在電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統中，為了(le)(le)使(shi)電(dian)(dian)能傳(chuan)輸(shu)范圍及數量(liang)提高(gao)，變(bian)壓器(qi)得到廣(guang)泛應用。然而(er)，發(fa)(fa)電(dian)(dian)、輸(shu)電(dian)(dian)、配電(dian)(dian)及用電(dian)(dian)各環節構成的(de)電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統一(yi)般需要(yao)3～5次的(de)變(bian)壓過程(cheng)，造(zao)成電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統中總的(de)變(bian)壓器(qi)容量(liang)遠遠超(chao)出(chu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)機的(de)總容量(liang)，從而(er)產(chan)生了(le)(le)嚴重的(de)損(sun)耗。如何對變(bian)壓器(qi)運(yun)行方式進行選擇和控(kong)制是實(shi)現電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統經濟運(yun)行的(de)關鍵(jian)，它不僅通過節約電(dian)(dian)能帶(dai)來可觀的(de)經濟效益，而(er)且對國民經濟發(fa)(fa)展具(ju)有十分重要(yao)的(de)現實(shi)意義。

　　是配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)網中(zhong)傳(chuan)輸、分配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)能的(de)重要電(dian)氣設備，由(you)于數量大、分布(bu)面廣，在運(yun)行(xing)過程中(zhong)變(bian)壓(ya)器(qi)自身產生的(de)有功功率損(sun)耗和無功功率消耗總(zong)量占電(dian)能損(sun)耗比例(li)約30%。因(yin)此，本文結合配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)經濟運(yun)行(xing)的(de)原(yuan)理(li)，以(yi)及配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)經濟運(yun)行(xing)的(de)幾種(zhong)不(bu)同情況，設計(ji)并(bing)實現了一種(zhong)配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)經濟運(yun)行(xing)控制系(xi)統(tong)，該系(xi)統(tong)將(jiang)配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)經濟運(yun)行(xing)原(yuan)理(li)與實際(ji)相(xiang)結合，以(yi)降低(di)配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)電(dian)能損(sun)耗。

　　一、變壓器的基本結構

　　電力變壓(ya)器的基本構成部分有：鐵(tie)心、繞組(zu)、絕緣套管、油(you)箱及其它附件等(deng)。其中鐵(tie)心和繞組(zu)是變壓(ya)器的主要部件，稱為器身(shen)紅。

　　電力變(bian)壓器的(de)(de)鐵心(xin)，由(you)磁導率很(hen)高(gao)的(de)(de)硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)制成，硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)有熱(re)軋和冷(leng)(leng)軋兩種，熱(re)軋硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)由(you)于其磁性能差(cha)，因(yin)此(ci)電力變(bian)壓器的(de)(de)鐵心(xin)已不采用這種材料。冷(leng)(leng)軋硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)又分(fen)為無取向(xiang)(xiang)和取向(xiang)(xiang)兩種，其中取向(xiang)(xiang)冷(leng)(leng)車(che)軋硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)有明(ming)顯(xian)的(de)(de)方向(xiang)(xiang)性，即沿著軋制方向(xiang)(xiang)的(de)(de)磁性能好，因(yin)此(ci)目前電力變(bian)壓器均采用冷(leng)(leng)軋取向(xiang)(xiang)硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)。

　　繞(rao)(rao)(rao)(rao)組，是由截面(mian)為圓形，扁形的(de)鋼，鋁導線(xian)(xian)繞(rao)(rao)(rao)(rao)制而(er)成(cheng)，繞(rao)(rao)(rao)(rao)組的(de)主要形式(shi)(shi)(shi)有層(ceng)式(shi)(shi)(shi)和餅式(shi)(shi)(shi)兩(liang)種形式(shi)(shi)(shi)，層(ceng)式(shi)(shi)(shi)繞(rao)(rao)(rao)(rao)組的(de)線(xian)(xian)匝沿其軸(zhou)向依次排列(lie)(lie)，餅式(shi)(shi)(shi)繞(rao)(rao)(rao)(rao)組的(de)線(xian)(xian)匝在幅向形成(cheng)線(xian)(xian)餅后，再沿軸(zhou)向排列(lie)(lie)。

　　按(an)變壓器鐵心(xin)和(he)繞組(zu)的配置來分(fen)類，可分(fen)為心(xin)式和(he)殼式兩(liang)種。心(xin)式結(jie)構(gou)的特點(dian)是繞組(zu)露(lu)出外側(ce)(ce)，而(er)鐵心(xin)在(zai)內側(ce)(ce)，從(cong)繞組(zu)絕緣上考(kao)慮(lv)，這種結(jie)構(gou)適用于高電(dian)壓，殼式結(jie)構(gou)的特點(dian)是在(zai)鐵心(xin)內側(ce)(ce)安放繞組(zu)，從(cong)外側(ce)(ce)看得見鐵心(xin)，這種結(jie)構(gou)適用于低電(dian)壓大電(dian)流的場合。

