
【分类号】：TM421
1.概论
配电变压器在电力输送、分配和使用过程中发挥着重要的作用，是电力系统中广泛使用的电气设备。配电变压器的安全经济运行管理是配电运行管理的一个重要内容，尽管近年来，新型低损耗S11配电变压器的运行效率很高，一般都在98%以上，但由于配电变压器应用于国计民生的各个领域，遍布城市各个角落，数量多，因此运行过程中的变压器损耗造成的电费损失也是非常可观的。随着经济的快速发展，用电负荷的急剧增长，对于配电变压器的经济运行始终得不到有效的管理，特别是针对一年四季用电负荷差异较大的地区，配电变压器的运行损耗更是居高不下。
为了安全生产，减少电能损耗，降低设备投资，正确选用变压器台数、容量，采取合理的运行方式和不断调整用电负荷，是供电企业关心的问题。本文是针对贵阳地区开展的配电变压器经济运行管理研究，列举变压器的几个主要参数，从节能降损、提高经济效益的角度，论述配电变压器负载率、效率和损耗的关系，以及如何合理选择配电变压器的运行方式。
2.配电变压器损耗
2.1配电变压器的损耗特征
配电变压器在实际运行中，由于无功损耗对变压器影响不大，为了便于计算和分析变压器的有功损耗，故在本文中暂不计算无功损耗的影响。
变压器损耗分为铁损和铜损，铁损又叫空载损耗，而铜损也叫负载损耗。
P0——有功空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗，是固定损耗，与负荷无关；
磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
Pk——有功负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。
负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
2.2配电变压器的损耗计算方法
（1）取KT=1.05；
（2）变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%，见变压器铭牌资料所示。
3.配电变压器负载率与效率的关系
4.变压器的经济运行探讨和论证说明
配电变压器的经济运行是在确保配电变压器安全运行和满足用户对供电质量和可靠性要求的基础上，以良好的损耗参数为前提，充分利用现有的设备条件，择优选取配电变压器的负载率和运行方式，提高其电源侧的功率因数，降低配电变压器本身的运行损耗，实现降损节能的目标。随着季节、气温、以及生产生活的变化，变压器不同时段的负载率有很大不同。实际情况中，城市供电中常见两台变压器位置邻近，春秋季负荷很轻，变压器负载率很小，可以其中一台配变带全部负荷，夏冬季节负荷升高加重时，变压器负载率较高，此时由两台配变独立带负荷。
4.1变压器运行方式的负载率临界点
以两台同型号配电变压器为例，设负载率为β1、β2。当β1+β2≤1时，可考虑将两台配变所供负荷转到一台供电，另一台配变转为停用。
两台配变独立带负荷，有功损耗：
4.2考虑经济效益的变压器负载率临界点计算
考虑到经济效益，通过对比新增一台变压器的价格与上面提出的两种运行方式下变压器损耗造成的电费损失来计算出临界负载率，从而以此为选择新增配变以及配变并列运行的方式。
一台带负荷，一台停用，有功损耗：
------（3）
两台配变独立带负荷，有功损耗：
------（4）
以贵阳城区为例，，变压器价格以及安装工程费用总价约为M=6万元，一台变压器考虑运行10年；城区平均电价约为0.85元，以此为依据进行计算：
以型号为S11-400/10的配电变压器为例，P0=0.57kW，Pk=4.3kW，设效率为0.9。
计算得临界负载率为β= 0.78
考虑到贵阳城区冬季用电高峰负荷重，以及贵阳经济的发展，为了保证供电安全稳定、保证供电可靠性，同时满足今后的负荷增长情况，临界负载率可选择在0.6～0.7之间
即当β≤ 0.65时，选择采用一台变压器供电的运行方式。
当β≥ 0.65时，选择采用两台变压器并列运行的运行方式。
5.结论
城区配电网改造考虑到负荷随着城市经济的发展而不断增长，通常选择容量偏大的变压器。根据实际情况，针对许多由两台配变供电的负荷区域，在夏季低负荷的情况下，完全可以让一台变压器带全部负荷，另一台停运，通过这样的调整，能有效的实现配变的安全经济运行；而针对只有一台配电变压器供电，且冬季重负荷的情况下负载率很高的情况，应考虑新增变压器，以保证供电的安全可靠。
配电变压器的经济运行是节能减排的有效途径，在确保变压器安全正常运行的情况下，应合理选择变压器的最优运行方式，选择变压器负载率的经济运行临界点，从而实现配电变压器安全经济运行管理研究。
参考文献
[1] 胡虔生.电机学.北京：中国电力出版社，2009.
[2] 单渊达.电能系统基础.北京：机械工业出版社，2004.
