胡景生
（沈陽變壓器經(jīng)濟運行研究所，遼寧省 沈陽市 110011）

　　摘　要： 論述電網(wǎng)中雙繞組變壓器按經(jīng)濟運行選取變壓器容量比按變壓器容量利用率來選取容量要增大。雖然一次性投資有所增多，但節(jié)電效果顯著。投資收回期很短，并提高了變壓器供電能力和安全供電可靠性，實現(xiàn)變壓器安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟供電。
　　關鍵詞： 變壓器；容量；安全；優(yōu)質(zhì)；經(jīng)濟

　　在電網(wǎng)改擴建中對新型變壓器容量的選擇，不僅應考慮到變壓器容量的利用率來滿足安全供電的需求，同時更應考慮到變壓器運行效率，按經(jīng)濟運行來選取變壓器容量來降低變壓器的電能損耗。一般來說按變壓器經(jīng)濟容量選擇比按變壓器容量利用率來選取要大一些。按變壓器經(jīng)濟容量來選擇增大了變壓器一次性投資，但是運行中減少變壓器的無功消耗和有功損失，也就相應的減少了電容器的投資和節(jié)約了變壓器的運行費用，由此計算出變壓器容量增大所增加投資的回收年限，并計算出企業(yè)節(jié)電經(jīng)濟效益和節(jié)電的社會效益，擇優(yōu)選取變壓器經(jīng)濟容量。由于變壓器容量的增大，降低了變電所的負載率，提高了供電能力與安全供電可靠性，減少了電壓損耗，提高了供電質(zhì)量。
　　由于35/10kV變電所是配電網(wǎng)的重要組成部分，因此本文將專門論述對35/10kV變電所中雙繞組變壓器經(jīng)濟容量進行優(yōu)選的方法。

1 變壓器的功率損耗

　　雙繞組變壓器運行時的有功功率損耗ΔP、無功功率消耗ΔQ與綜合功率損耗ΔPZ的計算式為

ΔP＝P0+KT(S/SN)2PK （1）
ΔQ=Q0+KT(S/SN)2QK （2）
ΔPZ=POZ+KT(S/SN)2PKZ（3）

　　式中，P₀為變壓器空載的有功功率損耗，kW；P_K為變壓器額定負載的有功功率損耗，kW；S_N為變壓器的額定容量，kVA；K_T為負載波動損耗系數(shù)；S為變壓器平均負載視在功率，kVA；Q₀為變壓器空載的勵磁功率，kvar；Q_K為變壓器額定負載的漏磁功率，kvar；P_OZ為變壓器空載的綜合功率損耗，kW；P_KZ為變壓器額定負載的綜合功率損耗，kW。
　　變壓器空載的綜合功率損耗POZ與額定負載的綜合功率損耗PKZ的計算式為

 
POZ=(1+KP)PO+KQQ0（4）

PKZ=(1+KP)PK+KQQK（5）

2 不同容量變壓器間經(jīng)濟運行方式的臨界負載

　　雙繞組的小容量變壓器X與大容量變壓器D間的有功經(jīng)濟運行方式的臨界負載、無功經(jīng)濟運行方式的臨界負載、綜合功率經(jīng)濟運行方式的臨界負載的計算式為

3 優(yōu)選變壓器經(jīng)濟容量的節(jié)電效果

3.1 優(yōu)選變壓器經(jīng)濟容量的功率節(jié)約
大容量雙繞組變壓器D比小容量變壓器X的有功功率節(jié)約ΔΔP、無功功率節(jié)約ΔΔQ及綜合功率節(jié)約ΔΔP_Z的計算式為

由大容量變壓器比小容量變壓器節(jié)約的無功功率ΔΔQ，相當于減少電容器介質(zhì)損耗產(chǎn)生的有功功率ΔΔPC，其計算式為

ΔΔPC=ΔΔQtgα（12）

式中，tgα為電容器的介質(zhì)損耗角。

3.2 優(yōu)選變壓器經(jīng)濟容量的節(jié)電率
大容量雙繞組變壓器D比小容量變壓器X運行的有功節(jié)電率（有功損耗下降率）ΔΔP％、無功節(jié)電率（無功消耗下降率）ΔΔQ％、綜合節(jié)電率（綜合功率損耗下降率）ΔΔPZ％的計算式為

3.3 優(yōu)選變壓器經(jīng)濟容量的全年電量節(jié)約
大容量雙繞組變壓器D比小容量變壓器X運行全年有功電量節(jié)約ΔΔA_P,無功電量節(jié)約ΔΔA_Q和綜合電量節(jié)約ΔΔA_Z的計算式為

 
ΔΔA_P＝8760ΔΔP(16)

ΔΔA_Q=8760ΔΔQ(17)

ΔΔA_Z=8760ΔΔPz(18)

4 優(yōu)選變壓器經(jīng)濟容量的經(jīng)濟效益

　　優(yōu)選雙繞組變壓器經(jīng)濟容量，是把變壓器經(jīng)濟容量比基礎容量增大，不僅大量節(jié)約電量，并給企業(yè)與社會都帶來顯著的經(jīng)濟效益，而且還提高供電能力和安全供電可靠性及提高供電質(zhì)量。

4.1 優(yōu)選經(jīng)濟容量的投資回收期
　　設選擇雙繞組變壓器的基準容量為S_NX，所需的投資為Z_X，按經(jīng)濟容量選取的容量為S_ND的投資為Z_D，則變壓器增加的投資ΔZ_B為

ΔZ_B=Z_D-Z_X（19）

　　設變壓器經(jīng)濟容量比基準容量節(jié)約無功功率ΔΔQ,節(jié)約了電容器的投資Zc（元）為

Zc=ΔΔQ·Zcd（20）

式中，Z_cd為單位kvar電容器的價格，元/kvar。
由于變壓器經(jīng)濟容量增加的投資有一部分被減少，電容器的投資有所補償，凈增資產(chǎn)ΔZ為

 
ΔZ =ΔZ_B-Z_c（21）

 
　　設變壓器經(jīng)濟容量優(yōu)化選擇年節(jié)約的綜合功率ΔΔA_Z乘以平均電價Jd(元/kWh),則得出年節(jié)約電費G_d為

G_d=ΔΔAT·Jd(22)