配网变压器过负荷运行分析

配网变压器过负荷运行分析

靳岱融

国网山西省电力公司绛县供电公司 山西省运城市绛县 044000

摘要：在整个电力系统中，配电变压器处于终端位置，发 挥着重要的功能和作用，负责将电力系统提供的电压进 行转换，使其适合用户用电设备的需求。目前，配电变 压器已经被广泛应用在电力系统，变压器的运转质量、 运行水平会直接影响供电服务质量。配电变压器过负荷 问题是一项大问题，也是困扰配网系统的一大挑战，明 确过负荷产生的原因，并提出有效的解决对策才能解除 困惑、解决问题，支持并维护配电变压器功能与作用的 有效发挥。

关键词：变压器；过负荷；分析；预测；应用

1.变压器过负荷原因分析

1.1配电变压器整体供电能力不足

据多年数据统计了解，由于目前配电台区负荷逐渐增加甚至超过了其设计容量，所以变压器的工作效率也受到了很大影响。

1.2单台配电变压器设计容量偏小

设计部门通常会根据台区供电范围和供电负荷密度，将一个周期内及约10年内所增长的用电负荷来设定单台配电变压器容量，但实际用量却往往超过了供电企业5年规划里程碑计划。

21.3监测手段落后

要想全面系统的检测变压器运行数据，不能只通过现场检测实现，这样能得到一定时间段的数据，而不是全时段数据，因为配电变压器在运行过程中，其负荷量也在不断变化。运维人员需要从起点着手，抓好运行管理工作，减少其不良因素，从而提高配电变压器工作效率，缓解变压器过负荷现象。

2.提升变压器负荷率的重要措施

2.1变压器容量选择

对于配电变压器容量的选择，应遵循的最重要的原则是要严格控制配电变压器的备用容量，确保其备用容量不会过大，否则会导致设备投资增加，造成容量的浪费情况，并且还会影响到配电变压器的负荷率，使负荷率变低，这也导致了无功损耗的增大。另外，如果电网负荷的功率因数下降，那么线路损耗就会相应的增大，这对整个电网的经济有效运行都造成了一定的阻碍。

2.2科学调节用电负荷

配电变压装置在投入运行前应当调节好用电负荷，并将其调节到科学的比例上。应经过负荷交替提升变压器的负荷率与经济效率。应使变压器容量与供电范围相匹配。对于一些负荷发生较大变化的情况，还可以采用母子变的供电方式，这种方式能够有效地使变压器的负载率得到提升，以用电负荷的情况为基础出发点，在适当的时候使用容量不同的配电变压器，比如说当处于用电高峰的时期，将大容量变压器投入使用，反之，处于若是低负荷时期，将小容量的配电变压器投入使用，目的是将线损降损维持到最低的状态。

2.4调整停运空载与轻载变压器

依据季节性负荷转变，需要及时停止空载与轻载变压器，并且设置专业变压器，在用电闲时应到及时停止空载变压器，减少变压器的能耗。

2.5无功补偿

无功补偿可提升变压器的应用效率，即便于变压器的经济效率。综合变压装置可依据供电负荷完成无功不长，并提升变压装置的出力，降低备用容量与无功电流带来的损耗，能够提升变压器的利用效率，保证变压器的经济运行状况。

2.6及时调整负荷率

变电器负荷率较低，功率因子较低，其损耗较大。因而需要构建变压器集合，依据各个区域的负荷变化状态，随时调整，保证变压器的经济运转状态。针对负荷率较低的变压器，对长时间低于负荷运转的变压器应当及时通过撤，并和换的方式闲置或者停止变压器。

2.7做好台账管理

电网企业数据监测机构定期发布系统监测到的过负荷台区，其数据来源主要是生产管理系统与用户用电采集系统。但是报送的数据并不一定完全准确，部分系统监测到的过负荷配电变压器，实际上是由于台账填写错误导致，如现场配变容量为200KVA，但是管理系统中的台账填写配变容量为100KVA，这种必然会被监测通报出来。

