綠色建筑節(jié)能變壓器的選型分析

田正穩(wěn)

【摘 ?要】當前，我國人們的生活水平已經(jīng)有了顯著的提升，大量規(guī)?；约耙?guī)范化的小區(qū)開始涌現(xiàn)出來，空調(diào)設備的數(shù)量也在持續(xù)性的增多，電氣設施的數(shù)量越來越大，加劇電能損耗問題的嚴重性?，F(xiàn)階段，建筑節(jié)能已經(jīng)成為了社會各界所關注的焦點，需要在確保人們用電安全的前提條件下，提升其用電的安全性，盡可能的節(jié)約電能資源，減少各類損耗，切實的提高經(jīng)濟收益。本文主要就綠色建筑設計節(jié)能變壓器的選型進行探究，分析當前我國綠色建筑設施中節(jié)能型變壓器的選型要求。

【關鍵詞】建筑節(jié)能;變壓器;功率損耗

引言：建筑節(jié)能就是強化用能的管理力度，盡可能的降低資源能源的損耗，不論是生產(chǎn)環(huán)節(jié)還是消費環(huán)節(jié)都需要調(diào)控好電能的損失度，合理化的調(diào)配資源，設定好節(jié)能的重心。站在能源消費的層面上分析，調(diào)整好能源效率，使得其可以更好的給終端用戶們提供高品質(zhì)的能源服務，控制好消耗的能源比數(shù)量，降低建筑設施消耗的能量數(shù)值。以建筑設施材料以及設備等層面入手，合理的選用節(jié)能變壓器，促進其更為合理的開展綠色建筑設計工作，提升節(jié)能變壓器使用的經(jīng)濟合理程度。

1選擇變壓器的規(guī)范依據(jù)

指導綠色建筑設計的規(guī)范主要有：《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2014）（以下簡稱GB/T50378），《江蘇省綠色建筑設計標準》（DGJ32/J173-2014）（以下簡稱DGJ32/J173）。對變壓器選擇提出要求的規(guī)范還有《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB50189-2015）（以下簡稱GB50189）。GB/T50378第5.2.12條第1款將采用節(jié)能型變壓器作為綠色建筑評價的一個得分項，并非嚴格要求的控制項。但DGJ32/J173第10.4.1條要求綠色設計中，變壓器應采用低損耗、低噪聲、國家認證機構(gòu)確認的節(jié)能產(chǎn)品;GB50189第6.2.3條要求公共建筑的變壓器能效值應不低于GB20052中節(jié)能評價值。據(jù)此可以得出：新建綠色建筑采用的變壓器應為節(jié)能型。

