孫夜明

（天威保變（合肥）變壓器有限公司 安徽合肥 230041）

1 概述

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，電力裝機(jī)的增長(zhǎng)勢(shì)頭也十分迅猛。電力作為優(yōu)質(zhì)的二次能源，在推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過(guò)程中起到了越來(lái)越重要的作用。據(jù)估算，從發(fā)電到供電直到用電的過(guò)程，電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備全部的電能消耗約占發(fā)電量的30%左右[1]，對(duì)全國(guó)來(lái)說(shuō)，全年變壓器總的電能損耗高達(dá)1100億千瓦時(shí)以上，相當(dāng)于3個(gè)中等用電量省的用電省之和[2]。為此，國(guó)務(wù)院把電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能納入到《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》八項(xiàng)節(jié)能改造工程之一，提出到2015年電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率要比2010年提高2～3個(gè)百分點(diǎn)。因此，做好變壓器節(jié)能降耗管理具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2 變壓器損耗

變壓器的損耗根據(jù)材質(zhì)的不同，可以分為鐵耗和銅耗。其中鐵耗主要是與鐵芯材質(zhì)關(guān)系較大，與負(fù)荷的大小沒(méi)有直接關(guān)系，因此，其耗值也基本是固定不變的；銅耗則與變壓器的負(fù)載關(guān)系密切，與負(fù)荷電流的平方成正比關(guān)系。

用公式來(lái)表示變壓器的有功損耗，即：

其中△P表示變壓器的有功損耗；P0為空載損耗；β 為變壓器的負(fù)載率；Pk短路損耗。由上述公式也可以看出，變壓器的損耗與空載損耗、負(fù)載率和短路損耗有著直接聯(lián)系。

3 變壓器節(jié)能降耗對(duì)策

3.1 變壓器的合理選型

變壓器的材質(zhì)發(fā)展經(jīng)歷了鐵芯變壓器、硅鋼變壓器。近年來(lái)，隨著非晶態(tài)磁性材料的使用，非晶合金鐵芯變壓器應(yīng)運(yùn)而生并投入到實(shí)際運(yùn)用中，極大地降低了鐵損，是硅鋼變壓器的1/5左右。目前，全國(guó)在網(wǎng)運(yùn)行的多是1980年之前生產(chǎn)的老式配電變壓器，損耗較大，為此，應(yīng)做好設(shè)備選型，建議目前認(rèn)可度較高的S11系列低損耗變壓器，這種變壓器采取的是硅鋼片連續(xù)卷制，實(shí)現(xiàn)了鐵芯無(wú)接縫，極大地降低了磁阻，提高了功率。據(jù)有關(guān)專家推算，目前我國(guó)變壓器的市場(chǎng)需求量為9800×104kvA，如果全部由S11型變壓器替代傳統(tǒng)變壓器，每年可減少有功電量16.9×108kW·h，折合人民幣8.6億元。

3.2 變壓器的合理配置

電力變壓器的空載損耗和短路損耗也是電力變壓器能耗的兩大主要影響因素，通常情況下，電力變壓器的空載損耗與短路損耗比約為1/4-1/3左右，因此，做好變壓器的合理配置，將變壓器的負(fù)載率控制在50%～70%之間運(yùn)行時(shí)，其功效最高?；谶@一特點(diǎn)，可以在一定區(qū)域內(nèi)合理的配置好變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，以實(shí)現(xiàn)降低電力能耗的目的。

3.3 變壓器的優(yōu)化運(yùn)行

由于變壓器并聯(lián)運(yùn)行有很多優(yōu)點(diǎn)[3]。因此，對(duì)于電力需求較大的機(jī)關(guān)或企業(yè)來(lái)說(shuō)，一般會(huì)選擇多臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，并且在同時(shí)運(yùn)行的變壓器中間，根據(jù)各自的實(shí)際負(fù)荷大小來(lái)安排變壓器的臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的合理分配。例如，當(dāng)負(fù)荷的峰谷差較大而且負(fù)荷較長(zhǎng)時(shí)間又處于較小時(shí)，就可以通過(guò)增設(shè)小容量的變壓器，這樣就可以保證在負(fù)荷較大時(shí)運(yùn)行主變壓器來(lái)供電，在小負(fù)荷時(shí)用小容量的變壓器進(jìn)行供電，從而實(shí)現(xiàn)降低損耗的目的。

3.4 提高變壓器功率因數(shù)

用電設(shè)備一方面會(huì)消耗有功功率，另一方面還會(huì)使變壓器的損耗增加。當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)降低的時(shí)候，變壓器的功率就會(huì)降低，這時(shí)變壓器的損耗就會(huì)增大，反之，變壓器的損耗就會(huì)降低。這時(shí)，如果設(shè)置移相電容器，無(wú)功功率就會(huì)受到壓制，而負(fù)載的功率因數(shù)就會(huì)得到有效改善，從而提高變壓器的使用效率，變壓器中的線路損耗就會(huì)降低。

3.5 加強(qiáng)配變管理

根據(jù)不同配變型號(hào)、容量以及運(yùn)行狀態(tài)，做好配變臺(tái)賬的優(yōu)化管理，及時(shí)掌握線路損耗的節(jié)點(diǎn)，從而為電能降耗提供依據(jù)。因此，要加強(qiáng)配變管理，首先是要認(rèn)真做好配變清查整改工作，及時(shí)將高能耗和一些運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的殘舊配變及時(shí)更換掉；其次是要加強(qiáng)配變運(yùn)行數(shù)據(jù)的管理，根據(jù)配變負(fù)載率的發(fā)展變化趨勢(shì)，及時(shí)找出過(guò)載配變以及臨近過(guò)載狀態(tài)的配變，做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案；再次是做好配變的布點(diǎn)合理設(shè)置，緩解過(guò)載配變壓力。

3.6 培育節(jié)能降耗意識(shí)

積極倡導(dǎo)節(jié)能型生產(chǎn)生活方式，加大節(jié)電宣傳，積極營(yíng)造節(jié)約意識(shí)，樹(shù)立節(jié)約理念。廣大電力從業(yè)人員要帶頭做好節(jié)能降耗的宣傳教育，自覺(jué)在變壓器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)用等過(guò)程中用實(shí)際行動(dòng)來(lái)踐行節(jié)能降耗理念，努力為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)而努力。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品政策性傾斜，未來(lái)節(jié)能型變壓器需求量將進(jìn)一步擴(kuò)大，市場(chǎng)前景更加廣闊，而變壓器的合理選型、配置、運(yùn)行和管理，以及運(yùn)行管理人員強(qiáng)烈的節(jié)約意識(shí)對(duì)于降低變壓器的能耗都具有十分重要作用。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活中，要充分挖掘節(jié)能降耗潛能，提高電力資源的使用效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]孫瑋,孫鵬.變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗[J].中國(guó)科技縱橫,2012（2）：177.

[2]王雅琴.基于變壓器節(jié)能降耗的研究[J].工會(huì)博覽?理論研究,2008（33）：42.

[3]尹偉,陳杰,易本順.基于模糊控制的配電變壓器節(jié)能運(yùn)行裝置[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2009,29（5）：74-77.