節(jié)能技術(shù)在配電變壓器的應(yīng)用

唐穎

摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)在長(zhǎng)期的實(shí)踐和探索中獲得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性得到了極大的保障。在新的歷史時(shí)期，各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用將電力系統(tǒng)建設(shè)推向新的高度。當(dāng)前，電力系統(tǒng)中配電變壓器的運(yùn)行還存在著損耗高等不良現(xiàn)象，為了更好地建設(shè)綠色環(huán)保型電力事業(yè)，應(yīng)當(dāng)加快節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)及利用。本文結(jié)合當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)中配電變壓器運(yùn)行的實(shí)際情況，分析了配電變壓器的具體損耗，并探討了節(jié)能技術(shù)在配電變壓器中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能技術(shù) 配電變壓器 應(yīng)用

1 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提升了人們的生產(chǎn)生活水平，為了更好地滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)電力能源發(fā)展的需求，電力事業(yè)部門必須加快完善電力系統(tǒng)的建設(shè)，促進(jìn)電網(wǎng)安全平穩(wěn)地運(yùn)行。受到傳統(tǒng)的粗放經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的影響，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際過程中，依然存在著能源消耗高、資源浪費(fèi)多的現(xiàn)象，從我國(guó)電力生產(chǎn)、電力供應(yīng)、電力消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)行的情況來看，在電力配輸送的過程中有著極大的能源節(jié)約的空間。作為電力系統(tǒng)中重要的組成部分，配電變壓器是整個(gè)輸配電設(shè)備中使用最為廣泛的輸配電設(shè)備，但是在實(shí)際上，配電變壓器運(yùn)行中產(chǎn)生的損耗超過了整個(gè)輸配電系統(tǒng)損耗的三分之一，在這一背景下，節(jié)能技術(shù)的作用越來越得到凸顯。為了更好地建設(shè)電力事業(yè)，應(yīng)當(dāng)在輸配電中配電變壓器運(yùn)行的環(huán)節(jié)深入應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)電力節(jié)能的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高效的電能供應(yīng)。

2 配電變壓器損耗分析

作為一種電氣設(shè)備，配電變壓器主要是通過電磁感應(yīng)原理進(jìn)行配電輸送工作。在實(shí)際的工作過程中，配電變壓器的損耗十分常見，但損耗如果過高，會(huì)引起電力成本的提升，甚至導(dǎo)致電力安全問題以及經(jīng)濟(jì)糾紛等。為降低配電變壓器運(yùn)行中的過高能耗，首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合配電變壓器運(yùn)行狀況，充分分析器損耗種類及原因，進(jìn)而采取相關(guān)措施。

2.1 配電變壓器有功損耗

配電變壓器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的有功功率的損耗即為配電變壓器的有功損耗，一般來說，有功損耗也有所區(qū)別。常見的有功損耗包括鐵損和銅損。其中，鐵損是指配電變壓器運(yùn)行時(shí)在磁滯、渦流、電阻等方面產(chǎn)生的損耗，主要表現(xiàn)為變壓器鐵芯發(fā)熱等。此外，銅損則是由于配電變壓器線圈電阻而產(chǎn)生的損耗，在這一情況下變現(xiàn)為變壓器線圈發(fā)熱。

2.2 配電變壓器無(wú)功損耗

相對(duì)于配電變壓器的有功損耗，變壓器無(wú)功損耗則產(chǎn)生于變壓與能量傳遞的過程，這一過程不會(huì)產(chǎn)生有功損耗，通常來說，配電變壓器的無(wú)功損耗主要包括以下兩種類型：一是由于勵(lì)磁電流產(chǎn)生的配電變壓器無(wú)功損耗。在變壓器工作時(shí)，為保證運(yùn)行正常，需要?jiǎng)?lì)磁電流穩(wěn)定變壓器狀態(tài)，從而控制無(wú)功功率，這一過程中產(chǎn)生的能源消耗即是勵(lì)磁電流引起的配電變壓器無(wú)功損耗；二是繞組阻抗和電流引起的無(wú)功損耗，這一損耗形式通常與配電變壓器的負(fù)載電流有關(guān)，配電變壓器運(yùn)行時(shí)的負(fù)載電流增大時(shí)，引起的損耗也就越大，反之，則越小。

