田正穩(wěn)

【摘 ?要】當(dāng)前，我國(guó)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(shè)備的數(shù)量也在持續(xù)性的增多，電氣設(shè)施的數(shù)量越來越大，加劇電能損耗問題的嚴(yán)重性?，F(xiàn)階段，建筑節(jié)能已經(jīng)成為了社會(huì)各界所關(guān)注的焦點(diǎn)，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(shí)的提高經(jīng)濟(jì)收益。本文主要就綠色建筑設(shè)計(jì)節(jié)能變壓器的選型進(jìn)行探究，分析當(dāng)前我國(guó)綠色建筑設(shè)施中節(jié)能型變壓器的選型要求。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;變壓器;功率損耗

引言：建筑節(jié)能就是強(qiáng)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(fèi)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(shè)定好節(jié)能的重心。站在能源消費(fèi)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(wù)，控制好消耗的能源比數(shù)量，降低建筑設(shè)施消耗的能量數(shù)值。以建筑設(shè)施材料以及設(shè)備等層面入手，合理的選用節(jié)能變壓器，促進(jìn)其更為合理的開展綠色建筑設(shè)計(jì)工作，提升節(jié)能變壓器使用的經(jīng)濟(jì)合理程度。

1選擇變壓器的規(guī)范依據(jù)

指導(dǎo)綠色建筑設(shè)計(jì)的規(guī)范主要有：《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2014）（以下簡(jiǎn)稱GB/T50378），《江蘇省綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ32/J173-2014）（以下簡(jiǎn)稱DGJ32/J173）。對(duì)變壓器選擇提出要求的規(guī)范還有《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2015）（以下簡(jiǎn)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(píng)價(jià)的一個(gè)得分項(xiàng)，并非嚴(yán)格要求的控制項(xiàng)。但DGJ32/J173第10.4.1條要求綠色設(shè)計(jì)中，變壓器應(yīng)采用低損耗、低噪聲、國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu)確認(rèn)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(yīng)不低于GB20052中節(jié)能評(píng)價(jià)值。據(jù)此可以得出：新建綠色建筑采用的變壓器應(yīng)為節(jié)能型。

