配电变压器的节能管理

配电变压器的节能管理（精选12篇）

配电变压器的节能管理 第1篇

在电力系统中, 变压器是生产过程中的主要设备, 一般来说, 从发电、供电一直到用电, 需要经过三至五次变压器的变压过程, 由于变压器数量多, 容量大, 总损耗很大。据估算, 我国变压器的总损耗占总发电量的10%左右, 占整个电力系统损耗的30%左右, 如变压器损耗每降低1%, 每年全国就可节约电量上百亿kWh。因此, 做好变压器的节能管理工作是建设节约型供电企业的一个重要手段。

1 变压器的损耗计算

空载损耗和短路损耗是衡量变压器损耗的两个重要参数, 以此为依据可以计算出任意给定负载时的变压器效率。变压器的有功功率损耗由空载损耗和负载损耗两部分组成, 空载损耗是一个常数, 它不随变压器负载的变化而变化, 而负载损耗则与变压器负载的平方成正比。变压器的有功功率损耗可用下式表示:

有功变损=有功固定损耗 (有功铁损) +有功可变损耗 (有功铜损)

变压器损耗电量计算公式:

式中:ΔPb—变压器有功损耗电量, kWh;

ΔP0—变压器空载有功功率损失, kW;

ΔPK—变压器额定负载下的铜损失, kW;

S—变压器计算负荷的视在容量, kVA;

Se—变压器额定容量, kVA。

2.1 变压器的负载与损耗的关系

变压器的效率为:变压器输出功率与输入功率之比的百分数, 用公式表示为:

式中:P1—变压器输入功率, kW;

P2—变压器输出功率, kW;

ΔPK—变压器铜损, kW;

ΔP0—变压器铁损, kW。

效率η并不是常数, 它与二次负载电流的大小以及负载的性质有关, 当负载的功率因数保持不变时效率随负载电流而变化的关系称为效率曲线, 如图1所示。

双绕组单台变压器运行时, 当铜损与铁损相等时, 此时变压器的效率最高。效率最高时的负荷系数β可按下式求取:

一般电力变压器的ΔP0/ΔPK=1/4～1/3, 故最大效率发生在β=0.5～0.6左右, 这样可以随时调整变压器负载大小及运行方式, 控制变压器的二次电流, 把变压器的损耗控制在较低的范围, 使其经济运行。

目前德州供电公司由于线路、户表改造频繁, 城区公共变压器负载率相差很大。根据配电测试仪提供的负载来实测值, 适时进行变压器的调换, 使变压器运行在经济范围以内。如:小庄公变容量为200kVA, 7月份供电量86690kWh, 当月均负载率68%、线损率5.05%;阳光花园1#公变容量为315kVA, 7月份供电量28917kWh, 当月负载率15%, 线损率4.1%。将2台变压器互换后, 经实测负载率均处在经济运行区间, 两变压器变损率分别下降了0.8%和0.65%, 每月可减少882kWh损失电量。

2 合理选择变压器运行方式

2.1 2台相同容量变压器不同运行方式有功损耗比较

假设变压器单台运行时, 变压器的负载为S, 若2台变压器并列运行时变压器的总有功功率损耗为:

如果2台变压器的负载由一台变压器单独运行, 另一台备用, 则此时变压器的有功功率损耗为:

令P1b=P2b, 则可求得单台变压器带全部负载运行与2台变压器并列运行时, 总的有功功率损耗相等时的临界负载S′为:

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设实际负荷为S, 当SS′时, 则2台变压器并列运行较为经济。

该公司新建居民配电区负荷率普遍较低, 为此公司在40余处新建配电区实现了低压台区联网运行, 可以根据实际负荷情况灵活地安排变压器运行方式, 提高了配网运行的可靠性和经济性。比如宾海花园1#、2#变压器型号均为S11-315/10, P0=480W, Pk=3650W, 代入上式可求得S′=161.5kVA。即当负载超过161.5kVA时, 投入2台变压器并列运行较为经济, 当负载低于161.5kVA时, 投入单台变压器运行较为经济。

