陈敦江湖北省大冶供电公司(435100)

摘要：本文通过对一座110kV变电所负荷变化的分析，计算出变电所最经济的运行方式，并通过能耗分析，验证实际应用的可行性，达到降损节能的效果。

要害词：变压器　损耗　方式

1　引言

仲元变电所是大冶市公司一座110kV变电所，该变电所主要负担农村及周边乡镇的供电任务，因此负荷变化比较大，农村排灌期间和季节性加工行业生产期间，最高负荷15000kW，农闲季节最低负荷只有3000kW左右，目前该变电所有两台有载调压变压器，容量分别为16MVA和10MVA，以往很少考虑变压器的损耗，仅根据变压器的承载能力来决定变压器的运行方式，造成变损相当大。为了降低损耗，以最小的电能消耗取得最大的经济效益，根据对仲元变电所两台不同容量的主变经济运行条件的分析，提出该变电所经济运行方案，并进行比较分析。以此来推广应用到其他变电所。

2　实际运行状况

(1)变压器的参数(见表1)：

表1　主变参数

(2)运行方式：

该变电所投运之初，按照一主一备运行方式进行设计，10kV单母分段，2^#主变运行，1^#备用，当2^#主变过负荷时(过负荷信号报警，主变过载1.3倍)，备用主变运行。运行方式为两台主变单母分段运行。

3　经济运行条件

变压器损耗分为有功损耗和无功损耗，由于仲元变电所无功补偿装置配备充分，调压方式灵活，因此只考虑有功损耗的影响。

根据变压器功率损耗：

单台变压器运行：

两台变压器并列运行(设两台变压器运行负荷随容量的大小正比分配)：

式中P_o-变压器空载损耗

　　S_f-变压器实时负荷

　　S_N-变压器额定容量

　　P_k-变压器短路损耗

从上式可以看出，变压器功率损耗ΔP是一个以实时负荷S_f为参数的二次函数，根据数学理论，该函数是一个开口向上的抛物线，且(1/S_N)2越大，开口越小，ΔP_o越大，抛物线和横轴的交点越高，据此，我们画出两台变压器在单独运行、并列运行时的功率损耗图见图1。

图1　两台变压器在单独运行、并列运行时的功率损耗图

从图1可以看出，当负荷小于S_f1，容量小的变压器的功率损耗最小，当负荷介于S_f1与S_f3之间时，容量大的变压器功率损耗最小，当负荷大于S_f3时，两台变压器并列运行时功率损耗最小。

4运行方式的选择

根据以上分析，我们可以得知，当1^#变压器损耗功率等于2^#变压器的损耗功率时的负载为临界负荷，当负荷小于S_f1，投用2^#主变，当负荷介于S_f1与S_f3之间时，投1^#主变，当负荷大于S_f3时，两台变压器并列运行。因此只要计算出两台变压器在单独和并列运行时的交点负荷，就可以推算出在各种负荷时最经济的运行方式。

令：

将两台变压器的参数代入式中：

得：S_f1=5134kVA

得：S_f3=10796kVA

因此，我们得出结论，考虑到无功损耗，当有功功率小于5134kVA时，1^#主变运行，大于3000kVA小于10796kVA时，2^#主变运行，大于10796kVA时，两台主变并列运行(见表2)。

表2　试运行情况

为此，我们选择2003年8月进行试运行。

5　效果对比

我们将投切情况与原来方式下的功率损耗进行了对比(见表3)。

表3　原运行与试运行方式下的功率损耗对比

从表3可以看出，每月可节省电量1944kWh，加上无功损耗，每月至少能节省电量2100kWh，节省资金一万余元，假如在所有变电所推用使用变压器的经济运行方式，根据变压器损耗与容量成正比关系，按大冶供电公司主网容量300MVA计算，每年可节省资金十几万元。