电力变压器运行的效率与效益
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配变是电网向用户供电的载体，配变的经济运行是企业降低电力成本要素。配变相对于其他电气设备而言，其运行效率是很高，但运行中自身也会产生损耗，而变损大小与运行效率有关。从降损角度讲，配变的满载运行其效率并非最佳，若长期满载运行，不仅效率下降，而且还会增加变损，长期超载还会缩短使用寿命，甚至还能酿成事故。 理论与实践表明，配变负载系数与运行效率有关，只有当配变负载系数为50%时，运行效率最高，或且说，配变运行中只有铁损等于铜损时，效率最高，变损最小，这表明提高运行效率，将蕴涵着降损的潜能。 然而事物总是一分为二，如果仅一味强调提高运行效率，这虽然能降低变损，却往往忽略了一个敏感而实际的问题，即如何减少设备一次性投资和容量电费。 由于受传统观念和习惯用电的影响，用户接入电网运行的配变，仅处于自然状态下运行，再加之受容量电费和电压等级差别电价的制约，同时对容量电费的规定不甚了解，从而导致电力成本的增加。用户若是要从降低电力成本着想，应从配变运行效率和效益综合考量而采取相关措施，必将取得更好的经济效益。 一、配变运行效率与变损关系 配变运行中产生损耗分为铁损和铜损，配变在额定电压下运行其铁损是个常数，而铜损却与二次负载电流平方成正比，并随负载电流的变化而变化。配变运行中只有当铁损等于铜损时，运行效率最高，变损最小。
配变运行效率最高时的负载系数称为理论最佳负载系数。β=0.5这是配变经济运行的理论依据，当负载系数为50%时，配变运行效率最高，变损最小。在配变运行中可依据这个原理对用电负荷进行调整，使之达到降损节能，实现配变的经济运行。 二、提高配变运行效率的措施 1.按β=0.5调整用电负载 β=0.5这是配变运行效率最高时理论负载系数，配变运行中应以最佳负载系数为依据，及时调整或控制用电负荷，实现配变的经济运行。若配变长期处于轻载运行，其效率必然下降，则要更换适宜容量的配变。如是处于满载运行其效率也不是最佳，则要进行增容改造。若仅在高峰期超载，可通过 “移峰填谷”予以调整。为此，按最佳负载系数及时调整用电负荷是提高运行效率的措施。 2.实时检测配变三相负荷电流平衡度 配变运行中若三相负载不对称，则会产生三相负荷电流的不平衡，这不仅产生附加损耗，而且还会造成运行效率下降。为能及时发现三相负载是否均衡，则需对三相负荷电流进行检测，如是三相负荷电流差别较大，则需及时对用电负载进行调整，使之处于基本均衡下运行，即能提高效率，降低变损。 3.加强用电管理 配变供给用电负荷时处于变化之中，为提高运行效率则需对用电负荷进行检测，如有负荷波动异常或突变，应在查找原因后加强对用电负荷进行管理，通过实施“移峰填谷”，或执行峰谷分时电价等措施，促使用户调峰、避峰用电，使之达到用电负荷基本均衡，以减少负荷波动造成附加损耗，同时还有利于提高运行效率。 4.配变低压侧实施无功补偿 配变运行效率与功率因数有关，其低压侧实施无功补偿是减少无功消耗，提高功率因数有效措施。其补偿装置应采用自动投切技术，可达到自动跟踪无功负荷变化，以达到无功的实时平衡。 此外还可运行电价杠杆，辅之实行力率调整电费办法，促使用户自觉实施无功补偿，以提高配变运行效率。 5.合理的配变运行方式 对采用配变并列运行用户，可按用电负荷的变化，灵活改变配变运行方式，这也可提高运行效率。如高峰期用电负荷增大，可采用配变的并列运行，因两台阻抗相同配变并列运行，其阻抗比单独运行时减小一半，在输出相同功率时，其变损也会减小一半，有利于提高运行效率。在低谷时段，用电负荷减小，运行电压升高，当用电负荷小于临界负荷时，可改为单独运行，不仅能满足用电需求，而且还可提高运行效率。 6.运用需量控制技术优化用电方式 需量控制技术是对用户最大用电负荷进行控制的技术装置。当用户用电负荷达到最大需量时，控制装置即能自动用户供电负荷进行限制，客观上降低电网高峰负荷，从而提高电网负载系数。 