邢鋼變壓器經濟運行淺析

【摘　要】　電力變壓器是工礦企業供配電系統的主要設備。由于使用的不合理，不能運行在最經濟狀態，造成極大的浪費。根據變壓器經濟運行理論及計算機軟件包，對邢鋼百余臺變壓器進行經濟技術測算，調整變壓器運行方式，達到了節電增效的目的。

1　變壓器經濟運行及軟件

　　1.1　變壓器經濟運行概念

　　變壓器經濟運行是指充分利用現有設備條件，通過擇優選取最佳運行方式和優化負載調整，在保證安全供電的條件下最大限度地降低變壓器電能損耗和提高其電源側功率因數，其實質就是技術經濟允許條件下的變壓器節電運行，它具有科學性，系統性，實用性和效益性。變壓器經濟運行就是在損耗的電能中去挖掘節電潛力，是節約能源，降低成本的重要途徑。

　　1.2　變壓器經濟運行軟件簡介

　　變壓器經濟運行節電技術是胡景生教授多年的研究成果。變壓器經濟運行軟件是在《變壓器經濟運行》一書的基礎上，由胡教授親自指導研制的一套軟件包。此軟件包括：(1)變電所并列變壓器經濟運行軟件；(2)共用變壓器經濟運行軟件；(3)變壓器負載調整優化軟件；(4)變壓器間調整負載優化軟件；(5)變壓器經濟負載系數與經濟運行區軟件等五個軟件包。

2　邢鋼現狀及問題的提出

　　邢鋼是邢臺地區的用電大戶，1999年全年總耗電量44825.57萬kW·h，全部生產設施電源均引自廠區內部的110kV的變電站，在站內設有SFL－31500kVA變壓器3臺，以6kV電壓，分49分路向各變電所或變壓器輸送電源。共有高壓配電室12個，低壓配電室近40余個，在線變壓器96臺，總容量95000kVA。正常最大負荷59000kW。

　　由以上數據可以看出變壓器總容量大于3臺主變的容量，并約有40％運行在不經濟區或劣區，存在著用電的巨大浪費，而能耗的巨大又直接制約著“邢鋼”的發展，電耗占總能耗的16％，可見節約用電是降低成本的重要途徑。但投入大量資金搞節能降耗工程又是一件不容易的事情。利用變器經濟運行軟件對邢鋼變壓器進行準確地分析并提出改進方案，以達到節電的目的是非常必要的。

3　具體分析

　　為了準確得到軟件包所需求的變壓器的各種參數，公司人員深入生產現場逐個調查變壓器運行的基本情況，并對變壓器技術檔案應用數據庫進行管理，將運行及備用的百余臺變壓器的技術參數全部輸入到軟件包并測算，發現公司有許多變壓器運行在不經濟區甚至在最劣區。下面將以邢鋼公司下屬兩個廠(以下簡稱A廠、B廠)為例具體分析：

　　A廠建廠時間早，用電負荷比較穩定。該廠擔負300m3高爐供水的水泵供電的是3臺1000kVA變壓器。在測算前的3臺變壓器運行狀況是兩用一備。經過使用軟件包的并列變壓器經濟運行軟件測試，按排列組合存在的運行方式，將一種損耗最小的方式投入運行。經過調整選擇最佳組合運行方式。年節電：有功電量51000kW·h、無功電量401200kvarh、綜合節電量75420kW·h。

　　B廠由于是新建工程，供配電存在不合理現象。供配電基本情況：由110kV變電站分兩路以6kV電壓供電到該廠中心配電室，下面有7個變電所，14臺變壓器，總容量16330kVA，且全部處于運行狀態，總用電負荷平均在3000～4000kVA。可見裝機容量遠遠大于實際使用量，由此可知存在的節電潛力是巨大的。

　　其中一變電所有3臺1000kVA變壓器分列運行，互有聯絡線。正常生產時只有2號變壓器帶負荷，負載系數在30％左右，1、3號負載很小，負載系數1％～7％，由軟件分析：停1號變壓器最經濟，從電度表計量可以計算出年節電在30萬kW·h(包括變壓器空載損耗和線損)。

　　2、3號變壓器根據生產情況實施一臺運行，另一臺備用。使用2號軟件包——分列運行變壓器經濟運行，將各種參數、數據輸入計算機，計算機通過分析、計算做出的圖形顯示無論在哪個時間段，都應共用2號變壓器。這樣年節約有功電量1.4萬kW·h，無功電量4.4萬kvarh，綜合電量1.9萬kW·h。若在安全生產的前提下，3號變壓器采取冷備用，又可實現年節電30萬kW·h。

　　總之，如果該變電所的變壓器，不用投資僅通過簡單的倒閘操作，即可實現年節電60多萬kW·h，實現經濟效益25萬元。

　　通過運行軟件包計算分析，可以明顯算出該廠供電系統中的變電所若全部采用經濟運行方式年可節電210余萬kW·h，經濟效益每年近90萬元，效益明顯，潛力很大，特別是無功電量的節約更為顯著，這是因為變壓器是一個感性很強的供電設備，如果無功損耗升高使功率因數降低，致使無功電流循環于供電網中，導致用電設備電流增大，溫升提高，造成損耗的增加，電能的浪費。以上實例充分說明開展變壓器經濟運行既可大量節約電容器的投資，又可降低供電系統的線損。

【摘　要】　電力變壓器是工礦企業供配電系統的主要設備。由于使用的不合理，不能運行在最經濟狀態，造成極大的浪費。根據變壓器經濟運行理論及計算機軟件包，對邢鋼百余臺變壓器進行經濟技術測算，調整變壓器運行方式，達到了節電增效的目的。

