变压器经济运行下10kV配电网节能降损的对策探究

2016-03-12张文山肖红芳韩立群

大科技 2016年3期

关键词：运转运作并联

张文山肖红芳韩立群

（国网山东省电力公司德州供电公司）

变压器经济运行下10kV配电网节能降损的对策探究

张文山肖红芳韩立群

（国网山东省电力公司德州供电公司）

就当前情况来看，10kV配电网在电网当中占据着比较大的比例，是一种比较常用的配电网络，它的节能减损能力对整个电网是否能够做到节能运行拥有非常重要的价值。在本文中，将针对10kV配电网当中形成损耗的主要原因以及配电电压器运行的主要情况，就变压器的节能降耗角度进行变压器怎样经济地运行展开系统的分析，试图为日后10kV配电网的发展提供理论上的支持，继而实现节能运转。

10kV配电网；经济运行；节能减损；对策

10kV配电网当前是我国比较普遍的供电等级，在电网当中规模以及涉及面都是最大的，在结构上10kV配电网是电网的末端，因此和用户有非常密切的联系。但是目前在使用当中尚且存在着一定的问题，作为供电部门来说，除了对设备进行更新，适当地采用能耗较低的变压器之外，需要立足目前的实际情况，促进变压器实现经济运行，降低能耗，本文将进行系统探究。

1 目前配电变压器的基本使用概况

从整体上来看，依照目前我国的现有标准，我们常说的配电变压器指向的是35kV以及10kV（包括10kV以下）、容量在6300kVA以下，并且直接为终端用户提供供电能量的电力变压器，它是在输电电网以及便点点网设备当中消耗最多能源的一个因素。变压器最主要的能量损耗出现在其空载的时候因漏磁损耗以及励磁电流等造成的铁损、负载的时候因负载电流经过变压器的线圈电阻而形成。使用新材料以及新工艺能够很好地减少空载消耗（比方说，使用非晶合金材质的配电变压器可以把空载消耗缩减到约70%甚至更多），所以我们从本质上而言，使用新型设备才是实现节能运转的最终出路。不过就目前10kV配电网在我国所使用的变压器往往在设计水平上还有一定的弊端，使用方面尚且存在一定的问题，导致配电变压器始终在低效运作，这种现实情况体现在这样的几个方面上：

（1）很多电力企业都怀抱着“物尽其用”的过度节约思想，导致使用配电变压器时都会将其一直使用到最终宣布报废才停止，导致很多高能耗变压器在运转极限的状态下继续工作，形成了更高的能耗。

（2）新建变电站的时候，我们通常会从技术经济这一方面上考察在一次性的投资量上比较少的设备，基本不会考虑变压器能耗以及年运行成本，或者考虑得非常少。

（3）在变压器实际使用的情况下，更加倾向于使用一些小容量的变压器设备，令其承担较大的负载，始终在这种高负载的情况下运作，它从根本上来说会造成很大的能耗。

总的来说这三种原因都会导致配电变压器的选型不正确，再辅以不合理负载率以及不合理的运作方法，都可能会导致配电变压器进入低效运作的状态。

2 对变压器经济运作造成影响的原因

对相关理论进行系统的分析我们可以总结出，变压器经济运作最主要的是因运行电压、三相负荷平衡、敷在功率因数以及运行温度这四个原因的影响。

运行电压形成的能耗主要为有功损耗，这种损耗与电压平方值呈现出正比例的关系，所以控制运行电压影响有功能耗的效果是比较大的。通常来说，不能让变压器过电压进行运作，这是因为在这一过程当中可能会导致铁损程度大幅度提升，间接提升无功损耗，所以我们仅从运行角度来考虑的话，需要尽可能地防止变压器过电压运转，进而对铁损以及励磁损耗进行控制。

其次，在负荷功率的影响上，电网功率因数的下降可能会导致供电设备的能力受到影响，还可能会导致电网电压出现波动，增加电能的消耗。

在变压器三相负荷能够保证平衡的影响上，在达到平衡点的时候，变压器损耗最小，假如没有达到平衡点，损耗则是三只不同的单向变压器承担的负荷消耗总和。所以三相负荷平衡与否能够很好地控制变压器的损耗，影响比较重要也比较显著。

最后是运行温度的影响，根据相关统计我们可以得知，适当地降低单位温度能够很好地降低变压器所消耗的负荷，百分比大概是在0.32%上下。所以，对变压器运行的具体温度进行控制也需要得到一定关注。

3 对变压器经济运作的具体方式展开探究

变电站当中变压器是非常常用的，它最主要的模式就是并联变压器。这样的并联方式能够在提升变压器运行的经济价值的基础之上提升供电可靠性。借助变压器的并联，能够实现于变压器当中负荷的动态分配，防止出现单台变压器的超负荷运转带来不必要的损耗。并联运行变压器基本的模式是多台变压器的并联处理，不过需要注意的是他们的容量可能会存在一定的差距，所以需要具体情况具体分析。

3.1 并联容量一致的变压器

两台并联线路当中变压器拥有相同的容量的情况下，假如并联运转，总综合功率消耗可以根据“P=P0+（N/2SN）2PN”来完成运算（P0是额定负载的综合能耗；SN是变压器的额定容量）。结合相关公式进行计算，得到单台变压器以及并联变压器临界负荷数值。在负荷逐渐临近这一临界负荷值的时候，使用变压器并联的运作方法；在负荷值明显小于临界负荷值的时候，则使用单台变压器来运转。

3.2 并联容量不同的变压器

容量不同的变压器进行并联的时候，则需要兼顾运行方式以及负荷分配。

比方说，我们以两台变压器作为切入点，首先，计算它们在并联运行状态下功率的损耗以及单独运行的时候临界负载值；随后计算其中一台变压器在单独运转以及并联的时候临界负载值；计算另外一台在单独运转以及并联的时候的额临界负载值；将以上三种临界负载画在一张图中，获得这两台变压器在并联和单台运转的情况下的曲线图，获得三个交点，根据这三个点分布的情况，我们就能够得到变压器在不同的负载环境中的运行策略。相对的，在多台容量不同变压器进行并联运转的时候就可以以此获得一系列曲线，总结运行的方案。