2.2 2台不同容量变压器的运行方式

此方式可以是由一台变压器运行和两台并列运行, 假设变压器一台运行时负载为S, 两台变压器容量分别为SAe和SBe, 且SBe>SAe, 其对应的损耗分别如PA或PB表示, 则其运行方式可以是A台或B台变压器单独运行或是A、B两台变压器并列运行, 其总的有功功率损耗分别为:

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式中:PA—A台单独运行的总有功功率损耗;

PB—B台单独运行的总有功功率损耗;

PAB—A、B两台单独运行的总有功功率损耗;

PAB0=PA0+PB0, PABK=PAK+PBK, SABe=SAe+SBe。

(1) A台单独运行转B台单独运行的临界负载为:

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(2) A台单独运行转A、B两台并列运行的临界负载为:

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(3) B台单独运行转A、B两台并列运行的临界负载为:

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经过上面的分析可知当SA-AB>SAe时, 则A台单独运行转A、B两台并列运行就无意义。所以, 当负载SSB-AB时则由两台并列运行, 能够减少变压器的有功功率损耗。

例如, 东方家园小区2台变压器的型号和技术参数分别为:A台为S9-200/10, PA0=470W, PAK=3500W;B台为S11-315/10, PB0=680W, PBK=4600W。代入上式可求得:SA-B=71kVA, SA-AB=109kVA, SA-AB=145kVA, 即当负载小于71kVA左右时, 可由A台变压器单独运行, B台变压器作为备用;当负载大于71kVA而小于109kVA时, 则可以选择B台单独运行, A台作为备用或A、B两台变压器并列运行;而当负载大于171kVA时, 则应选择A、B两台变压器并列运行最为合理。

3 选择节能型变压器

截至1998年底, S7和SL7型变压器及以前的产品已由国家先后公布停止其生产和销售。S9系列10kV的电力变压器是我国目前生产的低损耗产品, 其损耗值与S7系列对比, 空载损耗可降低10%, 负载损耗可降低10%, 节能效果较为显著, 是目前农网改造的通用产品。而S11型卷铁心变压器空载损耗比S9降低25%～30%、具有绕制工艺简单、重量轻、体积小、维护方便、运行费用节省, 节能效果明显等优点, 农村电网建设和改造工程中应积极推广使用这一产品。非晶合金铁心变压器是当前损耗最少的节能变压器, 空载损耗可比同容量的S9变压器平均下降70%, 虽然价格高于S9系列变压器, 但两种变压器的价差, 可在5～7a内由所降低损耗少付的电费来抵偿, 所以有条件的地方应优先考虑。

德州市张庄村一台S7-160/10型变压器运行将近20a, 月均供电32000kWh, 变损率为6.68%, 2007年更换为S11-200/10型变压器后, 变损率降至3.8%, 年可减少变压器损耗11100kWh, 降损效果显著。目前该公司还有600余台S7及以下高耗能变压器, 若将这些变压器全部更换为节能型变压器, 则节能增效潜力巨大。

4 调整变压器三相平衡度

根据规程规定, 配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%, 干线及分支线首端的不平衡度不大于20%, 中性线的电流不超过额定电流的25%。因为在配电系统中, 有的相电流较小, 有的相电流接近甚至超过额定电流, 这种情况下, 不仅影响变压器的安全经济运行及供电质量, 而且会成倍增加线损。若一条公用配电线路等值电阻为R, 通过最大电流为IA=IB=IC=I, 则在三相电流平衡时的有功功率损失ΔP=3I2R。在三相电流不平衡时, 有负序和零序电流分量, 以平衡时的正序电流即I=IA为标准, 这时的有功功率损失为:

ΔP=3 (I12R1+I22R2+I02R0) =3I2[ (1+ε22) +ε02KR]R

式中:R1、R2、R—分别为正序、负序、等值电阻, 且R1=R2=R;

KR=R0/R1, 一般大于4;