1　變壓器經濟運行及軟件

　　1.1　變壓器經濟運行概念

　　變壓器經濟運行是指充分利用現有設備條件，通過擇優選取最佳運行方式和優化負載調整，在保證安全供電的條件下最大限度地降低變壓器電能損耗和提高其電源側功率因數，其實質就是技術經濟允許條件下的變壓器節電運行，它具有科學性，系統性，實用性和效益性。變壓器經濟運行就是在損耗的電能中去挖掘節電潛力，是節約能源，降低成本的重要途徑。

　　1.2　變壓器經濟運行軟件簡介

　　變壓器經濟運行節電技術是胡景生教授多年的研究成果。變壓器經濟運行軟件是在《變壓器經濟運行》一書的基礎上，由胡教授親自指導研制的一套軟件包。此軟件包括：(1)變電所并列變壓器經濟運行軟件；(2)共用變壓器經濟運行軟件；(3)變壓器負載調整優化軟件；(4)變壓器間調整負載優化軟件；(5)變壓器經濟負載系數與經濟運行區軟件等五個軟件包。

2　邢鋼現狀及問題的提出

　　邢鋼是邢臺地區的用電大戶，1999年全年總耗電量44825.57萬kW·h，全部生產設施電源均引自廠區內部的110kV的變電站，在站內設有SFL－31500kVA變壓器3臺，以6kV電壓，分49分路向各變電所或變壓器輸送電源。共有高壓配電室12個，低壓配電室近40余個，在線變壓器96臺，總容量95000kVA。正常最大負荷59000kW。

　　由以上數據可以看出變壓器總容量大于3臺主變的容量，并約有40％運行在不經濟區或劣區，存在著用電的巨大浪費，而能耗的巨大又直接制約著“邢鋼”的發展，電耗占總能耗的16％，可見節約用電是降低成本的重要途徑。但投入大量資金搞節能降耗工程又是一件不容易的事情。利用變器經濟運行軟件對邢鋼變壓器進行準確地分析并提出改進方案，以達到節電的目的是非常必要的。

3　具體分析

　　為了準確得到軟件包所需求的變壓器的各種參數，公司人員深入生產現場逐個調查變壓器運行的基本情況，并對變壓器技術檔案應用數據庫進行管理，將運行及備用的百余臺變壓器的技術參數全部輸入到軟件包并測算，發現公司有許多變壓器運行在不經濟區甚至在最劣區。下面將以邢鋼公司下屬兩個廠(以下簡稱A廠、B廠)為例具體分析：

　　A廠建廠時間早，用電負荷比較穩定。該廠擔負300m3高爐供水的水泵供電的是3臺1000kVA變壓器。在測算前的3臺變壓器運行狀況是兩用一備。經過使用軟件包的并列變壓器經濟運行軟件測試，按排列組合存在的運行方式，將一種損耗最小的方式投入運行。經過調整選擇最佳組合運行方式。年節電：有功電量51000kW·h、無功電量401200kvarh、綜合節電量75420kW·h。

　　B廠由于是新建工程，供配電存在不合理現象。供配電基本情況：由110kV變電站分兩路以6kV電壓供電到該廠中心配電室，下面有7個變電所，14臺變壓器，總容量16330kVA，且全部處于運行狀態，總用電負荷平均在3000～4000kVA。可見裝機容量遠遠大于實際使用量，由此可知存在的節電潛力是巨大的。

　　其中一變電所有3臺1000kVA變壓器分列運行，互有聯絡線。正常生產時只有2號變壓器帶負荷，負載系數在30％左右，1、3號負載很小，負載系數1％～7％，由軟件分析：停1號變壓器最經濟，從電度表計量可以計算出年節電在30萬kW·h(包括變壓器空載損耗和線損)。

　　2、3號變壓器根據生產情況實施一臺運行，另一臺備用。使用2號軟件包——分列運行變壓器經濟運行，將各種參數、數據輸入計算機，計算機通過分析、計算做出的圖形顯示無論在哪個時間段，都應共用2號變壓器。這樣年節約有功電量1.4萬kW·h，無功電量4.4萬kvarh，綜合電量1.9萬kW·h。若在安全生產的前提下，3號變壓器采取冷備用，又可實現年節電30萬kW·h。

　　總之，如果該變電所的變壓器，不用投資僅通過簡單的倒閘操作，即可實現年節電60多萬kW·h，實現經濟效益25萬元。

　　通過運行軟件包計算分析，可以明顯算出該廠供電系統中的變電所若全部采用經濟運行方式年可節電210余萬kW·h，經濟效益每年近90萬元，效益明顯，潛力很大，特別是無功電量的節約更為顯著，這是因為變壓器是一個感性很強的供電設備，如果無功損耗升高使功率因數降低，致使無功電流循環于供電網中，導致用電設備電流增大，溫升提高，造成損耗的增加，電能的浪費。以上實例充分說明開展變壓器經濟運行既可大量節約電容器的投資，又可降低供電系統的線損。

4　結束語

　　當前，邢鋼公司正在應用該軟件包的測試，逐步實現所有在線變壓器的經濟運行，效果顯著。況且由于絕大部分供電變壓器都是在自然狀態下運行，加上受到某些傳統性觀點和習慣性做法的影響，變壓器運行大都不符合經濟運行的方式。因此全面開展變壓器經濟運行也是有其重大現實意義的。

　　當前，邢鋼公司正在應用該軟件包的測試，逐步實現所有在線變壓器的經濟運行，效果顯著。況且由于絕大部分供電變壓器都是在自然狀態下運行，加上受到某些傳統性觀點和習慣性做法的影響，變壓器運行大都不符合經濟運行的方式。因此全面開展變壓器經濟運行也是有其重大現實意義的。