不同系列配电变压器经济负载系数及运行区的变化

文_周鲁天 周东社

1.中国矿业大学; 2.临沂市节能监察支队

1 变压器经济负载系数的变化

1.1 变压器综合功率空载损耗

1.2 变压器综合功率额定负载功率损耗

1.3 变压器综合功率损耗率

第一，控制好工程的具体施工质量，各项施工内容应当满足规范的要求，桥梁墩台竖直方向高度偏差要控制在桥梁墩台高度的2%以内，上限应当控制在2cm以内。由此可见，正常施工期间，平台滑升1m，就可以对墩台中心进行一次校正。若平台滑升期间发生了偏扭，施工人员应当查明引起问题的主要原因，并且要纠正问题。纠正过程中，使用的方法一般出现偏扭一侧的千斤顶相对提升3cm后，再逐步纠正，再该过程中，每次纠正量不宜过大，避免发生弯曲。

1.4 变压器经济负载系数

由公式（3）可知，在变压器负载侧功率因数一定的情况下，变压器综合功率损耗率是变压器负载系数的函数，函数曲线见图1。

图1 双绕组变压器综合功率运行区间划分

由图1可知，变压器在运行中，其综合功率损耗率随负载系数的改变而呈非线性变化，在其非线性曲线中，最低点对应的负载系数称为变压器综合功率经济负载系数，用 表示。

由此可知，当综合功率空载损耗与综合功率负载损耗相等时，变压器综合功率损耗率最低，此时变压器的负载系数即为综合功率经济负载系数。

1.5 变压器经济负载系数的变化

以10kV/0.4kV 630kVA变压器为例，S7、S9、S11、 S13 、S15系列变压器经济负载系数及损耗参数见表1（假定变压器负载侧功率因数补偿到0.9及以上， 取0.04）。

表1 不同系列630kVA变压器经济负载系数及损耗参数一览表

2 变压器各运行区的变化

变压器运行区间划分为经济运行区、最佳经济运行区、非经济运行区，如图1所示。

2.1 经济运行区的变化

变压器在额定负载运行为经济运行区上限，上限负载系数为1。图1曲线中与上限综合功率损耗率相等的另一点为经济运行区下限，将1带入公式（3），解得下限负载系数为，即变压器经济运行区为由表1可知，S7至S9系列变压器，经济运行区负载系数由［0.17，1］变为［0.19，1］，经济运行区上限不变，下限增大，经济运行区变窄；S9至 S15系列变压器，经济运行区负载系数由［0.19，1］变为［0.06，1］，经济运行区上限不变，下限减小，经济运行区变宽。

2.2 最佳经济运行区的变化

变压器在75%负载运行为最佳经济运行区上限，上限负载系数为0.75。图1曲线中与上限综合功率损耗率相等的另一点为最佳经济运行区下限，将0.75带入公式（3），解得下限负载系数为1.33，即变压器最佳经济运行区为1.33。由表1可知，S7至S9系列变压器，最佳经济运行区负载系数由［0.23，0.75］变为［0.25，0.75］，最佳经济运行区上限不变，下限增大，最佳经济运行区变窄；S9至 S15系列变压器，最佳经济运行区负载系数由［0.25，0.75］变为［0.08，0.75］，最佳经济运行区上限不变，下限减小，最佳经济运行区变宽。

2.3 非经济运行区的变化

3 不同系列变压器损耗率特性曲线的变化

以S9、S11、S15系列10kV/0.4kV 630kVA变压器为例，根据公式（3）画出损耗率特性曲线，见图2。

图2 不同系列630kVA变压器损耗率特性曲线图

由图2可知，随着变压器技术性能水平的提升（序号变大），损耗率曲线分布越来越低（越趋于坐标中心），经济负载系数变小，变压器经济运行区、最佳经济运行区变宽，非经济运行区变窄，变压器在同一负载系数下损耗率降低。

对不同容量的S15系列变压器而言，其经济负载系数均较低，如630kVA变压器经济负载系数为0.25，经济运行区下限负载系数为0.06，最佳经济运行区下限负载系数为0.08，且变压器容量越大，经济负载系数、经济运行区下限及最佳经济运行区下限负载系数就越小。在小于经济负载系数的经济运行区或最佳经济运行区运行，变压器实际上已处于较低的负载状态，但此时变压器损耗率较低，运行效率较高。

4 结语

①用高效节能型变压器更换高耗能落后变压器。

②搞好无功补偿，确保变压器负载侧功率因数不低于0.9。

③容量相同系列不同的变压器其经济负载系数是不同的。相对于S7、S9系列变压器，S15系列及非晶合金变压器的经济负载系数显著降低，应当针对不同系列不同容量的变压器制定不同的经济运行方案。

④对于并联运行的变压器，合理选择运行台数，使单台变压器的负载系数最能接近其经济负载系数。

⑤对于不能实现并联运行的多台变压器，首先确定每台变压器正常运行时的负载系数，然后合理分配用电负荷，使每台变压器的负载系数最能接近其经济负载系数。

⑥考虑到变压器容量的利用率、基本电费及变压器购买费用等因素，变压器经济负载系数过低并不可取。