配电变压器过负荷运行原因的研究

艾民

摘 要：目前，电网的建设、运行均受到了配电变压器过负荷运行的限制。基于此，本文将以监测方式不合理、单台变压器负荷过低、用电增长率设计过低为切入点，分析配电变压器过负荷运行原因，同时从配电变压器并联运行、进行变压器增容、实现自动调容三方面入手，深入探究配电变压器过负荷运行问题的解决措施，旨在为相关人员提供参考。

关键词：配电变压器；过负荷运行；变压器增容

在电网中，配电变压器属于终端变压器，其通过自身的运行能够供电网络中的电压，转换为与设备、装置需求相符的电压。所以说，配电变压器在电网中对于电力的分配、使用等均具有重要的意义，因此将其广泛的应用在不同的行业中，进而其运行状态与电力用户的用电质量具有紧密的关系。对此，相关人员就需要采用合理的方式解决配电变压器过负荷的问题。

一、配电变压器过负荷运行原因

（1）监测方式不合理

在变压器运行过程中，为保证变压器能够安全运行，会对变压器的负荷进行监测，现在多采用全天候全时段监测方式，得到配电变压器平均负荷。但是由于不同时段人们对用电器的需求不同，以及不同时段企业中运转的设备功率和数量不同，变压器的负荷会发生变化，而现有监测系统对不同时段进行负荷监测的能力较差，导致电力企业不能对不同时段变压器的负荷进行深入了解，当变压器负荷过大时，电力企业无法采取相关措施较小变压器负荷，导致配电变压器过负荷运行[1]。

（2）单台变压器负荷过低

在一些区域，相关人员在进行负荷计算时发生错误，变压器选用不合理会导致配电变压器始终处于过负荷运转状态，配电过负荷运转主要有两种情况：（1）单台变压器供电模式。这种模式顾名思义就是采用单台变压器进行配电，在这种配电模式中，单台变压器不能满足负荷要求，将会导致变压器过负荷运行，在不能保证配电稳定性的同时还容易造成安全事故。（2）多台变压器供电模式。目前在供配电领域中，主要采用多台配电器运行的模式，保证配电过程的稳定性，但是很多电力企业为了节约成本，在这种模式中会采用多台单独负荷较小的变压器，经过连接后让其投入运行，在这种情况下，当其中一台变压器发生故障时，会导致整个配电变压器系统处于过负荷运行状态。

（3）用电增长率设计过低

在进行变压器设计和选择过程中，需要对今后时间内用电增长率进行估算，保证配电变压器在其工作寿命内能够始终在正常负荷下工作。用电增长率计算是一个很大的工程，需要对该区域的规划、人口增长率都有较为详细的了解。但是由于我国现已进入快速发展期，各个配电区域的用电量也进入快速升高时期，用电量的快速升高主要由两个因素引起：①用电器功率核数量。随着生活水平的提升，越来越多的家庭购置了大功率用电器，这与人们旧有的生活习惯完全不同，按旧有的生活习惯进行用电增长率计算和设计，会逐渐导致配电变压器过负荷运行。②企业用电增加。目前很多配电变压器会向各种企业供电，然而在新时期，各类企业会增加产能，这在很大程度上增加了用电增长率，导致变压器过负荷运转。

二、配电变压器过负荷运行问题的解决措施

（1）配电变压器并联运行

配电变压器出现过负荷运行的原因之一是单一线路内出现较大的工作压力，在此基础上设法实现并联运行，实现多条线路的独立运作可以避免单一线路工作压力大的问题。配电变压器并联运行需要考虑额定电压比相等、相序相同、电压相当，且处于并联情况下的变压器容量不能差异过大，一般不建议最大变压器容量不宜超过最小变压器3倍。如某地400KVA配电变压器，常规情况下，工作压力始终维持在70-80%之间，而用电高峰期时甚至达到100%以上，有功达到420KW，最低负载仅为18%，可以将该线路改造为315KVA变压器、200KVA变压器并联工作的模式，当负载水平低时，启动其中一台进行工作，工作压力过大时，同步启动两台，使其在并联态势满足工作要求同时实现经济运行[2]。

（2）进行变压器增容

对变压器进行增容是目前较为常见的、解决变压器过负荷运行的方式，该方式要求各地针对现有供电工作开展全面分析调查，了解不同时间段、不同年份、季度、月份的用电变化情况，尤其是峰值用电量。以常规数据建立一个均值模式，以峰值用量建立一个奇异值模式，以当前变压器工作参数的最大值为线性约束条件，构建若干参数图，将所有参数图进行综合分析，可以获取一个供电标准值和一个供电最大值，要求与现有变压器工作参数进行匹配，以供电标准值为最小值，以供电最大值为上限，获取基础增容要求。在此基础上，收集当地10年以来的用电量变化情况，假定该低10年来用电平均增加2%，要求在基础增容要求的基础上额外增加至少2%的容量上限，以满足供电要求。

（3）实现自动调容

自动调容是指在现有基础上强化变压器的自动化工作能力，无论是并联运行模式下的工作系统还是增容的变压器工作系统，都拥有进行自动化改造的空间和必要。要求各地收集当地用电信息情况，并收集与其对应的变压器工作态势，要求获取至少2000个工作样本，应用K近邻算法进行大规模机器训练，将收集所获所有样本投入到K近邻算法定义域内，选取若干标准K值（以当地变压器工作需要具体确定），使样本与K值自动匹配，并将匹配结果输入智能设备中，与变压器实现连接。变压器工作出现任何变化，都可以通过智能设备给予感知、自适应调整（增加或者降低），有效应对变压器过负荷运行的問题。

综上所述，对于配电变压器而言，导致其过负荷运行的原因有很多，需要工作人员结合实际问题采用有针对性的解决措施。以此为基础，在应用配电变压器时，采用了并联的运行方式，并对配电变压器进行了增容设置，采用先进的技术方式实现了自动增容的目的，有效解决了配电变压器过负荷运行的问题。所以，为规避配电变压器过负荷运行的问题，可以将文中的方式应用在工作中。

参考文献

[1]赵世杰，张爽，赵旭东，张淑秀.配电变压器过负荷运行原因分析[J].通讯世界，2016（07）：145-146.

[2]徐惠.配电变压器过负荷运行的分析与解决措施[J].技术与市场，2017，24（07）：186-187.

（作者单位：国网湖北省电力有限公司孝昌县供电公司）