作者简介：王林波，男，29岁，大学本科，工程师，2008年从事配电网管理和相关技术工作，近年来主要从事配网自动化、营配信息集成、配电网科技项目、配电生产管理系统的建设和管理工作。
关键词：配电变压器，负载率，损耗，经济效益
【分类号】：TM421
1.概论
配电变压器在电力输送、分配和使用过程中发挥着重要的作用，是电力系统中广泛使用的电气设备。配电变压器的安全经济运行管理是配电运行管理的一个重要内容，尽管近年来，新型低损耗S11配电变压器的运行效率很高，一般都在98%以上，但由于配电变压器应用于国计民生的各个领域，遍布城市各个角落，数量多，因此运行过程中的变压器损耗造成的电费损失也是非常可观的。随着经济的快速发展，用电负荷的急剧增长，对于配电变压器的经济运行始终得不到有效的管理，特别是针对一年四季用电负荷差异较大的地区，配电变压器的运行损耗更是居高不下。
为了安全生产，减少电能损耗，降低设备投资，正确选用变压器台数、容量，采取合理的运行方式和不断调整用电负荷，是供电企业关心的问题。本文是针对贵阳地区开展的配电变压器经济运行管理研究，列举变压器的几个主要参数，从节能降损、提高经济效益的角度，论述配电变压器负载率、效率和损耗的关系，以及如何合理选择配电变压器的运行方式。
2.配电变压器损耗
2.1配电变压器的损耗特征
配电变压器在实际运行中，由于无功损耗对变压器影响不大，为了便于计算和分析变压器的有功损耗，故在本文中暂不计算无功损耗的影响。
变压器损耗分为铁损和铜损，铁损又叫空载损耗，而铜损也叫负载损耗。
P0——有功空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗，是固定损耗，与负荷无关；
磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
Pk——有功负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。
负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
2.2配电变压器的损耗计算方法
（1）取KT=1.05；
（2）变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%，见变压器铭牌资料所示。
3.配电变压器负载率与效率的关系
4.变压器的经济运行探讨和论证说明
配电变压器的经济运行是在确保配电变压器安全运行和满足用户对供电质量和可靠性要求的基础上，以良好的损耗参数为前提，充分利用现有的设备条件，择优选取配电变压器的负载率和运行方式，提高其电源侧的功率因数，降低配电变压器本身的运行损耗，实现降损节能的目标。随着季节、气温、以及生产生活的变化，变压器不同时段的负载率有很大不同。实际情况中，城市供电中常见两台变压器位置邻近，春秋季负荷很轻，变压器负载率很小，可以其中一台配变带全部负荷，夏冬季节负荷升高加重时，变压器负载率较高，此时由两台配变独立带负荷。
4.1变压器运行方式的负载率临界点
以两台同型号配电变压器为例，设负载率为β1、β2。当β1+β2≤1时，可考虑将两台配变所供负荷转到一台供电，另一台配变转为停用。
两台配变独立带负荷，有功损耗：
4.2考虑经济效益的变压器负载率临界点计算
考虑到经济效益，通过对比新增一台变压器的价格与上面提出的两种运行方式下变压器损耗造成的电费损失来计算出临界负载率，从而以此为选择新增配变以及配变并列运行的方式。
一台带负荷，一台停用，有功损耗：
------（3）
两台配变独立带负荷，有功损耗：
------（4）
以贵阳城区为例，，变压器价格以及安装工程费用总价约为M=6万元，一台变压器考虑运行10年；城区平均电价约为0.85元，以此为依据进行计算：
以型号为S11-400/10的配电变压器为例，P0=0.57kW，Pk=4.3kW，设效率为0.9。
计算得临界负载率为β= 0.78
考虑到贵阳城区冬季用电高峰负荷重，以及贵阳经济的发展，为了保证供电安全稳定、保证供电可靠性，同时满足今后的负荷增长情况，临界负载率可选择在0.6～0.7之间
即当β≤ 0.65时，选择采用一台变压器供电的运行方式。
当β≥ 0.65时，选择采用两台变压器并列运行的运行方式。
5.结论
城区配电网改造考虑到负荷随着城市经济的发展而不断增长，通常选择容量偏大的变压器。根据实际情况，针对许多由两台配变供电的负荷区域，在夏季低负荷的情况下，完全可以让一台变压器带全部负荷，另一台停运，通过这样的调整，能有效的实现配变的安全经济运行；而针对只有一台配电变压器供电，且冬季重负荷的情况下负载率很高的情况，应考虑新增变压器，以保证供电的安全可靠。
配电变压器的经济运行是节能减排的有效途径，在确保变压器安全正常运行的情况下，应合理选择变压器的最优运行方式，选择变压器负载率的经济运行临界点，从而实现配电变压器安全经济运行管理研究。
参考文献
[1] 胡虔生.电机学.北京：中国电力出版社，2009.
[2] 单渊达.电能系统基础.北京：机械工业出版社，2004.
作者简介：王林波，男，29岁，大学本科，工程师，2008年从事配电网管理和相关技术工作，近年来主要从事配网自动化、营配信息集成、配电网科技项目、配电生产管理系统的建设和管理工作。