变压器削峰填谷节电降损

　　摘要：合理利用电力资源，采用技术措施改变用电时间，实现缓和电力供需矛盾、均衡用电。同时还能够减少电力线路、电力变压器等供电设备的有功损耗和无功损耗，具有节电的作用。

　　关键词：变压器；节电；降损；峰谷

　　削峰填谷不是不用电，也不是少用电，而是改变用电时间。所以削峰填谷是调整负荷曲线，也是提高负荷率的一种特例。

　　变压器削峰填谷，就是将高峰负载时段的部分负载调整到低谷负载时段，让部分用电设备躲过系统负载高峰，而在系统低谷时段运行。

1 削峰填谷节电原理

　　双绕组变压器在运行中的有功功率损耗计算式

　　对于一台变压器P₀和P_K是常量，变压器的有功损耗△P随着负载的变化而变化，其关系曲线可由图1表示。设变压器高峰负载时段的负载S_H，低谷负荷时段的负载为S_b，则高峰、低谷时段功率损耗分别为

图1　削峰填谷节电原理图

　　从图1中看出如将高峰负载时段的部分负载△S调整到低谷负载时段，则削峰填谷后，高峰负载和低谷负载将变成

　　或以负载系数表示为

　　削峰填谷后的有功功率损耗分别为

　　式中 △△P_H——削峰后高峰时段减少的损耗；

　　△△P_b——填谷后低谷时段增加的损耗。

　　从图1中明显反映出，在横坐标轴上调整△S（高峰时段减少△S，低谷时段增加△S）在纵轴上高峰时段减少的损耗△△P_H大于低谷时段增加的损耗△△P_b。由此可见削峰填谷可减少变压器的有功功率损耗，实现节电。

　　削峰填谷不仅能减少双绕组变压器的有功功率损耗，同时也减少双绕组变压器的无功功率损耗，而无功电量的节约又远大于有功电量的节约，这是由于变压器是个感性很强的负载。

　　如把图1中的纵坐标△P改为△Q，则为削峰填谷双绕组变压器无功功率节电原理图。用与削峰填谷能减少有功功率损耗类似的方法，可以分析出削峰填谷能减少双绕组变压器的无功功率损耗。

2 单台双绕组变压器削峰填谷的功率节约

2.1有功功率节约

　　由上式得到削峰后，高峰时段减少的有功功率损耗△△P_H，其计算式为

　　低谷时段增加的有功功率损耗△△Pb为

　　双绕组变压器削峰填谷节约的有功功率△△P为



2.2 无功功率节约

　　双绕组变压器无功功率消耗的负载特性与有功功率损耗的负载特性是一致的，因此同前理可以推导出削峰填谷双绕组变压器无功功率节约的△△Q，其计算式为

3 多台双绕组变压器并列运行

　　多台双绕组变压器并列运行，削峰填谷的功率节约为

　　各种条件下削峰填谷综合功率节约△△P为

　　削峰填谷T时间段内的有功△△A_P为

　　削峰填谷T时间段内的无功△△A_Q为

　　削峰填谷T时间段内的综合电量节约△△A_Z为

4 削峰填谷的节电效果

　　对上式进行分析，变压器削峰填谷节电的效果△△P主要与三个因素有关。

　　△△P与变压器短路损耗PK成正比，即短路损耗越大的变压器，其削峰填谷节电的效果越显著。

　　△△P与削峰填谷负载系数△β是非线性关系。

　　令△△P/P_K = 2△β(β_H - β_b- △β)中的βH -βb为一固定值，即△△P/P_K = f(△b)，绘出削峰填谷节电与削峰负载系数的关系曲线，如图2所示。

图2　 削峰填谷节电与削峰负载系数的关系曲线

 　　在图2中曲线存在着最大值，功率节约为最大值时的削峰填谷负载系数

　　上式的意义是：当削峰填谷负载系数△β是高峰负载系数βH与低谷负载系数△β之差的1/2时，其产生的节电效果最大，故称此时的△β