10KV电力变压器经济运行分析

10KV电力变压器经济运行分析

裴文波

（国网冀北电力有限公司迁安市供电分公司河北迁安064400）

摘要：变压器是电力系统的重要设备，被广泛应用于工业和农业生产，特别是近年来中国农村建设的发展，极大地促进了农业经济的发展。随着人们对节能减排工作的重视，变压器的经济运行已成为当前电力企业关注的焦点。变压器是一种应用广泛的变压设备。从发电、供电到用电，一般要经过三到五倍的压力变化过程，才能更好、更方便地用电。由于变压器容量大，单位数量多，耗电量相当大。在广义电力系统中，变压器的功率损耗约占系统发电量的10%。降低变压器的功耗主要是提高变压器本身的性能，然后实现变压器的经济运行。

关键词：变压器；经济；运行

前言：

变压器经济运行是在变压器负荷经济调度的基础上，保证变压器的安全可靠运行，使其满足供电要求，最大限度地降低变压器的功率损耗。同时降低了运行成本，取得了较好的经济效益。在相同的传输功率条件下，通过选择最佳运行方式和调整负载，使变压器的功率损耗最小。变压器经济运行无需投资，只要加强供电和科学管理用电，就能达到节电和提高功率因数的目的。电力变压器的经济运行是为了满足生产和生活的需要，减少能源的浪费，提高电能的有效利用，实现电力资源的可持续发展。本文论述了影响电力变压器经济运行的重要因素，阐述了如何实现电力变压器的经济运行。

1、10KV电力变压器的工作原理

当变压器连接到交流电源，内部交替流过绕组磁链的磁通产生的电流，，核心作用会产生交变磁通，也就是说，一个绕组通过功率电能转换成磁能，由于电磁感应的作用，在初级和次级绕组的两端会产生频率相同的感应电动势。如果此时两绕组与负载相连，则两绕组将产生电动势，产生电流负载，铁芯内磁能转换为电能。

2、10KV电力变压器经济运行的必要性和可行性

近年来随着工业的快速发展，对资源的需求不断增加，资源短缺问题时常出现，同时，加上环境压力的不断增加，要加大中国的节能减排力度。降低电力系统损耗，发展变压器经济运行是电力系统节能降耗的重要组成部分。在促进经济健康快速发展的同时，变压器的经济运行是一个重要的力量。在低迷的市场经济环境下，降低变压器运行损耗，实现变压器经济运行，已成为刺激经济有效的措施。只要变压器能实现经济运行，就可以大大改善电力企业的运营状况，并能极大地促进经济的发展，从而改善经济衰退的形式。变压器经济运行是电力企业改革的必然趋势。变压器的经济运行包括备用容量和其他辅助服务等辅助服务。在目前的环境下，这些项目单纯依靠行政手段，很难实现更好的操作空间、技术，不能满足市场应用，所以要促进变压器运行方式的进一步优化。

在一般变电所，配备2台或3多台变压器，运行相互协调，相互监督，安全性高。同时，在安全装置中，主变压器自动开关等安全自动装置达到了可靠的运行效果。在这种相对安全的环境下，实现变压器经济运行的可能性是相当高的。由于经济环境不景气，我国出现电力下降的现象，这种情况使变压器的负载率降低，与主变压器能承受两组或多组变压器的负荷，提高了变压器经济运行的发展空间，极大地促进了变压器的经济业务的发展和实施。近年来，我国电力行业出现了大量的调度工作，为变压器的经济运行提供了先进的运行经验，培养了大批的技术人员。同时，在很久以前，中国已开展变压器经济运行的相关研究工作，通过这些年的不断研究和学习，积累了很多这方面的经验。

最经济的操作下的最佳负载系数变压器，变压器是大约一半的运行，但完全是按照经济负荷来确定变压器安装容量的基础上，根据不同情况，综合考虑，主要从以下几个方面：

（1）变压器的功率损耗和损耗容量增加了变压器在经济运行过程中的设备投资；

（2）延长变压器的使用寿命和损耗容量，使设备不能充分发挥其应有的作用，并比较较少的电源；

（3）负荷大小和性质的变化导致经济运行时间和非经济运行时间的比较；

（4）不同地区变压器经济运行的类型和容量不同；

（5）负荷发展预测。

随着负荷变化的变压器运行，在经济负荷下难以保持运行，通常变压器空载至满负荷。

3、导致变压器功率下降的主要因素

为了提高变压器的效率，必须合理配置变压器的负荷，使其能继续处于最佳状态，发挥其最大容量。根据以往的经验，夏季是用电高峰期，许多变压器超负荷运行，严重损坏，甚至在长期超负荷运行后无法修复。严重影响变压器的经济性和安全性。长时间的超负荷运行会大大降低变压器的工作效率，这是因为当变压器输出增加时，效率开始提高，而铜的损耗与负载直接相关，负荷超过某一峰值将大大降低效率，甚至罢工，所以我们可以得出这样的结论：变压器过载运行会影响其工作效率。

变压器温度对变压器的正常运行有很大的影响，主要影响变压器的绝缘强度。变压器的电阻和线圈的铜损问题会同时出现变压器的问题，同时也会降低材料的绝缘强度，材料主要是因为其中的变压器铁芯和绝缘材料，温度变化的影响小，但高电压线圈绝缘材料易受高温影响和破坏。例如，在夏季最高可达100℃以上，变压器处于超负荷运行状态，这样长时间运行后，变压器的绝缘材料的力学性能将大大降低，出现老化的现象，一旦线圈绝缘保护温度可能造成烧毁变压器。