ε2、ε0—分别为负序和零序电流的不平衡系数,

ε2=I2/I1, ε0=I0/I1。

从式中可见, 三相电流不平衡程度越大, 有功功率损失也越多, 所以必须定期地进行三相负荷测定和调整工作, 使变压器三相电流力求平衡, 尽可能降低线损。

如2007年年初, 公司叉河小区两台变压器变损率突然异常偏高, 变损率达到了5.2%。现场实测后发现变压器出口处的电流不平衡度达到19.8%, 原因是近期新安装部分负荷, 造成三相负荷偏相严重, 通过调整平衡三相负荷, 该小区变损率迅速下降到了2.9%, 年可减少电量损失1.1万kWh。这一降损措施没有增加资金投入, 却起到了事半功倍的效果。

5 加强无功管理, 提高功率因数

运行中的变压器, 其消耗的无功功率是消耗有功功率的几倍至几十倍, 无功电量在电网传输中造成大量的有功损耗。实行无功功率就地平衡, 不仅可以改善电压, 而且减少线路输送无功功率, 相应地也就减少了损耗。表1列出提高功率因数与降损的数值关系。

无功补偿应采用集中补偿和分散补偿相结合的方式, 以分散补偿为主来提高功率因数。

电容器安装在变压器的低压侧, 根据变压器的实际电压和负载情况自动投切, 补偿容量按下式计算:

QC=P× (tgφ1-tgφ2)

式中:QC—无功补偿容量;

P—有功负荷;

φ1—补偿前相位角;

φ2—补偿后相位角。

配电变压器随电容器补偿方式应采用无功自动补偿方式, 低负荷时根据实际情况退出部分 (或全部) 电容器, 以免由于电压过高发生设备事故。

该公司所辖赵庄村低压线路未安装无功补偿装置前, 功率因数仅为0.64, 低压线损率为19%, 2004年农网改造后, 公司对该村全部变压器无功补偿装置, 功率因数提高到了0.90, 可变损耗降低了48%, 低压线损率降到了12%以内, 经计算通过加强无功补偿, 该村每年可减少电能损耗5万kWh, 提高效益2.8万元。通过优化无功补偿, 实现投入小, 产出大。

6 结语

建筑节能中光伏配电的应用论文 第2篇

摘要

随着国家经济不断发展，建筑行业也得到了长足的发展。但是目前建筑行业公共照明系统存在不足等问题，针对这一问题，明确指出了目前建筑行业的照明系统有待完善，本文主要通过分析建筑行业照明系统出现的问题，提出了相应的解决措施，并指出了光伏配电在建筑节能中的应用，最终得到了光伏配电将会在建筑行业得到广泛应用的结论。

关键词

光伏配电;建筑行业;照明系统;节能应用

1前言

随着建筑行业的兴起，建筑设施的不断增多，造成建筑公共照明的用电量不断加大，对供电造成了极大的负担。另外对建筑行业的照明系统的要求越来越严格，导致地产开发商只注重销售数量，而忽略对物业的管理，另一方面用户追求美观和经济实用性，这就导致住户和地产开发商很难形成统一战线，这就容易造成在许多高档建筑中的照明系统存在一些安全隐患。

2建筑行业照明系统的现状分析

2.1许多建筑缺乏节能措施

国家在颁布的《建筑照明设计标准》，和之前的相关政策相比，做出了较大的变动。明确指出了对建筑的照明系统亮度的要求，但是提高公共照明系统的亮度就意味着要消耗更多的电量。除此之外，建筑面积也在不断地扩大，对用电的需求也在不断地增长，导致建筑照明系统的耗电量增加，对供电造成了一定的负担，目前针对耗电量增长过快的问题，主要是采用提高用户超额使用的电量费和降低建筑行业照明系统的质量这两种方法，但是并不能从本质上解决用电量大等问题，不仅降低了照明系统的亮度，同时也会影响到建筑的使用。随着建筑楼层的不断增加，设施在不断的增多，人均使用面积扩大，照明系统亮度要求的提高以及地产开发商重视销售卖点都对建筑照明系统提出了更高的要求，但同时也存在公共照明系统造价、照明系统的运行的费用也在不断地增长的问题，就导致开发商出现降低管理成本、简化照明系统设计的现象出现，同时还存在建筑施工过程中偷工减料的现象。这都为建筑公共照明系统造成了安全隐患。对于建筑照明系统的耗电问题，最主要的原因还是建筑行业缺乏节能措施。首先若是管理不当，容易造成照明系统变成长明灯。长明灯不仅耗电量大，而且容易产生安全事故，对用户的生命财产安全造成威胁，同时也增加了维修费用。因此，建筑行业缺乏节能措施，容易造成照明系统质量低下、存在安全隐患、增加维修费用，从而加大了管理成本。

