陈虎
特变电工股份有限公司新疆变压器厂 新疆昌吉 831100
摘要：配电网作为电网的重要组成部分，其主要功能是向各种规模的用户传输电能。变压器是配电网络中电能传递极其重要的一环, 变压器的运行功率损失将直接影响到配电网的总功率损耗大小，从而决定着配电网的运行状态是否经济合理。鉴于此，本文就配电网中变压器经济运行性展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：电力系统运行；配电网；变压器运行
前言
在电力系统中，变压器是一种被广泛应用的电气设备。通常情况下而言，从发电、供电乃至用电，需要经过3-5此的变压过程，据国内外的相关统计数据表明，通常情况下运行变压器的容量是运行电机容量的5-8倍，是发电容量的4-7倍。这就为变压器设备的效能提出了更高的要求。因此，不仅要使变压器的总台数超过发电机的总容量。同时，在变压器传递功率和变压的过程中，自身也会产生有功和无功损耗。由于变压器的总容量大、总台数相对较多，在电力系统中的变压器、发电机、电动机以及电力线路等各种电气设备中，变压器的损耗大约占到电力系统线损的50%左右，然而在农电系统中则会占到60-70%，其整体电能损耗大约占到发电量的10％左右[1]。这对于全国来说，表明全年变压器的总经济损耗相当于一个比较大的电力系统的发电量。由此可见，如何才能够降低变压器的电能损耗已经成为了供、发、用电部门以及变压器制造厂商急需解决的问题。
1.变压器的有功功率和无功功率损耗
在传递功率以及变换电压的过程中，变压器自身将会产生无功功率损耗和有功功率损耗。其中，变压器的有功功率主要由铁芯产生的有功损耗（铁损），变压器的一次、二次绕组中电阻产生的有功损耗（铜损）这两部分组成。只要外加的频率和电压不会发生变化，铁损就不变，这种现象和变压器的负载大小无关，通过空载试验可得铁损的大小。铜损和变压器的负载率的平方呈正比例关系，其大小也能够根据变压器的短路试验来确定。变压器的无功损耗的一部分主要用来产生主磁通，即用来产生空载电流和励磁电流，其和变压器的负载大小无关，而另一部分无功损耗主要消耗在变压器的一次、二次绕组漏电抗上，并且和变压器的负载率的平方呈正比例分布的关系。在此过程中，变压器的有功功率损失与消耗的无功功率而引起的电网增加的有功功率损耗之和为变压器的综合功率。这也就表明了电力系统最佳的节电方法不仅要充分考虑无功电量，同时还要考虑有功电量的节约[2]。
2.配电网变压器经济运行的关键技术
2.1 变压器自身参数的准确性
在计算变压经济运行的过程中，变压器的技术参数是最为基本的数据、变压器在长期运行的过程中，设备会出现老化损坏现象。如果维修不就是，就会使变压器自身的参数发生变化，这样一来就会加剧变压器经济运行的困难程度。在变压器稳定运行的基础之上，才能够考虑变压器的经济运行。在变压器稳定运行的过程中，应该根据变压器的设备，选择合适的变压器运行方式以及变压器的运行地点等，以此来为确保配电网变压器的经济运行提供良好的保障，从而将变压器的损耗将至最低。提升变压器的运行效率，降低变压器的无功功率损耗和有功功率损耗是配电网变压器的运行目标。对配电网变压器经济运行的计算需要立足于变压器的无功功率损耗和有功功率损耗来计算，并且要结合变压器的无功功率损耗和有功功率损耗相关的理论和计算公式来对配电网的经济运行理论加以分析。以便能够准确掌握变压器的无功功率、有功功率负载损耗和变压器的自身技术参数，只有这样才能够对配电网变压器的经济运行分析工作的科学性、合理性[3]。
