Поскольку трансформаторы
в энергосистемах представляют собой основное оборудование для электростанций,
подстанций и ЛЭП, выбор оптимальных режимов их работы является одной из
главных задач рационального электроснабжения потребителей. Вследствие перехода
от плановой экономики к рыночной в настоящее время
типичным положением работы трансформаторов является их хроническая недогруженность и, как следствие, нелинейность суточных графиков
нагрузки энергоемких промышленных предприятий.
Загрузка трансформаторов
связи на межсистемных ЛЭП, транзитных и понизительных подстанциях определяется
в основном графиком нагрузки потребителей и величиной нагрузочных потерь и
потерь холостого хода. Теоретически экономичная работа трансформаторов по
потерям и ежегодным издержкам соответствует режиму работы с небольшой перегрузкой,
хотя в реальных условиях ограничения по максимальной нагрузке варьируются в
соответствии с технологическим графиком, коэффициентом начальной загрузки и
атмосферными условиями. В процессе эксплуатации пользуются понятием загрузки
трансформаторов, соответствующей максимальному КПД. Коэффициент загрузки при
этом лежит в пределах:
0,2 <k3< 0,7.
Здесь наибольшее
значение соответствует ранее выпускаемым отечественным трансформаторам,
наименьшее — современным трансформаторам, использующим высококачественные
холоднокатаные стали с малыми потерями холостого хода. Обычно в инженерной
практике принимают усредненное максимальное значение КПД трансформатора,
соответствующее равенству потерь в магнитопроводе и
обмотках, то есть kз =
0,5. Таким образом, из понятия максимального КПД вытекает эксплуатация трансформатора
при минимальных потерях мощности и энергии. Для внутризаводского электроснабжения
на главных понизительных подстанциях (ГПП) наиболее распространенными являются
схемы двухтрансформаторных подстанций.