0 引言

小浪底水电站位于河南省洛阳市以北30 km黄河中游最后一段峡谷出口处，地下厂房共装设6台300 MW的混流式水轮发电机组。地面开关站为220 kV双母线四分段，220 kV主变压器共6台，布置于左岸地下发电厂房内，为三相油浸式水冷变压器，额定容量为360 MVA，额定电压为18/242 kV。小浪底水电站在机组停机操作时，由于不同的停机选择将产生不一样的主变压器运行方式，带来不一样的主变损耗，这时就需要对机组主变投运方式进行比较判定，从机组开停方式着手，优化机组开停优先级，减少电站主变总损耗，使系统总的损耗最小，降低厂用电率，节能增效。

1 电站主变基本运行方式

小浪底水电站电气主接线图如图1所示，其中3#机和6#机主变压器低压侧分别接3#、6#厂用变，直接从电网取厂用电。

  

图1 小浪底水电站主接线图

作为河南省重要的调峰调频电站，小浪底水电站机组开停机较频繁，日常运行人员对于机组的停机选择基本为平均化，即使6台机并网时长平均化。但由于带厂用电原因，3#机组和6#机组停机时主变压器高压侧断路器并不断开，只断开机组出口断路器，3#、6#主变仍在并网运行，从电网取厂用电。而其他机组停机时，由于不带厂用电，对应主变高低压侧断路器均正常断开，变压器退出运行。

2 问题的出现

运行人员在对2016—2017年厂用电进行分析时发现，2017电站厂用电率由2016年的0.28%降至0.24%，在此基础上运行人员又对这两年机组并网时长进行统计，发现2017年电站3#机组和6#机组的并网运行时间占比较2016年多4%，数据对比关系如表1所示。

由表1可以看出，近两年小浪底水电站厂用电率变化与3#、6#机组的运行时间有着直接的联系。

式中，Pkn为额定电流时的短路损耗（铜损）；I为负荷电流；In为二次额定电流。

 

表1 小浪底水电站机组并网时间及厂用电量对比表

  

注：厂用电率=厂用电量/机组总发电量。

 

年份 2016年 2017年所有机组并网时间/h 20 235.88 27 969.95 3#、6#机并网时间/h 6 148.88 9 711.62 3#、6#机组并网时间占比/% 30.386 0 34.721 6厂用电量/万kW·h 1 170.21 1 211.87机组总发电量/万kW·h 413 304.8 498 002.1厂用电率/% 0.283 1 0.243 3

3 原因分析

如图1所示，3#、6#厂用变通过3#、6#主变连接至母线，从电网取厂用电。当3#、6#机组停机时其主变高压侧开关并不断开，3#、6#主变仍需带厂用电小负荷运行，而其他机组停机时对应主变则停止运行。在相同停机选择下，停3#或6#机组将比停其他机组多出一台主变运行。

3.1 主变空载损耗

同样是机组停运，当停1#、2#、4#、5#中任意机组时，其对应主变停运，不产生任何主变空载损耗，所以不多余增加厂用电消耗；当停3#、6#机组时，其主变仍在投运，主变损耗约等于空载损耗，即：

由于小浪底水电站主变压器为三相油浸式水冷变压器，冷却方式为强迫油循环水冷却，程序内设定变压器高低压侧任意一侧断路器合闸时，其循环油泵开始工作，循环主变绝缘油至冷却器冷却，由此可知，当停3#、6#机组时，其主变仍在投运，油泵仍在运作，仍在消耗厂用电，经查，油泵功率约为3.7 kW。另外，由于主变冷却器为水冷，其冷却水流量大约为180 m3/h，只要主变在运行，就一直有冷却水消耗。而停其他机组时，对应主变停运，油泵停运，不消耗功率，不消耗水资源。

近年来，我国生态文明建设脚步不断加快，使自然环境遭到毁坏，加重了水土资源的流失，因此，对环境保护需求逐渐加重。在环境管理与环境执法阶段，均以环境监测数据作为核心要素，并对环境监测质量提出更高要求，使环境监测质量管理工作成为重中之重。根据之前的环境监测质量管理内容来看，存在的管理问题偏多，很难彰显环境监测质量管理优点。工作人员要结合环境监测特征，提出行之有效的解决方案。