2.2新技术得不到广泛推广

在建筑节能中应用光伏配电能够很好地改善建筑照明系统用电量大的问题。光伏配电是一项新兴技术，但是目前光伏配电没有得到广泛的推广。主要是因为光伏配电光伏电力能源价格比较贵，成本高，另外建筑用电与屋顶资源发电的差距较大，容易造成环境污染。因此在建筑节能中光伏配电得不到广泛的应用。

3根据存在的问题而提出的相应解决措施

3.1在建筑公共照明中采取相应的节能措施

(1)需要重视的是长明灯的问题。到目前为止，几乎所有的管理控制技术，都无法实现对建筑照明所使用的灯具系统进行管理。在20世纪出现的各种控制开关曾经被认为是建筑行业照明系统的重要节能措施，但是这种观点并不是完全正确的，这种控制开关，不论是声控还是光控，从一开始在技术上就存在一些缺点，最终所产生的结果是不仅不省电，同时是非常耗电的，另外还存在许多的安全隐患。

(2)对灯具的分析。目前建筑公共照明所采用的灯具主要是低效的白炽灯和三基色图层的荧光灯具这两种。但是这两种灯都不适合用开关控制进行断续点亮，在频繁的开灯和关灯中更容易受到损坏。另外荧光灯也不能满足照明系统节能的需要。然后是对控制开关的分析。控制开关的控制电路都是直流供电，通常情况下电压为5V，电路功耗约为0.1W，而当这电路从220V的交流电上经过串联和整流获得电力，所要消耗的电力是平时的四十倍。要想使得建筑照明系统实现节能，并不是采取一般的节电方法就能解决。目前有许多节能减耗的方法，但都存在这样或是那样的缺点，反而容易造成更多的安全隐患，从而增加管理和维修成本。在建筑中安装照明系统是不可回避的发展趋势，因此，首先是要提高用户的节能省电的意识，其实是在设计建筑照明系统的过程中，注重对灯具、控制开关等一些设备的改善，减少电力的消耗。

3.2广泛推广光伏配电在建筑节能中的应用

要想实现建筑照明系统的节能，最重要的是应用光伏配电的节能照明系统。那么应当如何实现光伏配电在照明系统的节能呢?目前呢大多数人认为在白天避开用电高峰期能够减轻城市中心的供电负荷。但是大功率并网时必须改变供电线路，不能放在原有的线路上，使电线超负荷运载。光伏配电在建筑节能中的应用，不仅实现了建筑公共照明系统的节能的要求，同时也具有实用性。光伏非逆变配电系统作为一个高效率的配电系统，比以前任何的配电系统都具有高效性和实用性，目前通过不断的实践和改进，已经初步实现了光伏配电在建筑照明系统中节省电力又使用的目标。目前在市场上出现的新型直流LED灯在建筑行业的照明系统中具有一定的优点，为公共照明增添了亮点，虽然价格稍微贵一些，但目前已经慢慢地被市场所接受。除此之外要声明一点，光伏配电技术在建筑节能的应用经过了多次实验，对该技术的开发和改造产生了巨大的成本，开发单位有权享有自主知识产权。

