配电变压器的节能研究与探讨

配电变压器的节能研究与探讨

电能是现今社会主要能源，不论日常生活，还是生产都离不开电能，人类已对电能产生依赖性。随着社会经济的快速发展，社会对于电能需求随之增加，这使得电力节能显得越来越重要。在电力系统中配电变压器占着着重要位置，是整个电力系统的核心组成部分之一，但也是主要损耗设备。配电变压器在完成电压变化及电能传输过程中，都会产生电能损耗，做好配电变压器节能非常重要。文章将针对配电变压器的节能展开研究和分析。

标签：电力节能；配电变压器；节能技术

引言

电能是科学技术进步和经济发展的基石。电力工业作为国民经济的基础性产业，在国家大力扶持下，发展十分迅速。但随着电力体制改革的不断深入，电力市场化趋势日益明显，电力企业想要保障利润，降低运营成本，增强自身市场竞争力，必须做好电力节能改造，而电力节能中配电变压器节能是重中之重。配电变压器是主要损耗设备，配电变压器损耗已占总损耗的百分之六十，可见配电变压器节能的必要性。每台配电变压器都存在空载损耗、短路损耗、额定负载消耗，这些损耗都将提高电力运营成本，配电变压器节能势在必行。

1 配电变压器的发展与结构

1.1 配电变压器的发展

配变压器是交流输电、变电、配电过程中主要设备。1831年，英国科学家法拉第根据电磁感应现象，提出利用互感改变电压设想。1851年，列姆勒夫发明的感应线圈就是变压器的雏形。1885年，匈牙利科学家研制了世界第一台工业变压器。变压器按用途可分为：电力变压器和特种变压器两大类。按调压方式可分为：激磁调压和有载调压变压器两种。配电变压器是电力系统的核心组成部分，它的性能直接影响着整个电力系统运行质量和整体能耗。与西方发达国家相比我国电力变压器技术起步较晚，1971年才能自制造，且技术手段落后于欧美三十年。当时我国配电变压器主要模仿苏联。六十年代中国研制的配电变压器属于高能耗变压器，技术落后。八十年代的S7、S9系列能耗平均下降三分之一，与西方技术差距明显缩短。九十年代，开发的新型节能配电变压器，其空载损耗降低百分之十。但近些年随着电网建设规模的扩大，发电机组容量的增大，输电电压的提高，配电变压器能耗问题日益突出。

1.2 变压器的基本结构

配电变压器的基本构成部分是：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其它附件等。其中主要的构件是：铁心和绕组。铁心影响着整个配电变压器性能，由磁导率很高的硅钢片制成，硅钢片有热轧和冷轧两种，但由于热轧硅钢片性能不理想，现

今几乎已很少使用。冷轧硅钢片又分为：无取向和取向两种，其中取向冷轧硅钢片有明显的方向性，即沿着轧制方向的磁性能好，目前大多配电变压器采用这种材料。绕组是由截面为圆形，扁形的钢，铝导线绕制而成，主要形式有：层式和饼式两种形式，可分为：高压绕组与低压绕组。按照电源关联性和分为：原绕组与副绕组，当改变原、副绕组的匝数时即可改变副绕组的电压。如果按变压器铁心和绕组的配置来给配电变压器分类，可为心式和壳式两种。

2 配电变压器损耗现状

目前，我国用电量的百分之八十由火力发电供应，但火力发电污染问题十分突出，这些污染物的排放是造成酸雨的主要原因，对人、畜、庄稼都有极大危害，更会引起臭氧层破坏。为配电变压器损耗所提供的电能将再次加重大气污染，增加了污染物排放量，增加电力运营成本，当前配电变压器是电力系统主要损耗设备，可见配电变压器节能的重要性。配电变压器节能不仅能减轻环境污染，还能降低供配电成本，促进绿色电力的实现。配电变压器损耗严重影响着整个电力系统安全性、可靠性、环保性、经济性，想要保障电力系统的社会效益、经济效益、环境效益，必须做好配电变压器节能改造。目前我国电力节能现状并不理想，电网损耗占总损耗百分之七，配电变压器损耗则占到了百分之六十左右，可见电力损耗的严重性。配电变压器损耗可分为：铜损与铁损两大类，不同类型的损耗又分为：附加损耗与基本损耗。负载损耗就是最主要的铜损耗，而空载损耗是主要的铁损耗。总损耗就是铁损耗与铜损耗之和。相关统计数据显示，目前中国配电变压器每年造成的电能损耗将近四百五十亿千万时，已达到中国全国总发电量的百分之三点四，这不仅给电力企业带来了损失，更浪费了资源，造成了环境污染。虽然近些年，我国大力投资进行电网改造，但比较资金有限，且当前许多配电变压器仍有较长使用年限，如果统一全部更换成本较高，所以很多地区依然在使用高能耗配电变压器，因此整体电力节能效果并不理想。进行配电变压器节能改造，提高电能利用率势在必行。

3 配电变压器节能措施

通过前文分析不难看出配电变压器节能的重要性和必要性，配电变压器节能是提升供配电系统社会效应、经济效益、环境效益的必经之路。下面通过几点来分析配电变压器的节能措施。

3.1 限制干式变压器的使用

目前我国对干式变压器的应用还比较多，但这种变压器阻抗电压增幅较大，负载损耗十分严重，且可靠性低，价格比较昂贵，更难以回收再利用，投资量与寿命周期不成比例，是所有变压器中能耗问题最突出的一种。因此，电力企业应限制对干式变压器的使用，对干式变压器的使用范围和使用数量进行控制，对已使用干式变压器的区域进行定期维护，提高变压器稳定性，避免故障的发生，这样才能有利于电力节能的实现。

3.2 优化配电变压器的选型

目前我国市面上的主流节能配电变压器主要有S7、S9、S11等等，这一系列变压器经过不断技术改良，其空载损耗有明显下降。电力工程中配电变压器的选型应注意优选，要综合考虑电网经济运行参数，根据变压器容量利用率来选择，以降低配电变压器运行中的无功损耗与有功损耗。虽然使用大容量变压器会增加一次性投资量，但却可以降低损耗，节约后续运行成本，所以建设中应根据优化需求来选择型号，电压偏移较大的区域应选择SZL7和SZ9系列，若对电能质量要求较高的区域应选择S11，若雷灾区，要选择防雷配电变压器。

3.3 合理布局配电变压器

做好配电变压器选型后，要科学设计施工方案，合理确定配电变压器布局。布局设计中要根据负荷分布来计算，采用分区确定法，保障预测与计算的科学性与合理性。先要确定10KV配电变压器位置，在根据该位置计算优化方案，结合优化结果相应确定35KV及更高电压的配电变压器位置。但是由于实际运行中负荷可能会存在诸多不确定性。因此，设计中要将这些不确定需求考虑在内，确保供配电的安全性和可靠性，减低故障率，合理分布能有效提高电力利用率。

4 结束语

电能对现代社会发展进步有着重要影响，人类世界已离不开电能，想要实现电力节能，配电变压器节能势在必行。电力工程建设中应将电力节能考虑在内，做好配电变压器选型，合理设计分布位置。

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