淺析節(jié)能型變壓器推廣和應(yīng)用

王霜

(北京大學(xué)總務(wù)部，北京 100871)

1 幾種節(jié)能型變壓器運(yùn)行比較

近些年來，我國推廣使用的節(jié)能型變壓器最主要包括SH11和S11，以用來取代S9系列的變壓器。S9、SH11和S11節(jié)能變壓器各有優(yōu)勢，下面就上述三種系列的節(jié)能變壓器的性價比進(jìn)行分析。

(1)S9系列的節(jié)能變壓器此系列的節(jié)能變壓器在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了一些改進(jìn)，變壓器鐵芯使用低損耗的硅鋼片制造而來，相較于S7系列的變壓器其空載損耗降低了大概11%以上，其負(fù)載損耗則下降了20%以上。通過90年代后期農(nóng)網(wǎng)改造中對S9系列的應(yīng)用，現(xiàn)如今S9系列已經(jīng)逐漸取代S7系列，并在國內(nèi)得到了廣泛的使用。

(2)S11系列的節(jié)能變壓器早在60年代的時候此系列已經(jīng)在某些發(fā)達(dá)國家得到了推廣應(yīng)用，最近幾年也在我們國家得到了逐步的使用。S11系列的變壓器鐵芯是使用硅鋼片帶材通過連續(xù)卷繞而形成的，因?yàn)殍F芯沒有接縫，使得導(dǎo)磁性得到了極大的改善，并降低了變壓器的運(yùn)行噪聲、空載損耗和空載電流，是現(xiàn)如今較為先進(jìn)的一種節(jié)能型變壓器。它的優(yōu)點(diǎn)就在于相較于S9系列的節(jié)能型變壓器其空載損耗降低了10%～25%;隨著變壓器容量不斷的降低，空載電流也會相應(yīng)降低，通常情況下，其空載電流都是疊片鐵芯的1/2左右;此系列變壓器的噪聲要明顯小許多，能有效減少其對城鎮(zhèn)所造成的噪音污染。

(3)SH11系列的節(jié)能變壓器自二十世紀(jì)80年代此系列的節(jié)能變壓器被研發(fā)出來以來，其在發(fā)達(dá)國家中便得到了廣泛的應(yīng)用。此系列的節(jié)能變壓器使用無向非晶體鋼板作為鐵芯材料，相較于以前的硅鋼片其損耗大概為1/3～1/4之間，是損耗很低的一種鐵芯材料。相較于硅鋼片，無向非晶體鋼板的厚度則要薄許多，并且寬度也要更窄一些，進(jìn)而在使用中存在一定的局限性。但伴隨非晶體鋼板不斷降低的價格，其優(yōu)點(diǎn)也逐漸被人們所認(rèn)可。此系列的節(jié)能變壓器具備非常好的節(jié)能效果，使用非晶合金材料所制出來的變壓器相較于S9系列其空載損耗減小了70%～80%。

2 節(jié)能型變壓器的運(yùn)行參數(shù)分析

相較于S9系列的變壓器，S11系列的變壓器更為先進(jìn)，其空載損耗更低，從而大大提升了產(chǎn)品的節(jié)能水平。盡管SH11系列的變壓器相較于S11系列的變壓器優(yōu)點(diǎn)更為突出，然而其仍舊存在一定局限性，因此下面就S11系列的節(jié)能型變壓器運(yùn)行進(jìn)行大致分析。

(1)S11系列變壓器的運(yùn)行損耗分析負(fù)載損耗和空載損耗共同構(gòu)成了變壓器有功功率損耗，空載損耗為一個常數(shù)，不會隨著變壓器負(fù)載的改變而產(chǎn)生變化。然而負(fù)載損耗與變壓器負(fù)載平方呈正比例關(guān)系。

(2)S11系列變壓器的經(jīng)濟(jì)效益分析相較于S7系列的變壓器，S9系列變壓器的空載損耗下降了10%，負(fù)載損耗則下降了25%。然而S11系列是通過對S9系列進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造而得來的，它采用超薄型的硅鋼片，使得空載損耗得到了進(jìn)一步的降低?，F(xiàn)如今，S11系列的變壓器與S9系列的變壓器在節(jié)能效果方面明顯存在差異。相較于S9系列變壓器，S11系列的變壓器具備更好的節(jié)能效果，假如在全國的電力市場中，將五百萬臺老式的變壓器都用S11系列的變壓器來取代，那么每年可以節(jié)約資金兩百多億元。所以，現(xiàn)如今使用S11系列變壓器的用戶越來越多了。