4光伏配电在建筑节能中应用的展望

能够实现建筑公共照明系统的节能和实用性，是一个复杂而又庞大的工程项目。在控制开关、光伏路灯、光伏电站、消防应急和LED灯具在光伏配电中应用都存在一定的难度，大多都与高压交流配电有关。交流配电在输变电方面具有明显的优点，但是对于光伏配电系统来说是具有一定难度的。但是目前现代电子技术都是建立在直流发电的基础上的。如果光伏配电采用的是直流供电，照明系统所需要的各种灯具都不用做任何的改进，不仅如此，还能够为整天电路节省10%的电力。直流供电具有一定的安全性能够保证电路的安全运行，同时直流供电能够减少逆变损耗，为LED等灯具的应用创造条件，另外也能够减少控制开关的能源消耗。由此可见，直流供电制度对建筑照明系统存在一定的优势。但是如何建立一个良好的直流供电系统还需要进一步进行研究和实践。在光伏配电中加入直流光伏点，能够在一定程度上解决在点路上出现的问题，为其解决提供了技术性支持。光伏电力在建筑节能中应用主要存在三方面的障碍，分别为经济问题、并网问题和孤岛效应。同时呢非逆变比逆变的并网的造价低，效率高，能够明显的提高在建筑照明系统的经济性。因为现有的电路所采用的是交流配电制度，而对光伏配电的应用造成一定的电力损耗，就必须对电路进行调整。不进行并网就减少了与城市用电的矛盾，那么也不会产生孤岛效应。

因此要想实现光伏电力在建筑节能中的应用，最根本的解决方法就是直流应用。在光伏配电中增加直流供电系统实际上是一个三元供电、二元负载的系统，光伏配电本身所采用的就是直流供电，增加直流供电系统能够在很大程度上减少了能源的.消耗，降低用电量。同时直流供电系统的应用能够降低城市用电装置的功率，减少电路负荷。在经济上也具有实用性，不会对电网造成污染，能够降低电网的电力负荷，同时在应急照明系统中不会产生孤岛效应。

除此之外，非逆变光伏配电与LED等直流灯具所构成的建筑公共照明系统，经过不断地技术改造和实践证明，目前已经趋于成熟。光伏配电在建筑节能中的应用最大的难点在于配电比例的动态调控和蓄电池的效率调控等方面。不仅实现该系统的高效运行，同时还保证了该系统的经济性和实用性。随着建筑行业的不断发展，对建筑公共照明系统的安装也有了相应的标准和国家政策，同时高层建筑对照明系统的要求也越来越高。为了保证城市的发展，不论各式各样各种性质的建筑，都应设有一套安全高效节能的照明系统。而光伏配电在建筑照明系统的应用，既能减少照明系统对电力的能源消耗，不仅具有经济性，同时在性能上也具有相对的优越性。而且目前光伏配电在建筑节能中的应用产生了可观的效果，由此可见，在不久的将来能够得到广泛推广。

5结束语

随着经济的不断发展和技术的不断进步，光伏发电已经成为人类开发电力的主要方法之一。在建筑行业中传统的照明系统在很大程度上电力的消耗，能源利用效率低下，不仅没有实现建筑行业照明系统的亮度和质量，相反的却加大了对电力的消耗。而光伏配电在建筑照明系统中的应用，在很大程度上弥补了这一缺点。光伏发电不仅有效解决了消耗大的问题，同时也具有一定的经济性，也能够提高光伏配电在照明系统中的工作效率和质量，满足了建筑行业节能的要求，有效地降低了建筑物的能源消耗，同时也能够提高照明系统的亮度和建筑物的质量。

参考文献

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配电变压器的节能管理 第3篇

关键词：油田；配电系统；电力；节能降耗；管理

中图分类号： F206 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-38-2

0 引言

油田既是能源生产企业，同时也是能源消耗企业，油田开发、生产等各个环节都需要消耗大量的电力能源，油田输配电系统为油田正常运行提供动力支持和能源保障。输配电系统在电力的输送、分配、使用的各个环节都会产生能耗，给企业带来直接的经济损失。因此节能降耗是增强油田企业提升管理水平的重要途径，也是油田企业在低油价形势下不断提升经济效益的有效举措。

