【導(dǎo)讀】[1]王英，郭小紅，同步發(fā)電機(jī)與變壓器原理及運(yùn)行，太原電力高等?？茖W(xué)校，1995：20—28，思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準(zhǔn)確大、深入,知識面寬。變壓器在整個(gè)國計(jì)民生中是一種應(yīng)用極廣的耗能設(shè)備。變壓器是電力生產(chǎn)過程中的主要電器。由于變壓器臺數(shù)多、總?cè)萘看?，所以在發(fā)、供、用電過程中變壓器總的電能損失約占整個(gè)電力系統(tǒng)損失的30%左右。因此，全面開展變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。變壓器在變換電壓及傳遞功率的過程中，自身將會產(chǎn)生有功功率損耗和無功功率損耗。變壓器的有功功率和無功功率損耗又與變壓器的技術(shù)特性有關(guān)，同時(shí)又隨著負(fù)載的變化而產(chǎn)生非線性的變化。因此，本文通過對變壓器運(yùn)行中損耗的分析，計(jì)算，總結(jié)出在實(shí)際運(yùn)行過程中如何控制變壓器的負(fù)荷大小，以減少變壓器自身的損耗節(jié)約電能，降低成本，基本達(dá)到了我們想要的最終效果。

　　

【正文】 8～16時(shí) 16～24時(shí) 日負(fù)載系數(shù)均方值 日負(fù)載系數(shù)平均值 日負(fù)載波動系數(shù) 、日無功電量的節(jié)約值分別為由以上分析計(jì)算可見，在變壓器負(fù)載不變的條件下。本例中無功節(jié)電是有功節(jié)電的四倍多。所以在日供電量不變的情況下，調(diào)整變壓器負(fù)載不僅可以降低變壓器損失做到節(jié)電，同時(shí)還可以降低變壓器無功功率消耗，提高變壓器一次功率因數(shù)。6 變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配 容量相同的變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配 兩臺變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配 設(shè)變壓器A的負(fù)載視在功率為，變壓器B的負(fù)載視在功率為，變壓器A，B總的負(fù)載視在功率：…………………………… 兩臺變壓器總的有功功率損耗的計(jì)算式為： ……………… 上式中βA和βB的計(jì)算式分別為： ……………… 、： ………………若變壓器總的負(fù)載視在功率保持不變，且負(fù)載功率因數(shù)是一個(gè)固定的值，則兩臺變壓器總的有功功率損耗隨著變壓器A的負(fù)載視在功率的變化而變化。，： Z0 變壓器負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配由于是個(gè)二次函數(shù)，所以在該函數(shù)定義域內(nèi)存在一個(gè)極小值，如上圖中的Z點(diǎn)，在這一點(diǎn)處變壓器總的功率損失最小。對上式求一階導(dǎo)數(shù)可得出： ………………………當(dāng)變壓器A的負(fù)載視在功率時(shí)，變壓器總的功率損失取得極小值，對函數(shù)求導(dǎo)，同樣可得：………………………令變壓器A和B的有功負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)，分別為： ………………………由上可知，兩臺容量相同變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配，是與變壓器自身的短路損失成反比的。 多臺變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配N臺變壓器的總負(fù)載視在功率為：…………………………則N臺變壓器總的有功功率損耗的計(jì)算式為： …………………假定第1臺到第n1臺變壓器間的負(fù)載已按有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)分配，則此時(shí)的負(fù)載視在功率分別為：……………………… ——n1臺變壓器中第臺變壓器有功負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)。： ……若變壓器總的負(fù)載視在功率保持不變，負(fù)載功率因數(shù)也是一個(gè)固定的值，則N臺變壓器總的有功功率損耗隨著第N臺變壓器的負(fù)載視在功率的變化而變化。，對其求導(dǎo)并令其等于0，可得： ………………………第X臺變壓器負(fù)載視在功率經(jīng)濟(jì)分配的計(jì)算式為： ………………………所以，第X臺變壓器的有功負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)為： ………………………：兩臺變壓器時(shí)， N臺變壓器時(shí)，由上述各式的分析推導(dǎo)可看出：對N臺容量相同的變壓器，變壓器間的有功負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)與變壓器總的負(fù)載大小無關(guān)，而主要取決于各臺變壓器短路損耗的大小。其負(fù)載按變壓器短路損失成反比進(jìn)行分配是最經(jīng)濟(jì)的。 因此當(dāng)一個(gè)地區(qū)或一個(gè)企業(yè)變壓器的運(yùn)行臺數(shù)和運(yùn)行方式確定后，其各臺變壓器的有功負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)也就確定了。