为能对用电负荷进行实时检测，可运用配变终端检测装置，对配变运行中的电流、电压、功率及电能表等数据进行在线检测。根据采集数据进行分析，从而采取措施对用电负荷进行调整，使配变处于最佳负载系数运行，提高运行效率。 三、配变运行效益不容忽视 实现配变的经济运行是一项系统工程，既是经济问题，又是技术问题，同时也是电力需求侧管理的重要内容。理论与实践表明，配变运行效率与负载系数有关，为实现配变的经济运行，应按“效率与效益并重，以效益优先”的原则，通过采取相关措施调整用电负荷，使之达到降损节能增加经济效益。 据GB-T134624《工矿企业电力变压器经济运行导则》、GB3485《评价企业合理用电技术导则》及国家标准推荐的变压器经济效益评价方法等，强调的是变压器的运行效率，即变压器运行时自身效率要高，以及变压器运行时向电网索取无功而造成有功的损耗要最小。这说明变压器处于最佳效率运行是降低变损的途径。 然而在提高配变运行效率时，却往往会忽略一个用户敏感而实际问题，即如何减少设备一次性投资和容量电费等问题，为实现配变的经济运行，应从效率和效益综合考量，正确处理好效率与效益的关系。 殊不知供电部门也有一些引导和激励用户合理用电与计费的办法。如需量和容器的计费方式;按电压等级设置电价;同一用电性质按不同容量划分电价，以及允许用户改变容量和申请变更用电及短时停运等规定，为的是鼓励用户减少电力需求和提高电力利用率。用户如能合理选择使用这些规定，即能减少容量电费，从而降低电力成本增加经济效益。 1.配变负载系数的合理取值 随着电力市场电价改革力度的加大，两部制电价中容量电费比重呈上升趋势。配变运行的平均负载系数提高后，容量电费占总电费的比例会下降，反之，则要升高。β=0.5这是配变最佳理论负载系数，配变运行中其负载系数若按50%取值，运行效率最高，变损最小。然而却增加设备一次性投资和容量电费，所以负载系数取值是容量电费增减的因素。但从经济效益讲，负载系数在0.5~0.75之间取值，可增加用户的经济效益。 2.合理选择容量电费计算方式 配变容量电费计算方式，供电部门规定：在不影响电网安全运行前提下，用户可按配变容量或最大需量自行选择，这无疑是降低容量电费的福音。 另外，用户还可通过“移峰填谷”等措施，优化用电方式均衡用电负荷，以此可减少电力需求，从而减少配变容量达到降低容量电费。 3.按用电需求确定配变容量 现行电价有两部制电价和单一综合电价。大工业电价(两部制电价)与非普工业电价是以报装配变容量315kVa来界定，31kVa以上执行两部制电价，而315kVa以下执行非普工业电价。如某厂报装配变容量315kVa，需按两部制电价计费。后因用电负荷减少，可通过变更容量改为100kVa配变供电，即不必交容量电费，可降低电力成本。 4.选择合宜供电电压等级 企业用电选择适宜受电电压等级，也是降低电力成本的途径。对用电负荷大而负载系数又高的企业，在技术、经济条件允许下，宜选用高电压直供。而用电负荷不足100kVa，负荷率又低的用户可申请公用变的220/380V供电，这也能降低电力成本。 5.适时申请配变短期停运 有的企业受客观因素影响，造成用电负荷的较大变化，可在用电负荷减少期间，申请配变的短期停运(仅对315kVa及以上配变)，这可减少停运期的变损和容量电费，从而降低电力成本。 6.实施大工业用电与生活服务用电分离 有的企业办有社会服务项目，其用电可按其他电价执行。虽供电部门允许大宗工业用电与服务项目同一配变供电，计费时可扣除服务项目容量再计收容量电费。但实际操作中很难落实到位，其解决办法是实施两用电分离，将服务项目移交供电部门直接抄表计费，这也是降低容量电费增加效益的措施。 四、结束语 配变经济运行是一项系统工程，在配变运行管理中，应坚持效率和效益并重，以效益优先的原则。提高配变运行效率，蕴存着降损的潜能。如一味强调提高效率，往往忽略一个敏感而实际问题，即如何减少一次性投资和容量电费。为降低企业电力成本，应从效率和效益综合考量，提出提高配变运行效率和增加效益的措施，这才具有现实意义。 |