第一步就是进行数据清理。结合生产管理系统、用户管理系统与用户采集系统，对报送的过负荷配电变压器进行数据比对。三个系统所基础数据中的配变容量、配变型号、CT变比一致，则认为现场确实存在重过载情况；三个系统档案不一致，则派工作人员现场核实是否存在重过载，并根据现场配变信息修改错误台账，保证报送数据的准确性。

该步骤既可以避免运维人员错误判断台区重过载情况，也可以节约人力物力，为真实发生重过载的台区提供准确的数据依据。

2.8精准分析影响配变重过载的因素

监测系统通报的配变过负荷只有配变名称与过负荷时间，无法通过报表看出配变过负荷的真实原因。运行单位在收到报表后，及时告知各基层管理人员，基层人员现场核实引起配变过负荷的原因，往往需要花较长的时间结合大数据思想，利用内部系统数据，精准分析引起配变重过载的原因并利用系统判据自动分类，便于运维人员针对不同原因的重过载采取相应措施，科学有效地解决配变重过载问题，节约大量人力物力。下表是各类引起配变重过载的原因以及相关判据。

表1 配变重过载的因素

当同时有多个配变即将发生或已经发生过负荷时，以下类别变压器需要重点关注并优先处理：

（1）旧型号的配电变压器。同容量下不同型号变压器的负荷承载力不同，旧型号（如S7、S9型）配电变压器的空载损耗要远大于新型号的配电变压器（如目前农村电网改造普遍应用的S13型）。当发生重过载时，旧型号变压器承载力小，更易产生故障，需要优先处理。

（2）投运年限过长的配电变压器。运行年限长久的变压器内部构件老化，在发生重过载情况时，其能够承受的时间远远小于新投运的变压器。我们将生产管理系统中配变投运年限作为数据项指标运算，提前监测运行时间长的变压器，并把投运年限作为处理变压器重过载问题时的重要参考依据。

2.9做好配电变压器负荷预测

不同的影响因素对于配电变压器重过载的影响力也不同，结合内外网大数据建立大数据平台，并利用合理的数据模型，对配电变压器的负荷实行精准预测，提前知晓配电变压器的运行状况和负载力，避免因重过载造成的不必要的损失。

（1）结合生产管理系统、用户管理系统与用户采集系统，筛选出需要用到的配变负荷预测内网数据，包括配变容量、配变户数（含低压动力户数）、配变历史负荷曲线、配变型号、投运年限。

（2）结合配变历史负荷曲线，预测未来一个月以内的配变负荷大小，并根据夏季和冬季用电高峰期进行季节性提前预测。

（3）利用生产管理系统与信息系统关联，实现配变重过载负荷预测的可视化管理。通过搭建的模型，对即将发生重过载的台区进行负荷预测，关联至信息系统，可以让现场运维人员准确定位台区的地理位置，提前安排工作现场，实现重过载台区的可视化管理。

运用此负荷预测模型，监控并预测年均负载率超过60%的配电变压器，在极端天气的运行环境下（高温夏季与低温冬季），配变负荷预测值达到配变容量60%的需要重点关注，超过80%需要提前采取措施，调整三相负荷，进行变压器增容；配变负荷预测值低于配变容量20%的，列为轻载台区，及时与过负荷台区进行变压器调换。重过载配变的季节性负荷预测能够为网改立项、技改大修提供准确依据，最大化节约供电企业运维成本，减少因配变重过载导致的变压器故障，提升生产安全系数和优质服务水平。

参考文献：
[1]胡浩.配电变压器运行中的问题及解决办法[J].农村电工，2014，03：37-38.
[2]王晨.配电变压器过负荷的原因与对策[J].硅谷,2011,23:133.

[3]张银国,张晓义.配电变压器三相负荷不平衡遥控调整新方法[J].农村电气化,2016(03):34.