分析和計(jì)算變壓器間負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配的實(shí)質(zhì)也就是分析和計(jì)算變壓器間的負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)。 容量不同的變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配 兩臺變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配 設(shè)變壓器A的額定容量為，負(fù)載視在功率為，變壓器B的額定容量為，負(fù)載視在功率為，變壓器A，B總的負(fù)載視在功率： ……………………… 變壓器A，B的負(fù)載系數(shù)分別為： ………………………兩臺變壓器總的有功功率損耗的計(jì)算式為：………同以上分析相似，兩臺變壓器總的有功功率損耗隨著變壓器A的負(fù)載視在功率的變化而變化。對函數(shù)求導(dǎo)并令其等于零得： ………………………同理可得出變壓器B的負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配計(jì)算式為： ……………………… 由上式可直接推出變壓器A，B的有功負(fù)載分配系數(shù)為： …………………… 多臺變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配 同理可推導(dǎo)出N臺容量不同的變壓器間第X臺的有功負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)： ……………………………由上式可看出：容量不同的變壓器間的有功負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)與變壓器總的負(fù)載大小無關(guān)，而與變壓器短路損失反比，與變壓器容量的平方成正比。 變壓器負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配節(jié)約功率的計(jì)算 變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配必然要比按容量分配節(jié)約功率。 設(shè)變壓器按容量分配負(fù)載時(shí)其負(fù)載視在功率為，其損耗為：……………………… 按負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配時(shí)的負(fù)載視在功率為，損耗為：………………………兩式相減得變壓器節(jié)約的有功功率為：……………………… 由以上分析可知，如有N臺變壓器，原來負(fù)載按自然分配，現(xiàn)在實(shí)行經(jīng)濟(jì)分配，其總的有功功率節(jié)約計(jì)算式為：……………………… 對于變壓器間負(fù)載的分配，不能只根據(jù)變壓器的容量進(jìn)行負(fù)載分配。而是要以各臺變壓器的技術(shù)特性為依據(jù)，分別計(jì)算出各臺變壓器的負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配系數(shù)進(jìn)行變壓器間負(fù)載的調(diào)整，才能達(dá)到變壓器總損耗最小。7 科學(xué)管理和變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 變壓器制造和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不僅取決于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的選擇，同時(shí)更取決于變壓器的制造水平。按變壓器經(jīng)常負(fù)載大致可以分為四種情況：一是經(jīng)常處于滿載或接近滿載運(yùn)行的變壓器；二是經(jīng)常處于多半載運(yùn)行的變壓器；三是經(jīng)常處于少半載運(yùn)行的變壓器；四是經(jīng)常處于輕載或空載運(yùn)行的變壓器。當(dāng)前制造廠出廠的變壓器，經(jīng)濟(jì)負(fù)載率大都是40～60%范圍，對上面的四類負(fù)載都不完全適應(yīng)，特別是對滿載或輕載運(yùn)行的變壓器損失率是很大的。因此，建議生產(chǎn)四個(gè)類型的變壓器，其經(jīng)濟(jì)負(fù)載率分別為90%、65%、40%、20%.各用電單位都能根據(jù)變壓器的負(fù)載情況選擇相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)負(fù)載率的變壓器。這樣一來，各用電單位的變壓器都能在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)運(yùn)行，就可以大量節(jié)約有功電量和無功電量。 變壓器更新和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行設(shè)備更新的目的不單純是消除其有形磨損，更是為了消除其無形磨損。只有不斷更新的途徑才能從根本上使設(shè)備損耗降低、效率提高，改善技術(shù)落后狀況。不同類型的生產(chǎn)設(shè)備有不同的更新周期，更新周期確定的基本方法有：一是按設(shè)備有形磨損確定的自然壽命年限進(jìn)行更新；另一種是按設(shè)備機(jī)械磨損確定的經(jīng)濟(jì)壽命年限進(jìn)行更新，這主要取決于新一代設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步程度—標(biāo)準(zhǔn)化水平提高的程度及其所帶來的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的大小。