2. 3变压器无功功率的经济运行

　　由于变压器的变压过程是借助于电磁感应完成的。因此，变压器是一个感性的无功负载。在变压器传输功率时其无功损耗远大于有功损失。因此，在分析变压器经济运行时，无功消耗和有功损失都要最小。

　　在额定负载条件下，变压器的无功功率消耗和有功功率损失之比为：

　　Kxr=ΔQe/ΔPe=(Q0+Qk)/(P0+Pk) (2-8)

　　Kxr=[(I0+Ie)2 Xm+Xk]/ [(I0+Ie)2 rm+rk] (2-9)

　　Kxr ---阻抗比

　　ΔQe、ΔPe ---变压器自身无功消耗和有功损失

　　Xm 、rm ---变压器励磁回路感抗和电阻

　　Xk ---变压器额定负载下的漏磁感抗和

　　rk ---变压器短路电阻

　　Kxr变压器总的电抗和总的电阻之比，其值大小代表变压器感性强度。阻抗比和变压器的容量有关，容量在560至7500KVA之间，Kxr≈5至10。

　　变压器空载功率因数公式为：cosΦ0=P0/S0 (2-10)

　　由于变压器是个感性负载，其空载功率因数很低，一般变化范围为cosΦ0=0.05至0.2。变压器容量越大，cosΦ0越小。

　　3.变压器经济运行方式的经济负载系数

　　由于变压器各种运行方式的有功损失和无功损失随着负载发生非线性变化的特性，因此就存在着在某一负载系数条件下运行，其有功损失和无功损失最低的情况，称此负载系数为运行方式的经济负载系数。

　　有功经济负载系数jP=(Po / Pk)1/2 (3-1)

　　无功经济负载系数jQ=(Io %/ Uk %)1/2 (3-2)

　　根据经验可知，随着变压器的容量增大，有功损失系数稍微下降，而无功损失系数则明显下降，特别是当变压器容量增大到10000KVA以上时，jP、jQ下降更加明显。随着变压器耗能参数的改善，经济负载系数jP有较大的下降，而jQ下降更加明显。所以，由于变压器的材质不同，容量不同，再加上制造水平不同，其经济负载系数jP、jQ存在着很大差异。

　　4. 配电变压器的经济运行

　　4. 1变压器“大马拉小车”的问题的提出

　　“大马拉小车”是指变压器长期不合理的轻载运行，它使变压器容量得不到充分的利用，效率降低。人们习惯以变压器的容量利用率作为划分“大马拉小车”的标准。节电措施中规定变压器负荷率小于30%即为“大马拉小车”。其计算公式为：△P=PDO- PXO+ 2D[(PDK-(SDe/SXe)2 PXK)] (4–1)

　　4. 2“大马拉小车”临界负载系数的确定

　　“大马拉小车”负载系数应根据变压器损失率的变化规律确定。按有功损失率确定临界负载系数，其计算公式为：ΔPd%=( Po+2Pk)/(Secosφ+Po+2Pk)*100% (4–2)

　　设“大马拉小车”有功临界负载系数为L，则有功功率的临界损失率为：ΔPL%=( Po+ L2Pk)/( LSecosφ+ Po+ L2Pk)*100% (4–3)

　　临界损失率与最低损失率的关系式为：ΔPL%=KL*ΔPd% (4–4)

　　KL---为变压器“大马拉小车”临界有功损失率系数。

　　解得：L=(KL±(KL2-1)1/2) (4–5)

　　由此可知，只要变压器实际负载系数≤L，则变压器运行在“大马拉小车”区间内。L的大小与和KL的大小有关。

　　KL值选的较小，即ΔPL%较小，则L增大，即增大了变压器“大马拉小车”的范围。反之，KL值选的较大，即ΔPL%较大，则L减小，即减小了变压器“大马拉小车”的范围。但运行损失率增大，因此选取L时要考虑ΔPL%不能太大，又要照顾到变压器更换条件不能太多，同时又要考虑更换小容量变压器后的经济效益。因此，推荐选值为1.5。代入式L =0.382 (4–6)

　　4.3 变压器经济容量的确定

　　两台容量相近的变压器都能满足供电要求，但选择哪台变压器必须进行分析计算才能确定。

　　容量较大的变压器和容量较小的变压器功率损失和负载系数公式为：

　　ΔPD=Po+D2Pk (4–7)

　　ΔPX=Po+X2Pk (4–8)

　　X = D(SDe/SXe) (4–9)

　　根据上式可得出临界经济容量的计算公式：SL=[(PDO- PXO)/(PXK / SXe2 - PDK / SDe2)]1/2 (4–110)

　　临界经济容量的意义是指当按实际负载需用变压器的容量S> SL时，则选用容量大的变压器;反之，S时，则选用容量小的变压器。

　　5. 科学管理和变压器经济运行

　　5. 1变压器更新和经济运行

　　设备更新的目的不单纯是消除其有形磨损，更是为了消除其无形磨损。只有不断更新的途径才能从根本上使设备损耗降低、效率提高，改善技术落后状况。

　　更新变压器必然会带来有功电量和无功电量的节约。但要增加投资，这里也存在一个回收年限的问题。变压器不是损坏后才更新，而是老化到一定程度，还要有一定剩值时就可以更新。变压器厂家对各种不同型式、不同容量的变压器的使用寿命都有规定，一般为20年。使用单位按这一规定年限提取设备折旧费，并进行变压器更新。

　　5. 2技术管理和经济运行

　　1)减少变压器的降压次数，就减少了变压器的损耗。

　　2)在安全条件的允许下，对于变比小于2的变压器，尽量采用自耦变压器。自耦变压器和同容量的两线圈的变压器相比，有功和无功损耗要减小很多。

　　3)不同的功率因数引起的变压器有功和无功消耗也不同，即随着功率因数的提高，变压器的有功和无功消耗都要下降。因此，应尽量提高功率因数，降低变压器的无功功率。

　　4)变压器绕组的电阻随着温度增高而增大。对同一台变压器在同一负载下，如果温度越低，损耗也越低。因此，应作好变压器散热，降低变压器的温度。

　　6. 结束语

　　如上所述，开展变压器经济运行范围很广，办法很多，节电效果也很好。

　　6. 1首先是充分利用现有设备条件，通过详细分析和严密计算，选择技术参数好的变压器和经济运行方式运行

　　6. 2其次通过加强供电的科学管理来实现变压器的经济运行。

　　6. 3对不合理的运行方式，必须用新增设变压器实现经济运行。所增加的投资，通过节电很快能收回。