陈鹏
河北大唐国际王滩发电股份有限公司，河北省 唐山市 063000
摘要：由于电力企业的能源消耗量较大，使得电力变压器的节能问题成为广大社会民众广泛关注的问题。优化电力变压器的运行方式，完善电力变压器的节能对策，有利于降低能源的损耗，进而提升电力企业整体经济效益。
关键词：电力变压器；运行；节能
1 运行方式
变压器并列运行，就是将两台或以上变压器的一次绕组并联在同一电压的母线上，二次绕组并联在另一电压的母线上运行。变压器并列运行最理想的运行情况是：当变压器已经并列起来，但还没有带负荷时，各台变压器之间应没有循环电流；同时带上负荷后各台变压器能合理地分配负荷，即应该按照它们各自的容量比例来分担负荷。因此，为了达到理想的运行情况，变压器并列运行时必须满足下面条件：
①各台变压器的电压比（变比）应相同；②各台变压器的阻抗电压应相等；③各台变压器的接线组别应相同。
下面分析变压器并列运行条件中某一条件不符合时产生的不良后果：
⑴电压比（变比）不相同的变压器并列运行：由于三相变压器和单相变压器的原理是相同的，为了便于分析，以两台单相变压器并列运行为例来分析。由于两台变压器原边电压相等，电压比不相等，副边绕组中的感应电势也就不相等，便出现了电势差△E。在△E的作用下，副边绕组内便出现了循环电流IC。当两台变压器的额定容量相等时，即SNI=SNII。
循环电流为：IC=△E/（ZdI＋ZdII）；ZdI--表示第一台变压器的内部阻抗；ZdII--表示第二台变压器的内部阻抗。
如果Zd用阻抗电压UZK表示时，Zd=UZK*UN/100IN式中UN表示额定电压（V），IN表示额定电流（A）当两台变压器额定容量不相等时，即SNI≠SNII.
循环电流IC为：IC=á＊II/[UZKI＋（UZKII/a）]式中：UZKI--表示第一台变压器的阻抗电压；UZKII--表示第二台变压器的阻抗电压；
INI＜INIIá--用百分数表示的二次电压差。
II--变压器I的副边负荷电流根据以上分析可知：在有负荷的情况下，由于循环电流Ic的存在，使变比小的变压器绕组的电流增加，而使变比大的变压器绕组的电流减少。这样就造成并列运行的变压器不能按容量成正比分担负荷。如母线总的负荷电流为I时（I=INI＋INII），若变压器I满负荷运行，则变压器II欠负荷运行；若变压器II满负荷运行，则变压器I过负荷运行。由此可见，当变比不相等的变压器并列运行时，由于循环电流Ic的存在，变压器不能带满负荷，使总容量不能充分利用。
⑵阻抗电压不等时变压器并列运行：因为变压器间负荷分配与其额定容量成正比，而与阻抗电压成反比。也就是说当变压器并列运行时，如果阻抗电压不同，其负荷并不按额定容量成比例分配，并列变压器所带的电流与阻抗电压成反比，即II/III=UZKII/UZKI或UZKIIII=UZKIIIII，设两台变压器并列运行，其容量为SNI，SNII，阻抗电压为UZI、UZII，则各台变压器的负荷按下式计算：
SI=[（SNI+SNII）/（SNI/UZKI+SNII/UZKII）]＊（SNI/UZKI）SII=[（SNI+SNII）/（SNI/UZKI+SNII/UZKII）]＊
（SNII/UZKII）即S△I/SII=（SNI＊UZKII）/（SNII＊UZKI）
据以上分析可知：当两台阻抗电压不等的变压器并列运行时，阻抗电压大的分配负荷小，当这台变压器满负荷时，另一台阻抗电压小的变压器就会过负荷运行。变压器长期过负荷运行是不允许的，因此，只能让阻抗电压大的变压器欠负荷运行，这样就限制了总输出功率，能量损耗也增加了，也就不能保证变压器的经济运行。