2什么變壓器才是節(jié)能型

多數(shù)綠色設(shè)計(jì)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(jí)》GB20052-2013（以下簡(jiǎn)稱GB20052）中節(jié)能評(píng)價(jià)值要求的變壓器”。此說明泛泛而談，對(duì)變壓器的損耗水平代號(hào)及對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)都未明確，難以對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)、采購(gòu)等起到指導(dǎo)作用。江蘇地區(qū)民用建筑有多種高壓供電電壓等級(jí)，對(duì)應(yīng)的變壓器可能有10kV/0.4kV、20kV/0.4kV、35kV/0.4kV、35kV/10kV等，而GB20052僅針對(duì)10kV/0.4kV配電變壓器的能效等級(jí)作了規(guī)定。可見對(duì)于高壓供電不是10kV的建筑，無法按照GB20052的要求選擇和采購(gòu)節(jié)能型變壓器。GB50189第6.2.3條針對(duì)全國(guó)的普遍情況作出了規(guī)定，但對(duì)于20kV或35kV電壓等級(jí)供電時(shí)，此規(guī)定不夠完善，但其要求采用節(jié)能型（符合節(jié)能評(píng)價(jià)值）變壓器的指導(dǎo)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(zhǔn)確，具體實(shí)施時(shí)可重點(diǎn)把握“國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu)確認(rèn)的節(jié)能產(chǎn)品”這個(gè)關(guān)鍵。因此，必須要經(jīng)過國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證的能效2級(jí)或以上的配電變壓器符合綠色建筑設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求。通過檢索，中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心提供節(jié)能變壓器認(rèn)證工作并出具能效等級(jí)認(rèn)證證書，可作為實(shí)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(rèn)證證書查詢頁(yè)面，可以方便地查詢到變壓器是否具有有效的節(jié)能認(rèn)證證書。由T/CEEIA258可知，變壓器能效標(biāo)識(shí)為：能效1級(jí)-NX1、能效2級(jí)-NX2、能效3級(jí)-NX3，其中能效1級(jí)損耗值由計(jì)算結(jié)果可知：選用方案A（能效1級(jí)）的配電變壓器最經(jīng)濟(jì)。辦公建筑的負(fù)載特性決定了配電變壓器的最大負(fù)載利用小時(shí)數(shù)較低（多數(shù)民用建筑均具有這樣的特點(diǎn)），配電變壓器的TOC值主要由初始投資和空載損耗決定，應(yīng)選用滿足負(fù)載需要的容量較小的配電變壓器，變壓器的能效等級(jí)應(yīng)優(yōu)先選用1級(jí)。本例未將非晶合金干式變壓器列為比較項(xiàng)，如有條件采用非晶合金變壓器，則TOC值可進(jìn)一步降低，計(jì)算方法類似。進(jìn)一步利用計(jì)算軟件的高級(jí)計(jì)算功能，可以繪制TOC值與單位電量電費(fèi)、貼現(xiàn)率、運(yùn)行年限、負(fù)載增量、高峰負(fù)載年平均增長(zhǎng)率、不同行業(yè)計(jì)算值及變壓器售價(jià)范圍的關(guān)系曲線。運(yùn)行年限n與TOC的關(guān)系曲線，運(yùn)行年限越長(zhǎng)，能效1級(jí)變壓器的TOC值經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越好。配電變壓器能耗較大的一個(gè)原因就是三相負(fù)荷不平衡。實(shí)踐表明，在三相負(fù)荷平衡情況下，配電變壓器的負(fù)載損耗最低;在三相負(fù)荷不平衡情況下，三項(xiàng)損耗總和就是配電變壓器的總能耗，特別是在三相負(fù)荷不平衡狀態(tài)達(dá)到最大程度之后，變壓器損耗會(huì)是其處在平衡狀態(tài)下的三倍。同時(shí)，在三相負(fù)荷不平衡情況下，不但會(huì)加大配電變壓器能耗，還會(huì)使一次高壓側(cè)線路的損耗加大。分析實(shí)際運(yùn)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(huì)提升12.5%。變壓器的能效等級(jí)在《三相配電變壓器能效限定值及能效等級(jí)》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(jí)對(duì)照表見表1。為了改善配電變壓器運(yùn)行條件，還應(yīng)該促進(jìn)負(fù)載功率因數(shù)的提升。這主要是因?yàn)槿艄β室驍?shù)過低，那么在經(jīng)過電壓器后，無功電流會(huì)增加，對(duì)有功電流的產(chǎn)生進(jìn)行限制，并使低壓配電變壓器負(fù)載功率與運(yùn)行效率降低。因此，可以利用無功補(bǔ)償來處理配電變壓器的二次側(cè)，并以運(yùn)行設(shè)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(jìn)其運(yùn)行效率與負(fù)載功率的提升。在實(shí)際工作中，若配電變壓器處在有著較差通風(fēng)效果且溫度過高的環(huán)境中，那么就會(huì)嚴(yán)重影響其運(yùn)行效率，并加快低壓配電變壓器絕緣老化速度，會(huì)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(jìn)環(huán)保、節(jié)能目的的實(shí)現(xiàn)，就必須對(duì)低壓配電變壓器工作環(huán)境進(jìn)行改善，保證溫度處在合適范圍內(nèi)，并具有較好的通風(fēng)性。

3選擇變壓器容量

對(duì)上述的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行分析，遵守最不利的原則，選用科學(xué)的公式推算出負(fù)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(fù)荷數(shù)值為基準(zhǔn)，選擇變壓器的容量，并對(duì)其補(bǔ)充后的功率因素進(jìn)行調(diào)整，依據(jù)經(jīng)濟(jì)負(fù)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(yīng)當(dāng)使用多臺(tái)變壓器，科學(xué)化的劃分好分配的負(fù)荷數(shù)值，最大限度的降低變壓器臺(tái)數(shù)，使用大容量的變壓器。并就負(fù)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(shè)定好損耗的指標(biāo)數(shù)值，減小設(shè)備使用以及制造的成本費(fèi)用，就其變壓器的負(fù)荷能力以及防火性等因素進(jìn)行探究。

結(jié)語(yǔ)：在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)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(yīng)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，選用更具節(jié)能特性的認(rèn)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(jí)，確保其設(shè)備使用的效應(yīng)，并就能效技術(shù)的經(jīng)濟(jì)評(píng)比去確定，借助計(jì)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(cè)。在綠色建筑評(píng)價(jià)時(shí)期，還需要對(duì)各類建筑設(shè)施都設(shè)置好參評(píng)項(xiàng)，這樣可以防止其產(chǎn)生片面理解等的問題，將變壓器設(shè)置到合理的評(píng)價(jià)建筑設(shè)施中，不可將其設(shè)置為不參評(píng)項(xiàng)目。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注重變壓器負(fù)荷率數(shù)值的調(diào)整，要盡可能的提升負(fù)荷率，從而更好的降低變壓器的損耗數(shù)值。

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（作者單位：江蘇亞威變壓器有限公司）