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【摘要】节能降耗不仅节约电能，缓和当前电力供求矛盾，而且能节约企业生产成本，提高经济效益。本文以110千伏埠子变电站开展变压器经济运行为案例，表明了开展变压器经济运行的效益和节能的效果十分显著，阐述了在地区电网中开展变压器经济运行的解决方案以及必要性，提出了推广建议
【关键词】地区电网；变压器；经济运行
1.引言
节能降耗是供电公司一项长远的战略措施，节能降耗不仅节约电能，缓和当前电力供求矛盾，而且能节约企业生产成本，减少用户电费支出，提高经济效益。而变压器的损耗在电网损耗中占有很大的比例，加强变压器损耗控制对节能降损工作意义重大。变压器作为电力系统运行的主要设备之一，在变换电压及传递功率的过程中，自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的有功功率和无功功率损耗又与变压器的技术特性有关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化，变压器的损耗在电网中的线损所占的比例较大，尤其是轻负荷时占的比例更大。因而有必要根据变压器的技术参数，合理地选择运行方式，以达到节约电能的目的。目前，虽然关于变压器经济运行的要求和论述相当多，但是基于安全考核等原因在电网中实际应用并不广泛。本文以埠子变电站为实例来探讨开展变压器经济运行的必要性。
2.变压器的经济运行
根据我公司埠子变电站的实际运行效果，表明了开展变压器经济运行的巨大效益和节能的广阔前景。
2.1变压器的负载与损耗的关系
变压器的有功功率损耗是由空载损耗和负载损耗两部分组成的，空载损耗是一个常数，它不随变压器负载的变化而变化。而负载损耗则与变压器负载的平方成正比，与变压器的额定容量的平方成反比，在一定的负载下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：
变压器铭牌给出了空载损耗P0和短路损耗Pd，所以，可知变压器在一定负载为S时总的有功功率损耗可用下式表示：
式中Sε为变压器的额定容量。
2.2变压器的经济运行方式
变电站变压器容量是按照满足最大负荷需求和保证供电可靠性确定的，而变电站的实际负荷是随着时间、季节、经济环境变化的，因而变压器的负载水平可能是合理的，也可能处于轻载或重载状态。如果在负荷水平不高的情况下，一个变电站采用2台或多台变压器同时运行方式，势必将增大网损，造成能源的损耗，同时造成企业利润的损失。现以一座变电站有同一电压等级2台主变为例，进行变压器经济运行方式的研究。
2.2.1两台相同容量变压器的经济运行
设变电站总负荷为S，每台变压器额定容量为SA=B，变压器的空载损耗和短路损耗均为P0，Pd。
单台变压器运行时的损耗：
由（1），（2）式可知，在变压器轻负荷运行时，绕组铜损耗所占比重相对减小，铁损耗相对增大，在某一负荷下切除一台变压器，将使总损耗减少，设△PB1=△PB2时的负荷功率为临界功率Sj，当S=Sj时，
由上式可得：
当变电站负荷功率S 2.2.2两台不同容量变压器的经济运行
此方式可以是由一台变压器运行（条件是负载不大于较小一台变压器的容量）和两台并列运行。设两台变压器A和B，其容量SA 经过上面的分析可知当SA-AB>SA时，则A台单独运行转A、B两台并列运行就无意义。所以，当负载SSB-AB时则由两台并列运行，就能够减少变压器的有功功率损耗。如埠子变电站有两台主变，1号主变容量为31500千伏安，2号主变容量为63000千伏安，根据上述方法计算出由1号主变单台运行转向2号主变单台运行的临界负载为15000千伏安，由2号主变单台运行转向1号、2号主变运行的临界负载为49300千伏安，即当实际负荷小于15000千伏安时，1号主变运行2号主变备用为经济运行方式，当实际负荷处于15000千伏安至49300千伏安区间，2号主变运行1号主变备用为经济运行方式，当实际负荷大于49300千伏安时，1号主变、2号主变同时运行为经济运行方式。
3.变压器备用电源自投装置（主变BZT）
备用电源自投装置是能够实现当工作电源因故障断开之后，或工作电源因某种原因失去电压之后，备用电源应能自动地快速地投入运行，将用户自动切换到备用电源上去，使用户不致因工作电源故障而停电的装置。当这种装置动作行为应用于变压器时，叫做变压器备用电源自投装置，简称主变BZT。主变BZT实现当运行的变压器由于某种原因造成中、低压侧母线同时失压时，变压器备用电源自投装置动作跳开运行变压器的高、中、低压侧开关，自动合上备用变压器的高、中、低压侧开关，带全站负荷。
