如何提高输电变压器利用率

孙琪

摘 要：在分析输电变压器利用率相关指标的基础上，提出提高输电变压器利用率的方法，包括提高负载率、提高负荷率、提高寿命率等方面。

关键词：变压器；利用率；负载率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.131

0 引言

在资源节约型社会建设背景下，输电与配电的经济性越来越受到业界的重视，输电变压器在工作中利用率依然有待提升，对此分析其利用率相关指标，并提出提升利用率的方法是十分必要的。

1 输电变压器利用率相关指标

有关输电变压器的利用率，不仅考虑其输配电能的成本高低，也要考虑其自身的利用效率，输电变压器的利用率相关指标包括负载率、负荷率和设备寿命率三个方面。

（1）负载率。负载率是最大负荷时刻的负荷与配变容量的比值，该指标能够反映各种工作模式中能够对负荷满足的程度，同时也能够体现变压器等设备的安全性。在实践中，负载率越高，说明变压器的有效利用率越高。事实上，复杂率的高低由两个方面所决定，分别是安全准则和发展裕度，二者之间具有独立性。在安全准则下，线路的联络对象越多，其负载能力就越强。

（2）负荷率。是在一定的时间范围中平均负荷和最大负荷之间的比值。该指标一定程度上能够反映规定时间内负荷变动情况，同时也体现了电气设备的利用程度。负荷率的值越高，则输配电设备的利用率也越高。

（3）寿命率。设备的实际使用寿命与标准使用寿命的比值。设备的标准使用寿命，在其设计生产后就被设置好，并在设备使用说明书中体现，但实际运行中会受到使用环境、负载与负荷情况的影响，因此会有所差异。如果寿命率在1以上，则间接地提升了设备利用率，降低了输电成本。

2 提高输电变压器利用率的方法

2.1 提升负荷率

具体措施包括两个方面：

（1）降低峰谷差。工业和居民用电量在一天中有峰谷现象，其中居民用电一般晚间18-21时是高峰期，而凌晨则是用电低谷期，工业用电则白天是高峰期，晚上为低谷期。降低两者之间的用电量差距，能够使得负荷更加稳定，进一步提升负荷率和变压器的利用率。在具体实践中，无论是对工业用电还是居民用电，都应该采用分时电价的机制，对高峰期的用电量调高电价，相反对低谷期的用电调低电价。利用市场价格的调节作用来达到削峰填谷的目的。事实上，这种措施不仅能够提升各类设备包括变压器的利用率，同时也有利于输配电的安全稳定。现阶段我国依然有不少地区因为技术等原因没有采用分时计价，这需要地方供电公司尽快完善。

（2）对负荷类型合理搭配。在电网的终端，不同用电设备的用电时间、用电方式各有不同，对此将不同用电时间段的设备进行搭配，同样可以具有弥补峰谷差的效果。负荷类型搭配成果如果是一天中负荷没有波动，则可以使得供电效率达到最优，但这种模式是很难达成的。实践中，我们可以通过工业园中多种类型用电企业分布的方式尽量使得其用电总量波动减小。另外，在居民用电中，随着智能家电的兴起，也应该促使智能家电厂商实现分时分量用电功能，比如能够在白天多用电，晚间少用电，并保障设备功能。

2.2 提升负载率

主要通过优化接线模式和配置无功补偿设备两个方面来达到提升负载率的效果。

（1）优化接线模式。以公用网络为例，目前其主要的接线模式包括单环网型、两供一备、双环网型、多分段N联络、三供一备、辐射型、非典型，不同的模式带来的供电利用率是不同的，可靠性也有差异。其中两供一备模式理论上可使得线路利用率最大为2/3，三供一备模式理论上可使得线路利用率最大为3/4，同时都拥有较高的供电可靠性；单辐射模式则理论上能够使得线路利用率最大为1，但其可靠性较低；双环网和多分段N网络模式其理論最大线路利用率只有1/2，但供电可靠性较高；同样“2-1”和“3-1”接线模式均具有较高的供电可靠性，其理论最大利用率分别是1/2和2/3。除了单辐射模式外，其他模式均符合N-1准则。对此为提升负载率，有必要根据供电可靠性的实际需求，选择线路利用率更高的模式。

（2）配置无功补偿设备。在功率三角形中，假定用户的有功功率是不变的，如果功率因数变小，则就需要更多的无功功率。在实际操作中，我们会以有功功率来衡量其工作效率，通常用电设备都无法达到额定功率，对此业界通常会通过其他方式来增加设备容量，由此将会减弱设备利用率，也会使得线路损耗加大。由此可见，为了提升设备的利用率，需要减小设备容量，对其进行无功补偿。

在实际操作中，最好的方法是就地补偿，这样能够减少无功传输，加大损耗。当然，所有的补偿都采用就地的方式是很难实现的，也具有一定的危险性和成本压力。因此需要将分级补偿、集中装设、分散装设三种方式充分结合，以避免补偿过度。

2.3 提高寿命率

为提高变压器的使用寿命，需要对其运行状态进行实时监测，同时也要加强退役管理。

（1）加强运行状态的监测。通过会采用一定的量值对其状态优劣进行衡量，比如1代表最优，0代表最差。在实时监测中，如果发现该值的波动较大，或者低于一个设定的值，就应该判定为异常，并进行替换或维修。

（2）在实际运行中，变压器会受到恶劣天气、温差变化等环境因素的影响，可以对其周边环境进行均衡考虑，以得到正确判断。同时为提升变压器的寿命率，需要对变压器的工作环境进行保护，防止温湿度、光照等造成其过度老化和损耗。在实践中，需要工作人员的定期排查，在一些极端天气后立即排查，以加强环境管理。

（3）加强变压器退役管理。按照变压器的实际性能参数和说明书，制定以月度为周期的退役计划，并基于对其状态测定的值，严格进行退役管理。在确定对某个变压器执行退役时，要按照其实际情况，撰写退役意见书，并在企业内部做好相关手续，包括鉴定、审核等。对于闲置但依然有再利用价值的变压器，则需要保障仓库的合适环境，以使得设备能够保持良好的状态。在设备需要再次使用时，要对其进行全方位的检查并进行试用，以免出现问题。

在设备确定以退役报废并走完相关程序后，有必要对其进行报废物资的评估、备案和处置，具体的处置方式包括厂家回收、废品交易等。

参考文献：

[1]刘刚，池骋，孙立鹏，等.温度分布不均匀对±500kV换流变压器二维非正弦稳态交直流复合电场的影响分析[J/OL].中国电机工程学报：1-9.