⑶接线组别不同的变压器并列运行：变压器的接线组别反映了高低侧电压的相应关系，一般以钟表法来表示。当并列变压器电压比相等，阻抗电压相等，而接线组别不同时，就意味着两台变压器的二次电压存在着相角差á和电压差△U，
在电压差的作用下产生循环电流Ic：Ic=△E/（ZdI+ZdII）如果以á角表示绕组组别不同的变压器线电压之间的夹角，而Zd用UZK表示时，循环电流可用下式表示：
Ic=2U1sin（á/2）/（ZdI+ZdII）=200sin（á/2）/[UZK1/In1+UZK2/In2]
如果In1=In2=In，UZK1=UZK2=UZK，则上式变为Ic=100sin（á/2）/UZK式中In、UZK可用任一台变压器额定电流和阻抗电压。变压器并列运行常常遇到电压比（变比）、百分阻抗不完全相同的情况，可以采用改变变压器分接头的方法来调整变压器阻抗值。若第三个条件不满足将引起相当于短路的环流，甚至烧毁变压器；因此，接线组别不同的变压器不能并列运行。一般情况下，如需将接线组别不同的变压器并列运行，就应根据接线组别差异不同，采取将各相异名、始端与末端对换等方法，将变压器的接线化为相同接线组别才能并列运行。根据运行经验，两台变压器并列，其容量比不应超过3：1。因为不同容量的变压器阻抗值较大，负荷分配极不平衡；同时从运行角度虑，当运行方式改变、检修、事故停电时，小容量的变压器将起不到备用的作用。
2 电力变压器的节能方法
2.1 选用节能型变压器
选用能耗较低的节能型变压器是降低电力变压器能耗的有效手段，通过减少电力变压器空载时的漏磁损耗。现阶段，我国主要应用的电力变压器有以下几种类型：
2.1.1 S11系列节能变压器
S11系列节能变压器的铁芯选用硅钢片作为原材料，有效降低了电力变压器空载时的损耗，有效提升了变电的安全性，得到了全国范围内的广泛应用。
2.1.2 卷铁芯变压器
卷铁芯变压器于20世纪60年代被发明出来并投入使用。该变压器的铁芯采用硅钢片卷制而成，由于采用铁芯无缝连接的方式，具有较高的导磁性，该变压器还具有较高的导磁性和较好的降噪能力，因而得到了广泛应用。
2.1.3 环氧树脂浇注干式
变压器环氧树脂浇注干式变压器具有结构简单、维护方便的特点，同时具有较高的防尘性和阻燃性，被广泛应用于对用电安全性要求较高的场所。调查统计，干式变压器在部分城市的应用数量已经占据总变压器的一半以上。
2.2 实行分时定价战略
实行分时定价战略是提升变压器节能效果的关键。电力部门应依据民众的用电高峰和低谷，合理制定电价政策，通过出台一系列的电价优惠政策，促使企业将用电量较大的生产阶段转移到夜间的用电低谷时段，使变压器的负载率处于均衡状态，降低电力变压器空载时的能源损耗，促进电力企业整体的经济效益提升。如某市电力部门鼓励在居民阶梯电价的基础上叠加实施峰谷分时电价政策，规定在采暖季使用用电谷段电量进行蓄热或采暖的，实行比平均输配电价低50%的谷段输配电价政策，有效维持了用电低谷时段变压器负载率的平衡，降低了变压器的能耗。
2.3 提高功率因数
由于企业生产对用电的需求量巨大，不仅需要消耗有功功率，同时需要消耗无功功率，也在一定程度上降低了电网的功率因数，导致变压器的损耗增加。因此，电力部门应在电力系统中设置移相电容器，实现对无功功率的补偿，提升变压器的功率因数，减少变压器的能量损耗。
3 结语
在优化电力变压器的运行方式和节能方法的过程中，通过选用节能型变压器，合理设置变压器的运行方式，能够有效降低变压器的能源损耗。
参考文献：
[1]闫小燕.电力变压器维修和维护方法探析[J].内燃机与配件，2018（1）：161-162.