开展变压器经济运行工作，在工厂或以前的县级供电公司中推进较为容易，特别是对供电可靠性要求不是很高的企业，其应用取得的节能效果和所产生的经济效益十分显著；在地区供电公司中推行十分困难，主要原因是在安全考核与经济效益有所冲突时，所有人都愿意选择也应当选择安全，因此采取必要的技术性补救措施是在推进地区供电公司开展变压器经济运行工作的关键，即只有在大家认可并应用变压器自投装置基础上，变压器经济运行工作才可能真正的实质性开展。
4.埠子站变压器经济运行情况及效果
埠子变电站有两台主变，1号主变容量为31500千伏安，2号主变容量为63000千伏安，变电站主接线如图所示。 1999年，公司就提出在电网开展变压器经济运行工作并在埠子变电站试点的建议，完成了变压器经济运行方案。2002年，与南瑞合作完成了RCS-9654_3B型变压器备用电源自投装置的研究工作。2007年1月，变压器备用电源自投装置在埠子安装并通过验收，主变BZT采用2×358GA、1×358GHJS装置来实现，其中一台358G用于110kV-35kV主变备自投，另一台358G装置用于110kV-35kV主变备自投，358GHJS装置用于小主变投入时的过负荷联切和主变高侧开关后加速保护，后加速保护动作时闭锁两侧备自投装置。2007年2月，埠子站变压器按经济运行方式运行。
4.1埠子站变压器年空载损耗计算
1号主变SFSZ9-31500/110
空载损耗：28.33kW
短路损耗：高-中183kW
高-低206.5kW
中-低161KW
年空载损失：28.33×24×365=248171kWH
2号主变SFPS7-63000/110
空载损耗：57.2kW
短路损耗：高-中 231.35kW
高-低152.6kW
中-低101.85kW
年空载损失：57.2×24×365=501072kWH
两台主变长期运行，主变年空载损失电量为749243千瓦时，采取变压器经济运行方式运行（假定1号主变运行、2号主变运行、1号和2号主变同时运行时间各三分之一）年空载损失电量为499495千瓦时，则采用经济方式运行可减少电量损失249748千瓦时。
4.2埠子站变压器经济运行实际效果
4.2.1主变BZT动作案例
2008年6月25日21：58埠子1号主变间隙过流动作跳#325（小电源回路）、#624（小电源回路）、#101、#301、#601，主变BZT动作成功，合上2号主变#102、#302、#602。
4.2.2变损比较
2007年：887290 kWH
2008年：638640 kWH
2009年：417020 kWH
上述数据表明：2009年主变损耗与2007年同比降低417020千瓦时，如果按每千瓦时0.4元计算，可降低购电成本费用16.68万元。
5.结语
埠子变电站开展变压器经济运行的实际效果表明了开展变压器经济运行的效益和节能的效果十分显著，因此建议在地区电网中进行推广。
【关键词】地区电网；变压器；经济运行
1.引言
节能降耗是供电公司一项长远的战略措施，节能降耗不仅节约电能，缓和当前电力供求矛盾，而且能节约企业生产成本，减少用户电费支出，提高经济效益。而变压器的损耗在电网损耗中占有很大的比例，加强变压器损耗控制对节能降损工作意义重大。变压器作为电力系统运行的主要设备之一，在变换电压及传递功率的过程中，自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的有功功率和无功功率损耗又与变压器的技术特性有关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化，变压器的损耗在电网中的线损所占的比例较大，尤其是轻负荷时占的比例更大。因而有必要根据变压器的技术参数，合理地选择运行方式，以达到节约电能的目的。目前，虽然关于变压器经济运行的要求和论述相当多，但是基于安全考核等原因在电网中实际应用并不广泛。本文以埠子变电站为实例来探讨开展变压器经济运行的必要性。
2.变压器的经济运行
根据我公司埠子变电站的实际运行效果，表明了开展变压器经济运行的巨大效益和节能的广阔前景。
2.1变压器的负载与损耗的关系
变压器的有功功率损耗是由空载损耗和负载损耗两部分组成的，空载损耗是一个常数，它不随变压器负载的变化而变化。而负载损耗则与变压器负载的平方成正比，与变压器的额定容量的平方成反比，在一定的负载下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：
变压器铭牌给出了空载损耗P0和短路损耗Pd，所以，可知变压器在一定负载为S时总的有功功率损耗可用下式表示：