变压器的经济运行影响着输配电效率，降低变压器的损耗，优化供电网络是电力工作的主要内容。

（1）变电站技术滞后。

滞后技术是影响电力变压器经济运行的重要因素之一。目前，在对主变压器经济运行和经济运行点的计算和分析中，人力仍占很大比重，缺乏技术可靠性。此外，目前的变压器经济运行，主要以负载的变化为依据，吸引值班调度员人员，容易出现负荷变化，影响主变压器的经济运行，自动化程度低，也没有足够的可靠条件。

（2）电力负荷过大

电力负荷过大影响电力变压器的经济运行。10kV变电站负荷大部分是重负荷的。夏季，冬季高峰期，负荷供需增加。在这个过程中，经济运行时间有限。任务高峰期无法进行经济运行。另外，供电压力较大，且从电网安全和供电可靠性出发，不利于经济运行的发展。

4，提高变压器经济运行的有效措施

（1）选择节能变压器

目前，变压器绕组的优点是：工艺简单，无体积大、重量重、易维护、运行费用是合理的，可以达到节能的目的，可以应用到农村电网工程建设。应选择使用产品的类型。目前，最低损耗的非晶合金铁芯变压器，节能效果显著，与同容量的S9变压器相比，其空载损耗可降低70%。虽然价格比S9系列变压器价格高，但这两种变压器之间可以减少电能的损耗五年到七年，所以如果条件允许的情况下是最好的选择。

（2）调整三相负荷平衡度

对于相同的负载，当三相不平衡时，变压器的功率损耗高达三倍，这导致变压器运行供电质量安全将受到的影响，导致进一步加剧损失。此外，三相负载不平衡运行不可避免地会引起的零序电流，从而带来巨大的磁滞和涡流损耗，从而使变压器部分金属超高温，这不仅会影响变压器的安全运行，而且会导致各种故障事故的发生。为了确保在平衡条件下三相配电变压器的发展，提高配电网的结构是优化三相负荷分配的关键；促进高效有序运行负荷侧管理，定期系统综合测试三相电流平衡；操作应加强其平衡的手段和先进的技术，进行有效的负荷管理系统。

（3）选择经济性高的变电器运行方式

变电站变压器并联运行应配备备用变压器同时，选择要根据操作技术的特点，采用并联运行变压器，根据负荷的变化规律，确定合适的变压器运行的数量，以保证变压器高效经济运行。

对于运行中的变压器，应采用变压器运行和普通变压器的经济运行方式。运行变压器的具体条件包括：在负荷侧联络线进行分割操作，加强三绕组变压器的负载侧的操作等。变压器的运行独立可保证各变压器的安全运行，并可将普通变压器用于设计的安全范围，节省设备投入，充分利用线路的变电站容量。

配电变压器经济运行受到变压器运行负荷波动的影响，应增加变压器负荷容量；出现季节性波动负荷，应选用两台变压器；同时，应调整变压器三相不平衡负载。此外，考虑变压器运行方式，保证选择不仅适用于区域的分布点，也广泛应用于电力系统，不产生负面影响。

（4）确定变压器间的高经济负荷

在变压器的实际工作过程中，经济运行是负载直接相关的重要因素，在实现变压器经济运行的过程中，主要以负荷为出发点来解决问题，具体措施包括：提高变压器负荷率、负荷峰值，变压器间负载经济配电方法，分配优化负载变化之间的经济负荷分配。同时，在实际的操作过程中，应注意负荷优化调整和变化，平衡负载变压器配电线路控制，完成线路组负荷分配优化序列，确保变压器线路优化方法，增加或减少负载。

（5）改善运行条件

变压器本身的能耗也要是经济运行考虑的因素之一，降低变压器工作节点的能耗，主要包括以下几个方面：节能无功补偿，包括变压器、电力线路、变电站变压器的运行温度；降低电力消耗；避免节约消费变压器超负荷运行。

（6）配电变压器合理配置容量

应充分调查变压器保护中局部功率大小的配置问题，在稳定运行过程中控制各峰的局部电能，从而有效地控制变压器的损耗，延长变压器的使用寿命。在一些农村与城乡配电网区的结合效果不好，高峰电力变压器不稳定造成的，变压器的损坏是非常大的，我们应该控制高峰负荷变压器的问题。加强变压器有效保护和稳定运行。

（7）配电网经济调度

配电网经济调度是以配电网安全运行为基础的，调度方式具有降低配电网损损率的功能。两台或两台以上的变压器作为变电站主变压器，由于上述变压器具有不同的性能，变压器将根据特定负荷对有功功率损耗和无功功率损耗进行非线性状态的调整。因此，在选择变压器运行方式时，必须充分考虑变压器的基本技术参数和有效的运行方式。应尽可能地调整变压器的经济运行方式，注意变压器运行过程中的各种现象和问题，加强检修和控制，尽量减少停电造成的损失。

（8）启动民用负荷

民用电力负荷分布不均匀，特别是傍晚高峰负荷很高。为保证居民正常生活用电，要在不增加变压器工作容量的情况下，保证民用电力的正常和连续供电，满足了民用电力的需要。

5、结语

10KV电力变压器经济效益是影响电力系统经济效益的关键因素。由于变压器运行不当会造成巨大损失，整个电力系统的损坏受到了破坏。因此，实现变压器的经济运行迫在眉睫。只有科学分析变压器运行的实际情况，制定合理的措施，才能减少损失，在不影响变压器的正常运行的情况下，实现经济运行的同时，给电力系统带来更大的经济效益。

目前的电力资源的供应和需求之间的矛盾是电力行业的一个突出问题，防止矛盾逐渐加深，有效解决供应和电力资源的需求之间的矛盾，应采取措施实现电力变压器的经济运行，确保电力资源的有效利用。变压器的经济运行应根据实际负荷条件和场地条件，结合变压器电流互感器技术参数，选择合理的方式提高变压器容量，从而实现变压器的经济运行，减少变压器的功率损耗。

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