如今，在配电网中配电自动化系统的应用越来越广泛，这种系统地使用能够实时对变压器的有功功率、电压、功率因数以及无功功率等进行监控，以此来有效解决变压器经济运行过程中的分析参数不准确问题，系统在采集到实时数据之后，借助曲线拟合合成来对变压器的功率损耗负荷曲线和技术参数予以校准，以此来分析变压器的无功损耗和有功损耗，从而获取满足实际运行情况的变压器的特征和参数，并且以此为主要依据，对配电变压器的运行方式加以调整，对变压器的负荷变化实现动态分配，有效监控变压器，为配电网变压器的经济运行提供可靠的数据，强化配电网经济运行分析的准确性，为便电力系统的经济运行提供良好的环境。
2.2 变压器经济运行方式的切换和变压器本身的可靠性
配电网中的变压器承担的负荷处于不断变化的状态，变压器在运行的过程中要经常对运行方式进行切换，如果以配电网变压器经济运行理论知识为依据选择变压器的运行方式，基于经济角度分析，尽管这种方法的使用能够实现对一部分能源的节约，但是需要不断切换变压器地运行方式，这样一来就会对变压器的使用寿命和操作提出更高的要求，并且频繁地切换配电网变压器的运行方法，也会对整个配电网电量的稳定性产生严重地影响，最终影响整个电力系统的可靠性和稳定性。由此可见，怎样才能够严格按照配电网变压器的经济运行理论。制定合理的变压器经济运行策略，同时又能够达到控制配电网变压器切换次数的目的，不仅决定着配电网的经济运行，同时还关系到整个电力系统的稳定发展[4]。
基于配电网中的承载负荷特点，需要用到这一段时间中负荷预测变压器的技能控制方法，以此来对配电网变压器的经济运行方式实现有效控制。这种负荷预测曲线能够基于变压器的节能函数，分别将不同运行方式下切换变压器之后解决的电能和经济损耗值计算出来，以此来对变压器的切换操作损耗和经济损耗进行综合分析，从而确定某个时段配电网运行需要切换变压器，这种方法的使用有效保障了配电网变压器运行的经济性。
2.3 配电网变压器运行切换装置的可靠性和经济性
（1）对于配电网变压器运行切换装置的选择，不仅要充分考虑到装置的自动投放设计，同时还应该使用一些先进的技术来对配电网变压器切换装置运行的稳定性和可靠性予以验证，为变压器的稳定运行创造良好的条件。（2）要充分保障配电网变压器运行切换装置的实用性，配电网变压器运行切换装置的功能应该严格满足电力系统的需求，切换装置的功能要充分发挥出来。（3）配电网变压器的运行切换装置还应该具备灵活性的特点，主要是由于配电网变压器的运行切换装置可以作为变压器经济运行系统的终端，需要基于中心调度的命令，灵活地对变压器实施投切操作，及时对中心调度的命令予以反映，在此过程中一旦缺少灵活性，就会错失配电网的实时调度和监控，从而无法使变压器处于经济运行状态[5]。此外，在整个配电网系统中，配电网变压器的运行切换装置是一个独立的运行装置，其应该根据负荷变化曲线规律，灵活地结合配电网变压器的经济运行条件和运行方式来完成投切操作，这对于配电网变压器运行切换装置的灵活性也是一大的挑战。
结语
总而言之，变压器的经济运行需要基于变压器的技术参数，并且结合现场情况以及实际负荷，合理选用变压器的容量、型号以及运行方式，使用综合节能降耗的措施来尽可能减少变压器的无功功率损耗和有功功率损耗，使变压器实现节能降耗和稳定运行的目的。
参考文献：
[1]刘凯.主动配电网日前运行方式优化[D].郑州大学，2019.
[2]多杰才让（DorjeCeram）.配电网能效评估研究[D].郑州大学，2018.
[3]李彦.配电网节能潜力挖掘与供电质量提升措施研究[D].青岛大学，2017.
[4]李毅楷.某地区配电网电压质量问题和解决措施[D].华南理工大学，2019.
[5]黄家朝.配电网变压器台区节能优化系统地研究[D].吉林大学，2017.