式中Sε为变压器的额定容量。
2.2变压器的经济运行方式
变电站变压器容量是按照满足最大负荷需求和保证供电可靠性确定的，而变电站的实际负荷是随着时间、季节、经济环境变化的，因而变压器的负载水平可能是合理的，也可能处于轻载或重载状态。如果在负荷水平不高的情况下，一个变电站采用2台或多台变压器同时运行方式，势必将增大网损，造成能源的损耗，同时造成企业利润的损失。现以一座变电站有同一电压等级2台主变为例，进行变压器经济运行方式的研究。
2.2.1两台相同容量变压器的经济运行
设变电站总负荷为S，每台变压器额定容量为SA=B，变压器的空载损耗和短路损耗均为P0，Pd。
单台变压器运行时的损耗：
由（1），（2）式可知，在变压器轻负荷运行时，绕组铜损耗所占比重相对减小，铁损耗相对增大，在某一负荷下切除一台变压器，将使总损耗减少，设△PB1=△PB2时的负荷功率为临界功率Sj，当S=Sj时，
由上式可得：
当变电站负荷功率S
此方式可以是由一台变压器运行（条件是负载不大于较小一台变压器的容量）和两台并列运行。设两台变压器A和B，其容量SA
3.变压器备用电源自投装置（主变BZT）
备用电源自投装置是能够实现当工作电源因故障断开之后，或工作电源因某种原因失去电压之后，备用电源应能自动地快速地投入运行，将用户自动切换到备用电源上去，使用户不致因工作电源故障而停电的装置。当这种装置动作行为应用于变压器时，叫做变压器备用电源自投装置，简称主变BZT。主变BZT实现当运行的变压器由于某种原因造成中、低压侧母线同时失压时，变压器备用电源自投装置动作跳开运行变压器的高、中、低压侧开关，自动合上备用变压器的高、中、低压侧开关，带全站负荷。
开展变压器经济运行工作，在工厂或以前的县级供电公司中推进较为容易，特别是对供电可靠性要求不是很高的企业，其应用取得的节能效果和所产生的经济效益十分显著；在地区供电公司中推行十分困难，主要原因是在安全考核与经济效益有所冲突时，所有人都愿意选择也应当选择安全，因此采取必要的技术性补救措施是在推进地区供电公司开展变压器经济运行工作的关键，即只有在大家认可并应用变压器自投装置基础上，变压器经济运行工作才可能真正的实质性开展。
4.埠子站变压器经济运行情况及效果
埠子变电站有两台主变，1号主变容量为31500千伏安，2号主变容量为63000千伏安，变电站主接线如图所示。 1999年，公司就提出在电网开展变压器经济运行工作并在埠子变电站试点的建议，完成了变压器经济运行方案。2002年，与南瑞合作完成了RCS-9654_3B型变压器备用电源自投装置的研究工作。2007年1月，变压器备用电源自投装置在埠子安装并通过验收，主变BZT采用2×358GA、1×358GHJS装置来实现，其中一台358G用于110kV-35kV主变备自投，另一台358G装置用于110kV-35kV主变备自投，358GHJS装置用于小主变投入时的过负荷联切和主变高侧开关后加速保护，后加速保护动作时闭锁两侧备自投装置。2007年2月，埠子站变压器按经济运行方式运行。
4.1埠子站变压器年空载损耗计算
1号主变SFSZ9-31500/110
空载损耗：28.33kW
短路损耗：高-中183kW
高-低206.5kW
中-低161KW
年空载损失：28.33×24×365=248171kWH
2号主变SFPS7-63000/110
空载损耗：57.2kW
短路损耗：高-中 231.35kW
高-低152.6kW
中-低101.85kW
年空载损失：57.2×24×365=501072kWH
两台主变长期运行，主变年空载损失电量为749243千瓦时，采取变压器经济运行方式运行（假定1号主变运行、2号主变运行、1号和2号主变同时运行时间各三分之一）年空载损失电量为499495千瓦时，则采用经济方式运行可减少电量损失249748千瓦时。
4.2埠子站变压器经济运行实际效果
4.2.1主变BZT动作案例
2008年6月25日21：58埠子1号主变间隙过流动作跳#325（小电源回路）、#624（小电源回路）、#101、#301、#601，主变BZT动作成功，合上2号主变#102、#302、#602。
4.2.2变损比较
2007年：887290 kWH
2008年：638640 kWH
2009年：417020 kWH
上述数据表明：2009年主变损耗与2007年同比降低417020千瓦时，如果按每千瓦时0.4元计算，可降低购电成本费用16.68万元。
5.结语
埠子变电站开展变压器经济运行的实际效果表明了开展变压器经济运行的效益和节能的效果十分显著，因此建议在地区电网中进行推广。