　　二、配變經濟運行建模

　　配(pei)電變(bian)壓(ya)器的技(ji)術參(can)(can)數表征了配(pei)電變(bian)壓(ya)器在(zai)運行供(gong)電過程中(zhong)自身損(sun)耗的特性：有(you)功功率損(sun)耗和無功功率消耗。雙繞組配(pei)電變(bian)壓(ya)器技(ji)術參(can)(can)數包括：空載電流I0，空載損(sun)耗P0，短路(lu)電壓(ya)UK及(ji)短路(lu)損(sun)耗PK。

　　空載電流值I0和鐵芯材(cai)質、磁路的幾何尺寸(cun)及鐵芯制(zhi)作工藝(yi)等密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。

　　I0% =I0/IN

　　式(shi)中(zhong)：I0―空載電(dian)(dian)流，A；In―配(pei)電(dian)(dian)變(bian)壓器次側繞組的額定電(dian)(dian)流，A。

　　空載損耗(hao)(hao)P0是在配電(dian)變(bian)壓器接入額定電(dian)壓條(tiao)件下，鐵(tie)(tie)芯內由勵(li)磁電(dian)流(liu)引起磁通周期性變(bian)化時產生的損耗(hao)(hao)，也(ye)稱鐵(tie)(tie)芯損耗(hao)(hao)。鐵(tie)(tie)耗(hao)(hao)包括基本(ben)鐵(tie)(tie)耗(hao)(hao)和附加(jia)鐵(tie)(tie)耗(hao)(hao)。

　　短路(lu)電(dian)(dian)壓(ya)UK是(shi)指在(zai)二次繞(rao)組短路(lu)時(shi)，在(zai)一次繞(rao)組施加額定(ding)頻率的電(dian)(dian)壓(ya)，當二次繞(rao)組通(tong)過額定(ding)電(dian)(dian)流時(shi)，一次繞(rao)組所施加的電(dian)(dian)壓(ya)UK稱(cheng)為配電(dian)(dian)變壓(ya)器(qi)的短路(lu)電(dian)(dian)壓(ya)，又稱(cheng)阻抗電(dian)(dian)壓(ya)，為：UK% =UK/UN

　　式中：UN―配電變壓(ya)器一(yi)次側繞組的額定電壓(ya)，kV。

　　配電變壓(ya)器(qi)銘(ming)牌所(suo)給定的(de)短路損耗Pk值，系指(zhi)繞組溫度(du)為75 ℃時(shi)額定負載所(suo)產(chan)生的(de)功率損耗。

　　在(zai)進行配電變壓器(qi)經(jing)濟運行的分析(xi)和(he)計算時，為了簡化計算，有功(gong)功(gong)率(lv)損耗常近(jin)似(si)為：

　　Q0≈S0=I0%×SN×10-2

　　無功功率消耗近似記為(wei)：

　　QK≈SK=UK% ×SN×10-2

　　綜(zong)合(he)功(gong)(gong)率損耗包括(kuo)了有(you)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率損耗，它更(geng)具有(you)系統性的特征。綜(zong)合(he)功(gong)(gong)率經濟運(yun)行更(geng)佳是指：既考(kao)慮(lv)有(you)功(gong)(gong)電量(liang)節約(yue)，又考(kao)慮(lv)無(wu)功(gong)(gong)電量(liang)節約(yue)的綜(zong)合(he)更(geng)佳；既考(kao)慮(lv)用(yong)戶節電又考(kao)慮(lv)電網損耗降低(di)的系統更(geng)佳。

　　三、變壓器并列運行的經濟運行分析

　　我國有(you)相當數(shu)量的變電所，其變壓器(qi)采用并列運(yun)(yun)行(xing)方式(shi)，其中尤(you)以22OKV，110KV變電所更是如此(ci)。對(dui)于并列運(yun)(yun)行(xing)的變壓器(qi)，其經(jing)濟運(yun)(yun)行(xing)方式(shi)的確定(ding)，主要是指所有(you)兩臺及兩臺以上的變壓器(qi)并列運(yun)(yun)行(xing)，在供相同負載的條件下，優選功率損耗最小的運(yun)(yun)行(xing)方式(shi)。