3 節(jié)能型變壓器節(jié)能運(yùn)行方式的建議

(1)對三相負(fù)荷的平衡度加以調(diào)整在負(fù)載相當(dāng)?shù)那闆r下，假如三相平衡處在極端狀況，那么其損耗將會比平衡狀態(tài)下的三倍還要多，同時其無功功率的消耗狀況也相同。通過規(guī)程標(biāo)示我們可以得知，在配電變壓器的出口處其電流不平衡度在10%以內(nèi)，分支首端和干線的不平衡度則在20%以內(nèi)，中性線流量在額定電流的1/4以內(nèi)。因?yàn)榕潆娤到y(tǒng)的相電流數(shù)值非常不穩(wěn)定，這與安全性和節(jié)約要求不符，并且會造成線路損耗的增大。除此之外，不平衡還會造成電流零序，致使消耗增多，讓某些金屬零件溫度超標(biāo)，從而引發(fā)故障。要想實(shí)現(xiàn)平衡運(yùn)行，則需對電網(wǎng)構(gòu)造進(jìn)行適當(dāng)改造，確保負(fù)荷可以平均分擔(dān)，如此一來便需要對輔助管理予以加強(qiáng)，對平衡度進(jìn)行周期性的檢測，按照負(fù)載管理系統(tǒng)要求對信息技術(shù)等進(jìn)行全局性連續(xù)性的關(guān)注。

(2)對配變?nèi)萘窟M(jìn)行合理安排按照用電量大小的不同對最佳運(yùn)行區(qū)中變壓器供用戶的使用進(jìn)行調(diào)配，如此一來可以使變壓器的損耗得到有效降低。在農(nóng)村配網(wǎng)中，某部分的變壓器輕負(fù)荷時間長耳高峰負(fù)荷時間短，進(jìn)而形成“大馬拉小車”的狀況。

(3)進(jìn)行適當(dāng)無功補(bǔ)償科學(xué)布置無功補(bǔ)償，維護(hù)系統(tǒng)電壓，讓各項(xiàng)指標(biāo)都能維持在一個穩(wěn)定的數(shù)值，避免無功長度過大運(yùn)送的狀況發(fā)生，如此一來便能極大的降低消耗，并且也能使設(shè)備使用率得到相應(yīng)提升。所謂的集中補(bǔ)償是指對主變現(xiàn)存無功損耗進(jìn)行有效控制，這樣對降低線路無功電力有幫助，從而很好的控制住電網(wǎng)產(chǎn)生的無功消耗，但它自身并不會對配電網(wǎng)的無功消耗產(chǎn)生任何作用。因?yàn)橛脩舨捎玫臒o功功率要和配電線路結(jié)合使用，所以，為了徹底控制無功功率進(jìn)而減少線路的損耗，便需要就地平衡，按照機(jī)器運(yùn)行狀況進(jìn)行隨時補(bǔ)償，這樣不但能使線路損耗減少，同時還能使功率因素得到提升，進(jìn)而降低變壓器自身損耗的功率。

(4)對配電網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度在配電網(wǎng)運(yùn)行安全的基礎(chǔ)上對配電網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，從而降低配電網(wǎng)線的損耗。對于主變在兩臺及其以上的變電所，由于變壓器技術(shù)水平存在一定差異，并且變壓器各項(xiàng)消耗也要按照負(fù)荷形成特殊的路線變化，因此在使用變壓器之時，要選擇技術(shù)參數(shù)合適，并采取最恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式。假如變壓器工作時使用的極限可以得到確定，便需要變電所人員長期堅守負(fù)荷，隨時調(diào)整變電器工作的狀態(tài)，尤其是要將工作次數(shù)極可能的控制在最小范圍內(nèi)，從而使操作頻率得以降低。

(5)對變壓器分接開關(guān)加以調(diào)節(jié)在測量變壓器之時一定要分開處理開關(guān)，這樣才能使變壓器的操作穩(wěn)定。既可以合理控制電量消耗，進(jìn)而使企業(yè)工作的能力得到提升，又能提升供電水平，讓供電的滿意度得到提升。

能源不僅為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動力，同時也為人類生存提供物質(zhì)保障，而在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中被廣泛應(yīng)用的一種能源傳輸設(shè)備變壓器則關(guān)系著電力企業(yè)的生存發(fā)展。在變壓器整個生產(chǎn)、制造、設(shè)計、運(yùn)行等眾多環(huán)節(jié)中，對變壓器運(yùn)行臺數(shù)以及經(jīng)濟(jì)容量進(jìn)行分析，即選擇節(jié)能型的變壓器，并在其高效率運(yùn)行下實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的也就顯得尤為重要了。