3 節(jié)能技術(shù)在配電變壓器中的應(yīng)用

3.1 通過采用新材料和新工藝減少損耗

在長(zhǎng)期的實(shí)踐和探索中，新材料和新工藝的應(yīng)用為降低配電變壓器損耗發(fā)揮了巨大的作用，具體來說，新型導(dǎo)線、新型磁體材料、新型制造工藝等，都是配電變壓器的節(jié)能技術(shù)內(nèi)容。

3.1.1 新型導(dǎo)線的應(yīng)用

在配電變壓器的實(shí)際工作中，可以采用無(wú)氧銅作為其導(dǎo)線，以有效降低變壓器線圈內(nèi)的電阻，進(jìn)而降低這一過程中產(chǎn)生的鐵損和銅損，實(shí)現(xiàn)降低配電變壓器損耗的目的。目前，超導(dǎo)線材已經(jīng)被應(yīng)用于高溫超導(dǎo)配電變壓器，降低了因使用傳統(tǒng)銅芯線材而產(chǎn)生的能源損耗，這一新應(yīng)用還在一定程度上加強(qiáng)了配電變壓器的抗短路性能，減少變壓器運(yùn)行故障。

3.1.2 優(yōu)化磁體材料

通過對(duì)配電變壓器磁體材料進(jìn)行一定程度的優(yōu)化和改進(jìn)，也能夠有效降低磁滯損耗。在目前，非晶合金材料由于具備良好的磁化和消磁作用，被深入應(yīng)用于配電變壓器中的鐵芯中，這一新型材料能夠有效減少配電變壓器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的鐵損，并在一定程度上減少配電變壓器的無(wú)功損耗，從而實(shí)現(xiàn)配變變壓器的節(jié)能，提升變壓器運(yùn)行的效益。

3.1.3 改進(jìn)制造工藝

制造工藝的合理改進(jìn)，也能有效減少配電變壓器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的損耗。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及，數(shù)控加工系統(tǒng)對(duì)于變壓器內(nèi)部使用的硅鋼片的加工處理更加精確，超薄硅鋼片的使用使得配電變壓器的空載損耗降低。

3.1.4 布置新結(jié)構(gòu)形式

新結(jié)構(gòu)的布置形式主要體現(xiàn)在新型繞組結(jié)構(gòu)和新型線圈的布置。其中，新型繞組結(jié)構(gòu)布置是指依據(jù)不同的配電變壓器登記選用不同的繞組結(jié)構(gòu)，例如通過自粘性換位導(dǎo)線控制漏次的走向等，以控制繞組損耗。此外，新型線圈布置則是指依據(jù)渦流走向，選擇橫向或縱向的線圈布置方式，從而降低變壓器損耗。

3.2 改善運(yùn)行方式提高配電變壓器節(jié)能水平

除了采用新型材料和新工藝，降低變壓器運(yùn)行損耗還可以通過改善運(yùn)行的方式來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，可以在電網(wǎng)中安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，以補(bǔ)充感性負(fù)載所消耗的無(wú)功功率，進(jìn)而降低配電變壓器由于輸送無(wú)功功率而產(chǎn)生的電力損耗，即無(wú)功補(bǔ)償，常用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備是并聯(lián)電容器，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備具有減少無(wú)功功率在電網(wǎng)中流動(dòng)的特點(diǎn)，能夠有效改善配電變壓器運(yùn)行方式，進(jìn)而降低能源損耗，提高變壓器節(jié)能水平。

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作者單位

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