 

随着媒体融合时代的到来，新闻编辑要想更好地适应这一新环境下的要求，就必须对这一时代下的新闻编辑素养重新进行思考。

当小浪底水电站3#、6#机组停机时，其主变压器并未停运，仍并网运行，此时变压器的损耗大体包含空载损耗P0和负载损耗Pk，由于此时主变二次负荷电流I≤10 A，而变压器额定二次电流In为11 547 A，I2/In2≈0，所以主变的负载损耗Pk可忽略不计，剩下的只有空载损耗P0。经查，小浪底水电站主变压器的空载损耗P0约为180 kW。

由电机学可知，变压器的损耗P大致可分为空载损耗P0和负载损耗Pk。当用额定电压施加于变压器的一个绕组上，而其余绕组均为开路时，变压器所吸收的有功功率叫空载损耗。空载损耗又叫变压器的铁损，是指发生于变压器铁芯叠片内，周期性变化的磁力线通过材料时，由材料的磁滞和涡流产生的损耗，一般情况下，空载损耗P0与负荷电流I大小无关，是固定损耗。

 

3.2 主变其他耗能

周末我布置了写周记、读课外书写读书笔记的作业。孩子们发愁了，纷纷说，“老师，我们愿意读课外书，但能不能不写周记？我们不知道写什么。”“您就布置抄写生字、抄书什么的吧，做练习册也行！”

当以额定电流通过变压器的一个绕组，而另一个绕组短接时变压器所吸收的有功功率叫做变压器的短路损耗。短路损耗又称变压器的铜损，也称负载损耗，是由变压器绕组的电阻引起的。Pk由经过绕组的负荷电流产生，其大小与负荷电流I的平方成正比，即：

总体来说，2017年小浪底水电站3#、6#机组并网时间占比高于2016年，可知2017年运行人员在停机时优先选择停3#、6#之外的机组，减少了主变总体耗能，继而减少了厂用电率。

由图4(a)可以看出，高钛渣原料呈现出金属盐团聚吸附包裹在表面。结合图1，高钛渣原料含有Mg-Ti-O、Fe-Ti-O和Fe-Mn-Ti-O等黑钛石物相，苏打焙烧的目的就是破坏这种难与酸反应的结构。杨艳华[12]对云南钛渣直接进行了高压酸浸除杂实验，实验结果显示高压酸浸并没有破坏钛渣表面的包裹结构，TiO2的品位也只提高到了83%。图4(b)显示，钛渣经苏打焙烧后形成了针状、柱状、板条状晶体，这种结构形态与未经苏打焙烧时对比发生了明显变化，这种松散结构可使物料的比表面积显著增加，有利于加快焙烧钛渣酸浸反应的速率，明显改善酸浸除杂效果。

4 结语

作为河南省内重要的调峰调频电厂，小浪底水电站开停机频繁，运行人员在停机时一般是随机选择，保证每台机停机次数相近。但当选择3#、6#机组停机时，其主变仍在运行，增加了主变总空载损耗，提高了厂用电量，造成了电能浪费。

所以，对电站机组进行停机操作时，运行人员可适当保留3#、6#机组在运行，优先停其他机组，减少主变总体运行时间，减少空载损耗，降低厂用电率，节省水资源，从而更好地实现电站变压器的经济运行，产生更大的经济效益。

［参考文献］

[1]张树伟，鲁跃军，贡奎生.变电所主变压器最佳节能运行方式的探讨[J].黑龙江电力，2007，29（4）：286-287.

[2]屈文斌.变压器空载损耗研究[J].陕西工业职业技术学院学报，2011，6（1）：26-29.

[3]敖文生.变压器经济运行研究[J].电气技术，2007（S1）：49-58.

[4]赵冰.浅谈变电所内变压器的经济运行[J].民营科技，2017（11）：41.

[5]李瑞晨.变压器的使用及经济运行[J].河南科技，2015（21）：114.