赵喜江苏省句容市供电局(212400)
编者按：本文所提建议在有必要(负荷类别)并有条件(设备)的场合下，是可行的。
我国农网和城网改造中正在逐步更换高能耗配变，借此机会，我们提出在改造中推广使用自动有载调压配变的设想，并进行了投资和方案论证，认为该方案实施后，社会效益、降损节能效果均较为明显。
变压器的调压方法分为有载调压和无载调压，由于有载调压变压器比无载调压变压器价格高，致使用户宁可承受电压多变之苦，也不愿增加投资使用有载调压变压器。下面将运用技术经济比较的方法来说明配变有载调压的优越性。
1 两种调压方式技术性能比较
(1) 无载调压存在的问题：
①运行中不能随电网电压变化而自动调压，需停电调分接开关，还须测量直流电阻。
②电压调整的范围为三档，只能在9.5～10.5kV(380V～420V)范围内变化(实际波动范围大得多)，远不能满足要求。
③电压过高、过低将严重损害用电设备，如电动机无法起动或烧毁、低压总开关电压脱扣线圈烧毁而使全厂(区)停电、照明灯具及非自动补偿的电容器等经常烧坏，造成经济损失。
④自动补偿的电容器因有电压保护，在峰谷时段几乎不能投入，导致力率低下，线损增大，变压器负载能力降低，并产生力率调整电费，增大年运行费。
(2) 有载调压的优点：
可随电网电压变化而自动有载调压，调压无须测量直流电阻，调节范围大，目前常用九档为20%、七档为15%，用电设备运行安全，便于负荷低谷多用电，电容器可连续运行，可降低变固损、线损，降低用电负载的损耗，提高设备出力，避免因电压过高而烧坏电器设备。
2 两种调压变压器运行费的比较(以315kVA变压器为例)
(1) 年运行费包含的内容：
①在折旧年限内初投资的年均值Z1。折旧年限取m=18年，价格ZB取农网限价
Z1＝ZB/m
无载调压：Z1＝23800/18=1322(元)
有载调压：Z1＝(23800+6000)/18=1655(元)
②年大修折旧费Z2。取折旧率n%为5.56%
Z2=ZB×n%
无载调压：Z2=23800×5.56%＝1323(元)
有载调压：Z2=(23800+6000)×5.56%＝1656(元)
③年铁损费Z3。按峰谷平三时段计算，P0为S9配变标准铁损，u为外加电压，u＇为分接头电压，U平取10kV/0.4kV,U峰取9kV/0.36kV，U谷取11kV/0.43kV，年有电时间为8760h，T平、T峰、T谷均为2920h；综合电价C取0.60元/kW·h。
Z3＝P0(u/u＇)2×T×C
经计算，无载调压：Z3＝2356(元)
有载调压：Z3＝2167(元)
④年铜损费Z4。按最大功率损耗时间τ逐时段计算。τ取6000h，其中τ平、τ峰、τ谷均为2000h；无载调压时cosΦ平取0.95(有补偿)，cosΦ峰、谷为0.65(因电容器自动补偿装置有电压保护，约3/4峰、谷时不补偿)。
Z4=3×I2R3×τ×C×10-3
经计算，无载调压：Z4＝9344(元)
有载调压：Z4＝8763(元)
⑤400V母线年电能损耗Z5。算法同④，铝母线长度取8m，规格依配变额定电流按允许载流量加裕度而定，余者同④
Z5=3×I2×RM×τ×C×10-3
经计算，无载调压：Z5＝1335(元)
有载调压：Z5＝985(元)
⑥年力率调整电费Z6。依力率调整电价当cosΦ＞0.9时给予奖励，cosΦ＜0.9时加收电费，cosΦ每升、降一个百分点，则电费减、加收总有功电能的0.5%。年综合利率由年有功电能数和年无功电能数算出，且无功电能数应分时段计算。
AQ时段＝AP年×
AQ年＝AQ峰+AQ谷+AQ平
Z6＝AP年×δ%×C(C取0.6元/kW·h)
经计算：无载调压Z6＝4635(元)
有载调压Z６＝5475(元)
(2) 年运行费的比较：
计算结果表明，两种调压方式年运行费相差很大，尽管有载调压变的价格高于无载调压变，但其年运行费远小于无载调压变。下面以315kVA变压器的计算结果列表说明：
表1 315kVA变压器有载、无载调压费用比较
(单位：元)
区别
初投资年均值Z1
年大修折旧费Z2
年铁损费Z3
年铜损费Z4
年母线损耗费Z5
年力率调整费Z6
年总运行费
无载调压
1322
1323
2356
9344
1335
4635
20315
有载调压
1655
1656
2167
8763
985
-5475
9751
差值
-333
-333
189
581
350
10110
10564
3 两种调压变压器线、变损比较
(1) 变压器铁损比较
无载调压变压器铁损随着电压的变化而变化，电压升高，变压器铁损ΔP0将增加，即：
ΔP0＇＝ΔP0×(U/Ue)2
如电压偏移+10%，则U＝1.1Ue，ΔP0＇＝1.21ΔP0，即变压器损耗增加21%。
(2) 变压器铜损比较
无载调压变压器铜损随着电压的变化而变化，电压降低，变压器铜损ΔPL将增加，即：
ΔPL= ×RB×10-3 RB为变压器每相绕组的电阻值
如果电压偏移-10%，则U＝0.9Ue，ΔPL＇＝1.25ΔPL，即变压器损耗增加25%。
(3) 线路损耗比较
同变压器铜损一样，线路损耗ΔPT随着电压的变化而变化，电压降低，线路损耗将增加，即：
ΔPT= ×RB×10-3 RB为线路单线的电阻值
如果电压偏移-10%，则U＝0.9Ue，ΔPT＇＝1.25ΔPT，即线路损耗增加25%。
(4) 经济效益分析
由上述几点分析可知，电压偏高时，变压器铁损增加，电压偏低时，变压器铜损、线路损耗增加，总的损耗如下：
ΔP＝ΔP0+ΔPT+ΔPL
利用上述公式可以计算出总损耗ΔP随电压变化的关系，在恒定负载下，可以求得损耗最小时的电压值UP，高于UP、低于UP总损耗均会增加，有载调压变压器可以稳定在UP左右，无载调压变压器则会因为电压的偏移而总损耗增加，假设315kVA变压器负载率为50%，一天中无载调压变压器电压偏离UP10%的时间为30%，经计算，一年无载调压变压器比有载调压变压器多损耗电量如下：
ΔP＝6208.65(kW·h)
如每kW·h以0.6元计算，则损失金额为：
A2＝6208.65×0.6＝3725(元)
由表1可以查得，A1＝10564元
A＝A1+A2＝10564+3725＝14289元
由上述分析表明，容量为315kVA的有载调压配电变压器比无载调压配电变压器多投资6000元，而有载调压配变的年总运行费比无载调压配变少14289元，不到半年的时间内可以收回额外投资。所以，应在农网改造时选用自动有载调压配电变压器。
(收稿日期：2000—08—20)