變壓器運(yùn)行的效率與效益

配變是電網(wǎng)向用戶供電的載體，配變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是企業(yè)降低電力成本要素。配變相對(duì)于其他電氣設(shè)備而言，其運(yùn)行效率是很高，但運(yùn)行中自身也會(huì)產(chǎn)生損耗，而變損大小與運(yùn)行效率有關(guān)。從降損角度講，配變的滿載運(yùn)行其效率并非最佳，若長(zhǎng)期滿載運(yùn)行，不僅效率下降，而且還會(huì)增加變損，長(zhǎng)期超載還會(huì)縮短使用壽命，甚至還能釀成事故。

理論與實(shí)踐表明，配變負(fù)載系數(shù)與運(yùn)行效率有關(guān)，只有當(dāng)配變負(fù)載系數(shù)為50%時(shí)，運(yùn)行效率最高，或且說，配變運(yùn)行中只有鐵損等于銅損時(shí)，效率最高，變損最小，這表明提高運(yùn)行效率，將蘊(yùn)涵著降損的潛能。

然而事物總是一分為二，如果僅一味強(qiáng)調(diào)提高運(yùn)行效率，這雖然能降低變損，卻往往忽略了一個(gè)敏感而實(shí)際的問題，即如何減少設(shè)備一次性投資和容量電費(fèi)。

由于受傳統(tǒng)觀念和習(xí)慣用電的影響，用戶接入電網(wǎng)運(yùn)行的配變，僅處于自然狀態(tài)下運(yùn)行，再加之受容量電費(fèi)和電壓等級(jí)差別電價(jià)的制約，同時(shí)對(duì)容量電費(fèi)的規(guī)定不甚了解，從而導(dǎo)致電力成本的增加。用戶若是要從降低電力成本著想，應(yīng)從配變運(yùn)行效率和效益綜合考量而采取相關(guān)措施，必將取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、配變運(yùn)行效率與變損關(guān)系

配變運(yùn)行中產(chǎn)生損耗分為鐵損和銅損，配變?cè)陬~定電壓下運(yùn)行其鐵損是個(gè)常數(shù)，而銅損卻與二次負(fù)載電流平方成正比，并隨負(fù)載電流的變化而變化。配變運(yùn)行中只有當(dāng)鐵損等于銅損時(shí)，運(yùn)行效率最高，變損最小。

配變運(yùn)行效率最高時(shí)的負(fù)載系數(shù)稱為理論最佳負(fù)載系數(shù)。β=0.5這是配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的理論依據(jù)，當(dāng)負(fù)載系數(shù)為50%時(shí)，配變運(yùn)行效率最高，變損最小。在配變運(yùn)行中可依據(jù)這個(gè)原理對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，使之達(dá)到降損節(jié)能，實(shí)現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

二、提高配變運(yùn)行效率的措施

1.按β=0.5調(diào)整用電負(fù)載

β=0.5這是配變運(yùn)行效率最高時(shí)理論負(fù)載系數(shù)，配變運(yùn)行中應(yīng)以最佳負(fù)載系數(shù)為依據(jù)，及時(shí)調(diào)整或控制用電負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。若配變長(zhǎng)期處于輕載運(yùn)行，其效率必然下降，則要更換適宜容量的配變。如是處于滿載運(yùn)行其效率也不是最佳，則要進(jìn)行增容改造。若僅在高峰期超載，可通過 “移峰填谷”予以調(diào)整。為此，按最佳負(fù)載系數(shù)及時(shí)調(diào)整用電負(fù)荷是提高運(yùn)行效率的措施。

2.實(shí)時(shí)檢測(cè)配變?nèi)嘭?fù)荷電流平衡度

配變運(yùn)行中若三相負(fù)載不對(duì)稱，則會(huì)產(chǎn)生三相負(fù)荷電流的不平衡，這不僅產(chǎn)生附加損耗，而且還會(huì)造成運(yùn)行效率下降。為能及時(shí)發(fā)現(xiàn)三相負(fù)載是否均衡，則需對(duì)三相負(fù)荷電流進(jìn)行檢測(cè)，如是三相負(fù)荷電流差別較大，則需及時(shí)對(duì)用電負(fù)載進(jìn)行調(diào)整，使之處于基本均衡下運(yùn)行，即能提高效率，降低變損。