　　如變(bian)配電所變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器總臺(tai)(tai)(tai)數為(wei)N，則存(cun)在著（2n-l）種組合運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)方(fang)式(shi)(shi)。以(yi)(yi)三(san)(san)臺(tai)(tai)(tai)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器為(wei)例(li)，共存(cun)在七(qi)種運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)方(fang)式(shi)(shi)，即A，B，C變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器單臺(tai)(tai)(tai)運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)，AB，CB，以(yi)(yi)兩臺(tai)(tai)(tai)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器并列運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)以(yi)(yi)及ACB三(san)(san)臺(tai)(tai)(tai)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器并列運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)"在這七(qi)種運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)方(fang)式(shi)(shi)之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)，還要經(jing)過十五次(ci)的(de)(de)比較判定(ding)才能(neng)確定(ding)既(ji)滿(man)足(zu)負(fu)載(zai)的(de)(de)用電同時(shi)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器的(de)(de)損耗(hao)也最小的(de)(de)運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)方(fang)式(shi)(shi)。即單臺(tai)(tai)(tai)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)經(jing)過三(san)(san)次(ci)，兩臺(tai)(tai)(tai)并列方(fang)式(shi)(shi)之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)經(jing)過三(san)(san)次(ci)，一臺(tai)(tai)(tai)與兩臺(tai)(tai)(tai)并列之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)經(jing)過六次(ci)，兩臺(tai)(tai)(tai)并列與三(san)(san)臺(tai)(tai)(tai)之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)經(jing)過三(san)(san)次(ci)。十五次(ci)的(de)(de)比較判定(ding)之(zhi)(zhi)(zhi)后才能(neng)確定(ding)既(ji)滿(man)足(zu)負(fu)載(zai)的(de)(de)用電同時(shi)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器的(de)(de)損耗(hao)也最小的(de)(de)運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)方(fang)式(shi)(shi)。其它(ta)臺(tai)(tai)(tai)數并列運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)以(yi)(yi)此類推。

　　1.變(bian)壓器并(bing)列運行的理想情(qing)況是：

　　，空載時(shi)，并列的各變(bian)壓器二(er)次側之(zhi)間沒(mei)有(you)循環(huan)電(dian)流(liu)，即各變(bian)壓器均(jun)為(wei)空載。因為(wei)環(huan)流(liu)不僅會引起(qi)附加損耗，使(shi)變(bian)壓器溫度升高，效率降(jiang)低，還會占用設備容量。

　　第二(er)，負(fu)(fu)載(zai)時，各(ge)(ge)變壓(ya)器(qi)所承擔的(de)負(fu)(fu)載(zai)電流應和它們的(de)額定(ding)容(rong)(rong)量(liang)(liang)成正比。容(rong)(rong)量(liang)(liang)大的(de)應多分(fen)擔負(fu)(fu)載(zai)，容(rong)(rong)量(liang)(liang)小的(de)應少分(fen)擔負(fu)(fu)載(zai)，使各(ge)(ge)臺變壓(ya)器(qi)的(de)容(rong)(rong)量(liang)(liang)得到充(chong)分(fen)利用(yong)。即各(ge)(ge)變壓(ya)器(qi)的(de)負(fu)(fu)載(zai)系數應相同。

　　第(di)三，負(fu)(fu)載時各(ge)臺變壓器(qi)負(fu)(fu)載側電(dian)(dian)流應(ying)同相(xiang)位。即總負(fu)(fu)載電(dian)(dian)流為各(ge)臺變壓器(qi)負(fu)(fu)載電(dian)(dian)流之和(he)。

　　為(wei)了達到以上(shang)理(li)想(xiang)的并列(lie)要(yao)求，并列(lie)運(yun)行(xing)(xing)的各變(bian)壓(ya)(ya)器必須滿足下列(lie)四種條件，（1）.繞組接線組別必須相同；（2）變(bian)比應(ying)相等(deng)；（3）短(duan)路(lu)阻(zu)抗(kang)應(ying)接近（變(bian)壓(ya)(ya)器運(yun)行(xing)(xing)規程規定變(bian)壓(ya)(ya)器并列(lie)運(yun)行(xing)(xing)時短(duan)路(lu)阻(zu)抗(kang)之差不超過10%）；（4）容(rong)量(liang)不能(neng)相差太大（對于并列(lie)運(yun)行(xing)(xing)的變(bian)壓(ya)(ya)器，其容(rong)量(liang)比不能(neng)大于3：1）。

　　2.并列運行(xing)變壓器的組(zu)合技術參數

　　N臺變(bian)壓(ya)器(qi)并(bing)列運行(xing)相當于(yu)一臺組合式變(bian)壓(ya)器(qi)運行(xing)，其組合后的(de)空(kong)載(zai)損耗(hao)P0N和勵(li)磁功率Q0N分別等于(yu)各臺變(bian)壓(ya)器(qi)空(kong)載(zai)損耗(hao)和勵(li)磁功率之(zhi)和符合變(bian)壓(ya)器(qi)經濟(ji)運行(xing)的(de)要(yao)求。