2什么變壓器才是節(jié)能型

多數(shù)綠色設計方案均說明“選用符合《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》GB20052-2013（以下簡稱GB20052）中節(jié)能評價值要求的變壓器”。此說明泛泛而談，對變壓器的損耗水平代號及對應電壓等級都未明確，難以對后續(xù)設計、采購等起到指導作用。江蘇地區(qū)民用建筑有多種高壓供電電壓等級，對應的變壓器可能有10kV/0.4kV、20kV/0.4kV、35kV/0.4kV、35kV/10kV等，而GB20052僅針對10kV/0.4kV配電變壓器的能效等級作了規(guī)定。可見對于高壓供電不是10kV的建筑，無法按照GB20052的要求選擇和采購節(jié)能型變壓器。GB50189第6.2.3條針對全國的普遍情況作出了規(guī)定，但對于20kV或35kV電壓等級供電時，此規(guī)定不夠完善，但其要求采用節(jié)能型（符合節(jié)能評價值）變壓器的指導思想?yún)s是非常清晰的。DGJ32/J173第10.4.1條的規(guī)定則比較準確，具體實施時可重點把握“國家認證機構(gòu)確認的節(jié)能產(chǎn)品”這個關鍵。因此，必須要經(jīng)過國家認證機構(gòu)認證的能效2級或以上的配電變壓器符合綠色建筑設計及評價標準要求。通過檢索，中國質(zhì)量認證中心提供節(jié)能變壓器認證工作并出具能效等級認證證書，可作為實際工程的使用依據(jù)。通過www.cqc.com.cn網(wǎng)站CQC自愿性產(chǎn)品認證證書查詢頁面，可以方便地查詢到變壓器是否具有有效的節(jié)能認證證書。由T/CEEIA258可知，變壓器能效標識為：能效1級-NX1、能效2級-NX2、能效3級-NX3，其中能效1級損耗值由計算結(jié)果可知：選用方案A（能效1級）的配電變壓器最經(jīng)濟。辦公建筑的負載特性決定了配電變壓器的最大負載利用小時數(shù)較低（多數(shù)民用建筑均具有這樣的特點），配電變壓器的TOC值主要由初始投資和空載損耗決定，應選用滿足負載需要的容量較小的配電變壓器，變壓器的能效等級應優(yōu)先選用1級。本例未將非晶合金干式變壓器列為比較項，如有條件采用非晶合金變壓器，則TOC值可進一步降低，計算方法類似。進一步利用計算軟件的高級計算功能，可以繪制TOC值與單位電量電費、貼現(xiàn)率、運行年限、負載增量、高峰負載年平均增長率、不同行業(yè)計算值及變壓器售價范圍的關系曲線。運行年限n與TOC的關系曲線，運行年限越長，能效1級變壓器的TOC值經(jīng)濟指標越好。配電變壓器能耗較大的一個原因就是三相負荷不平衡。實踐表明，在三相負荷平衡情況下，配電變壓器的負載損耗最低;在三相負荷不平衡情況下，三項損耗總和就是配電變壓器的總能耗，特別是在三相負荷不平衡狀態(tài)達到最大程度之后，變壓器損耗會是其處在平衡狀態(tài)下的三倍。同時，在三相負荷不平衡情況下，不但會加大配電變壓器能耗，還會使一次高壓側(cè)線路的損耗加大。分析實際運行調(diào)查結(jié)果可知，在最大不平衡狀態(tài)下，配電變壓器的高壓線路電能損耗會提升12.5%。變壓器的能效等級在《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》GB 20052-2013中規(guī)定。公共建筑常用的干式變壓器，損耗與能效等級對照表見表1。為了改善配電變壓器運行條件，還應該促進負載功率因數(shù)的提升。這主要是因為若功率因數(shù)過低，那么在經(jīng)過電壓器后，無功電流會增加，對有功電流的產(chǎn)生進行限制，并使低壓配電變壓器負載功率與運行效率降低。因此，可以利用無功補償來處理配電變壓器的二次側(cè)，并以運行設備功率因素提高為前提，將低壓配電變壓器無功電流降到最低，以此來促進其運行效率與負載功率的提升。在實際工作中，若配電變壓器處在有著較差通風效果且溫度過高的環(huán)境中，那么就會嚴重影響其運行效率，并加快低壓配電變壓器絕緣老化速度，會縮短變壓器使用年限。因此，要想將變壓器作用充分發(fā)揮出來，促進環(huán)保、節(jié)能目的的實現(xiàn)，就必須對低壓配電變壓器工作環(huán)境進行改善，保證溫度處在合適范圍內(nèi)，并具有較好的通風性。

3選擇變壓器容量

對上述的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進行分析，遵守最不利的原則，選用科學的公式推算出負荷的數(shù)值。一般有四種節(jié)能變壓器，如圖1.2。以其得到的負荷數(shù)值為基準，選擇變壓器的容量，并對其補充后的功率因素進行調(diào)整，依據(jù)經(jīng)濟負荷率的75%去確定變壓器的容量。想要更好的降低變壓器的損耗，且其容量過大，那么就應當使用多臺變壓器，科學化的劃分好分配的負荷數(shù)值，最大限度的降低變壓器臺數(shù)，使用大容量的變壓器。并就負荷率數(shù)值確定變壓器的容量，要盡可能的使用新型的技能產(chǎn)品。設定好損耗的指標數(shù)值，減小設備使用以及制造的成本費用，就其變壓器的負荷能力以及防火性等因素進行探究。

結(jié)語：在綠色建筑設計過程中，相關的工作人員必須要正確的了解并分析節(jié)能變壓器的相應認證標準，選用更具節(jié)能特性的認證證書產(chǎn)品參數(shù)。要調(diào)控好節(jié)能變壓器的能效能級，確保其設備使用的效應，并就能效技術的經(jīng)濟評比去確定，借助計算軟件，精確的比較出TOC的數(shù)值，防止其產(chǎn)生主觀性的猜測。在綠色建筑評價時期，還需要對各類建筑設施都設置好參評項，這樣可以防止其產(chǎn)生片面理解等的問題，將變壓器設置到合理的評價建筑設施中，不可將其設置為不參評項目。與此同時，還應當注重變壓器負荷率數(shù)值的調(diào)整，要盡可能的提升負荷率，從而更好的降低變壓器的損耗數(shù)值。

參考文獻：

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[2]MEB記者賈美姿;面臨新機遇節(jié)能變壓器備受關注[N];機電商報;2014年

[3]本報記者于海江;節(jié)能變壓器將進入大規(guī)模推廣階段[N];中國電力報;2012年

[4]記者桑學勇 通訊員王劍波;黑龍江公司在全省更換節(jié)能變壓器[N];國家電網(wǎng)報;2011年

（作者單位：江蘇亞威變壓器有限公司）