3.加強(qiáng)用電管理

配變供給用電負(fù)荷時(shí)處于變化之中，為提高運(yùn)行效率則需對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行檢測(cè)，如有負(fù)荷波動(dòng)異?；蛲蛔?，應(yīng)在查找原因后加強(qiáng)對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行管理，通過實(shí)施“移峰填谷”，或執(zhí)行峰谷分時(shí)電價(jià)等措施，促使用戶調(diào)峰、避峰用電，使之達(dá)到用電負(fù)荷基本均衡，以減少負(fù)荷波動(dòng)造成附加損耗，同時(shí)還有利于提高運(yùn)行效率。

4.配變低壓側(cè)實(shí)施無功補(bǔ)償

配變運(yùn)行效率與功率因數(shù)有關(guān)，其低壓側(cè)實(shí)施無功補(bǔ)償是減少無功消耗，提高功率因數(shù)有效措施。其補(bǔ)償裝置應(yīng)采用自動(dòng)投切技術(shù)，可達(dá)到自動(dòng)跟蹤無功負(fù)荷變化，以達(dá)到無功的實(shí)時(shí)平衡。

此外還可運(yùn)行電價(jià)杠桿，輔之實(shí)行力率調(diào)整電費(fèi)辦法，促使用戶自覺實(shí)施無功補(bǔ)償，以提高配變運(yùn)行效率。

5.合理的配變運(yùn)行方式

對(duì)采用配變并列運(yùn)行用戶，可按用電負(fù)荷的變化，靈活改變配變運(yùn)行方式，這也可提高運(yùn)行效率。如高峰期用電負(fù)荷增大，可采用配變的并列運(yùn)行，因兩臺(tái)阻抗相同配變并列運(yùn)行，其阻抗比單獨(dú)運(yùn)行時(shí)減小一半，在輸出相同功率時(shí)，其變損也會(huì)減小一半，有利于提高運(yùn)行效率。在低谷時(shí)段，用電負(fù)荷減小，運(yùn)行電壓升高，當(dāng)用電負(fù)荷小于臨界負(fù)荷時(shí)，可改為單獨(dú)運(yùn)行，不僅能滿足用電需求，而且還可提高運(yùn)行效率。

6.運(yùn)用需量控制技術(shù)優(yōu)化用電方式

需量控制技術(shù)是對(duì)用戶最大用電負(fù)荷進(jìn)行控制的技術(shù)裝置。當(dāng)用戶用電負(fù)荷達(dá)到最大需量時(shí)，控制裝置即能自動(dòng)用戶供電負(fù)荷進(jìn)行限制，客觀上降低電網(wǎng)高峰負(fù)荷，從而提高電網(wǎng)負(fù)載系數(shù)。

為能對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可運(yùn)用配變終端檢測(cè)裝置，對(duì)配變運(yùn)行中的電流、電壓、功率及電能表等數(shù)據(jù)進(jìn)行在線檢測(cè)。根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而采取措施對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，使配變處于最佳負(fù)載系數(shù)運(yùn)行，提高運(yùn)行效率。

三、配變運(yùn)行效益不容忽視

實(shí)現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，既是經(jīng)濟(jì)問題，又是技術(shù)問題，同時(shí)也是電力需求側(cè)管理的重要內(nèi)容。理論與實(shí)踐表明，配變運(yùn)行效率與負(fù)載系數(shù)有關(guān)，為實(shí)現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，應(yīng)按“效率與效益并重，以效益優(yōu)先”的原則，通過采取相關(guān)措施調(diào)整用電負(fù)荷，使之達(dá)到降損節(jié)能增加經(jīng)濟(jì)效益。

據(jù)GB-T134624《工礦企業(yè)電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行導(dǎo)則》、GB3485《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》及國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的變壓器經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)方法等，強(qiáng)調(diào)的是變壓器的運(yùn)行效率，即變壓器運(yùn)行時(shí)自身效率要高，以及變壓器運(yùn)行時(shí)向電網(wǎng)索取無功而造成有功的損耗要最小。這說明變壓器處于最佳效率運(yùn)行是降低變損的途徑。

然而在提高配變運(yùn)行效率時(shí)，卻往往會(huì)忽略一個(gè)用戶敏感而實(shí)際問題，即如何減少設(shè)備一次性投資和容量電費(fèi)等問題，為實(shí)現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，應(yīng)從效率和效益綜合考量，正確處理好效率與效益的關(guān)系。

殊不知供電部門也有一些引導(dǎo)和激勵(lì)用戶合理用電與計(jì)費(fèi)的辦法。如需量和容器的計(jì)費(fèi)方式;按電壓等級(jí)設(shè)置電價(jià);同一用電性質(zhì)按不同容量劃分電價(jià)，以及允許用戶改變?nèi)萘亢蜕暾?qǐng)變更用電及短時(shí)停運(yùn)等規(guī)定，為的是鼓勵(lì)用戶減少電力需求和提高電力利用率。用戶如能合理選擇使用這些規(guī)定，即能減少容量電費(fèi)，從而降低電力成本增加經(jīng)濟(jì)效益。