在通常情況下，按設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命確定的更新周期比按機(jī)械壽命確定的更新周期要短得多。更新變壓器必然會帶來有功電量和無功電量的節(jié)約。但要增加投資，這里也存在一個(gè)回收年限的問題。變壓器不是損壞后才更新，而是老化到一定程度，還要有一定剩值時(shí)就可以更新。特別是當(dāng)變壓器需要大修時(shí)更應(yīng)考慮更新。變壓器廠家對各種不同型式、不同容量的變壓器的使用壽命都有規(guī)定，一般為20年。使用單位按這一規(guī)定年限提取設(shè)備折舊費(fèi)，并進(jìn)行變壓器更新。 技術(shù)管理和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（1）減少變壓器的降壓次數(shù)，就減少了變壓器的損耗。（2）在安全條件的允許下，對于變比小于2的變壓器，盡量采用自耦變壓器。自耦變壓器和同容量的兩線圈的變壓器相比，有功和無功損耗要減小很多。（3）不同的功率因數(shù)引起的變壓器有功和無功消耗也不同，即隨著功率因數(shù)的提高，變壓器的有功和無功消耗都要下降。因此，應(yīng)盡量提高功率因數(shù)，降低變壓器的無功功率。（4）變壓器繞組的電阻隨著溫度增高而增大。對同一臺變壓器在同一負(fù)載下，如果溫度越低，損耗也越低。因此，應(yīng)作好變壓器散熱，降低變壓器的溫度。8 總 結(jié)經(jīng)過自己這一段時(shí)間的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也告一段落，看著自己經(jīng)過不懈的努力而做的設(shè)計(jì)，不由的有一種很欣喜的感覺和成就感，同時(shí)也從心里進(jìn)一步的領(lǐng)悟到，無論怎樣困難的事只要自己努力并堅(jiān)持到最后總會有好的收獲。 通過這次設(shè)計(jì),讓我感覺到在自己的學(xué)業(yè)上也是一個(gè)從質(zhì)的跨越，更好的深化和鞏固了我的理論知識，更重要的是讓我全面了解并掌握了一個(gè)和我們大家生活息息相關(guān)的東西—變壓器。 . 因此。 ，通過詳細(xì)分析和嚴(yán)密計(jì)算，選擇技術(shù)參數(shù)好的變壓器和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式運(yùn)行。，使變壓器間負(fù)載能接近經(jīng)濟(jì)分配，使變壓器能在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)運(yùn)行?！??？偟恼f來，這次設(shè)計(jì)非常的成功，雖然在做的過程中遇到了很多的困難，但都讓我克服了，我相信這次設(shè)計(jì)對我以后的學(xué)習(xí)和工作將起到非常重要的影響。參考文獻(xiàn)[1] 王英，郭小紅，同步發(fā)電機(jī)與變壓器原理及運(yùn)行，太原電力高等專科學(xué)校，1995：20—28，[2] 胡景生等著，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，中國電力出版社，北京，1999[3] 李永，三繞組變壓器經(jīng)濟(jì)實(shí)用計(jì)算，節(jié)能，20006：29—31[4] 丁毓山，高松，變壓器最佳容量確定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，中國水利水電出版社，1996：11—12[5] 許建軍，兩部制電價(jià)與變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，銅業(yè)工程，200001[6] 李小安，配電變壓器無功功率的消耗與節(jié)能，電工技術(shù)雜志，19992：45—47[7] 徐建政，凌云，并列運(yùn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式分析，電力自動化設(shè)備，20019[8] 魏勝宏，并列運(yùn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的自動控制，節(jié)能技術(shù)，200103致 謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)到此就告一段落了，各項(xiàng)工作都很順利的完成了，在這次設(shè)計(jì)過程中，我遇到了大大小小的困難，但我都很順利的解決了，因?yàn)槲覀冇衼碜灾苓呁瑢W(xué)的用心幫助和老師的精心教誨。 在我到處查找資料尋原理時(shí)，我們的學(xué)長給了我不少的幫助，他給我提供了一些他能做到的技術(shù)指導(dǎo)和觀點(diǎn)。而這次設(shè)計(jì)能如此完美的完成歸根到底的還是在于平時(shí)曹老師對理論知識很詳細(xì)的講解和在設(shè)計(jì)中給我的一些指導(dǎo)。 在自己和大家的共同努力下這次設(shè)計(jì)圓滿的結(jié)束了，感謝一切在此次設(shè)計(jì)中給過我?guī)椭睦蠋煛W(xué)長和同學(xué)朋友，同時(shí)也感謝這三年來湖南工學(xué)院對我的栽培，相信經(jīng)過大學(xué)三年的學(xué)習(xí)，我以后的人生道路一定會更加寬廣。