1.配變負(fù)載系數(shù)的合理取值

隨著電力市場(chǎng)電價(jià)改革力度的加大，兩部制電價(jià)中容量電費(fèi)比重呈上升趨勢(shì)。配變運(yùn)行的平均負(fù)載系數(shù)提高后，容量電費(fèi)占總電費(fèi)的比例會(huì)下降，反之，則要升高。β=0.5這是配變最佳理論負(fù)載系數(shù)，配變運(yùn)行中其負(fù)載系數(shù)若按50%取值，運(yùn)行效率最高，變損最小。然而卻增加設(shè)備一次性投資和容量電費(fèi)，所以負(fù)載系數(shù)取值是容量電費(fèi)增減的因素。但從經(jīng)濟(jì)效益講，負(fù)載系數(shù)在0.5~0.75之間取值，可增加用戶的經(jīng)濟(jì)效益。

2.合理選擇容量電費(fèi)計(jì)算方式

配變?nèi)萘侩娰M(fèi)計(jì)算方式，供電部門規(guī)定：在不影響電網(wǎng)安全運(yùn)行前提下，用戶可按配變?nèi)萘炕蜃畲笮枇孔孕羞x擇，這無疑是降低容量電費(fèi)的福音。

另外，用戶還可通過“移峰填谷”等措施，優(yōu)化用電方式均衡用電負(fù)荷，以此可減少電力需求，從而減少配變?nèi)萘窟_(dá)到降低容量電費(fèi)。

3.按用電需求確定配變?nèi)萘?/p>

現(xiàn)行電價(jià)有兩部制電價(jià)和單一綜合電價(jià)。大工業(yè)電價(jià)(兩部制電價(jià))與非普工業(yè)電價(jià)是以報(bào)裝配變?nèi)萘?15kVa來界定，31kVa以上執(zhí)行兩部制電價(jià)，而315kVa以下執(zhí)行非普工業(yè)電價(jià)。如某廠報(bào)裝配變?nèi)萘?15kVa，需按兩部制電價(jià)計(jì)費(fèi)。后因用電負(fù)荷減少，可通過變更容量改為100kVa配變供電，即不必交容量電費(fèi)，可降低電力成本。

4.選擇合宜供電電壓等級(jí)

企業(yè)用電選擇適宜受電電壓等級(jí)，也是降低電力成本的途徑。對(duì)用電負(fù)荷大而負(fù)載系數(shù)又高的企業(yè)，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件允許下，宜選用高電壓直供。而用電負(fù)荷不足100kVa，負(fù)荷率又低的用戶可申請(qǐng)公用變的220/380V供電，這也能降低電力成本。

5.適時(shí)申請(qǐng)配變短期停運(yùn)

有的企業(yè)受客觀因素影響，造成用電負(fù)荷的較大變化，可在用電負(fù)荷減少期間，申請(qǐng)配變的短期停運(yùn)(僅對(duì)315kVa及以上配變)，這可減少停運(yùn)期的變損和容量電費(fèi)，從而降低電力成本。

6.實(shí)施大工業(yè)用電與生活服務(wù)用電分離

有的企業(yè)辦有社會(huì)服務(wù)項(xiàng)目，其用電可按其他電價(jià)執(zhí)行。雖供電部門允許大宗工業(yè)用電與服務(wù)項(xiàng)目同一配變供電，計(jì)費(fèi)時(shí)可扣除服務(wù)項(xiàng)目容量再計(jì)收容量電費(fèi)。但實(shí)際操作中很難落實(shí)到位，其解決辦法是實(shí)施兩用電分離，將服務(wù)項(xiàng)目移交供電部門直接抄表計(jì)費(fèi)，這也是降低容量電費(fèi)增加效益的措施。

四、結(jié)束語

配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，在配變運(yùn)行管理中，應(yīng)堅(jiān)持效率和效益并重，以效益優(yōu)先的原則。提高配變運(yùn)行效率，蘊(yùn)存著降損的潛能。如一味強(qiáng)調(diào)提高效率，往往忽略一個(gè)敏感而實(shí)際問題，即如何減少一次性投資和容量電費(fèi)。為降低企業(yè)電力成本，應(yīng)從效率和效益綜合考量，提出提高配變運(yùn)行效率和增加效益的措施，這才具有現(xiàn)實(shí)意義。