1 油田输配电系统电力运行存在的问题简析

油田电力系统是为了更好地进行石油勘探与开发建设而成的，随着油田的发展建设，各油田电力系统已经形成了一个集发电、输电、配电、用电一体的企业电网，担当着油田生产与生活用电的重任，然而油田输配电系统电力输送和使用过程中存在着不少问题。我国油田输配电网络均依据油井分布而建，其线路较长且负荷节点比较多，供电的范围非常较大，使得输配电网网损较高，由此运行效率不高。而配电网抽油机的波动属于周期性波动，无功功率的变化比较小，相反的有功功率的变化比较大。以大港油田为例，首先存在着部分输电线路的供电半径过大，线损较高，使得线路电压的压降较大，难以确保线路在额定电压下工作；有些油田机采井距过大、变压器的台数不满足需求，使得变压器需要拖动多口机采井，造成损耗的增加。其次，在用电环节部分，机采系统与注水系统是大港油田企业生产耗能的重要组成部分，其中抽油机设备的容量较大，自身损耗较高，系统运行效率低；而电潜泵的额定扬程与油井的扬程之间不匹配，使得扬程过高，加大了配泵极数，从而增加了电潜泵的损耗。

总之，大港油田配电系统不管在输变电环节、供配电环节还是用电环节等都存在着非生产性能耗问题，但是伴随着时代的发展和油田钻采技术的不断进步，油田企业更加需要不断地总结经验和教训，着力开展和实施节能降耗管理工作，并且针对不同的问题采取不同的解决方法，从而为油田企业带来更大的经济效益和环境效益。

2 油田输配电系统电力节能降耗的管理探究

当前国际油价长期持续低迷，给油田企业生存和发展带来巨大的挑战。针对输配电系统在节能降耗方面存在的问题，多角度、多层次地采取有效的节能降耗措施，为油田带来更高的经济效益和社会效益，以有效的管理理念和措施来实现电力节能降耗效益的最大化，是油田企业战胜低油价挑战，实现可持续发展的重要举措之一。

2.1 深化油田电力能源管理

所谓能源管理指的是对能源利用全程的计划、输送、使用和监督等一系列的工作环节采取必要的举措，发挥能源最大的效益。在这个过程中，油田可以依据国内外其他同行的能源消耗状况，构建与油田相适应对的电力系统能源管理机构，从而科学、合理地按定额制定和安排每一个环节、每一时间段的能源消耗，进一步促进油田从宏观出发，全面考虑当前局势发展状况和前景，实现更加合理的、有效的使用电力能源。深化油田能源管理是一项长期而艰巨的重任，并不能一蹴而就，要求油田企业从自身能源现状出发，不断地更新理念，提升标准，使得精细化管理得到实施和贯彻，从而使电力能源管理更加深化和细化，使得管理水平上升到一个新的阶段。

2.2 推行节能降耗精细化管理

为了能更好地贯彻落实节能降耗精细化管理工作，要求油田企业务必要及时地调整自身的发展思路，转变思想观念，从油田自身的经营状况和油田开采过程出发，采取精细化管理方式。具体来说，第一，要积极地引进和学习符合市场发展的管理理念，进一步建立和完善相关的管理制度和标准要求，例如大港油田根据自身电力使用环节的状况和需要来制定出合理的、有效的节能降耗计划。第二，相关专业人员需要对能源的损耗以及改造后的效果进行有效的数据检测与监督。第三，定期或不定期地深入开展挖掘节能降耗的企业活动，使得企业全员都能够参与其中，并且有意识地将有关的节能降耗计划和方案贯彻落实，更加注重细致化的东西，进一步提高电力能源的利用效率，真正地为油田带来经济效益。

2.3 强化企业内部资源管理能力

油田企业应当积极地学习和了解国内外先进的管理方式和方法，从内部发展的实际需求出发，开展有效的内部资源管理工作。具体来说，油田可以在生产运行主管处室建立内部资源管理中心，以生产主管领导作为中心主管，保证组织协调工作能够强有力地开展。除了电力管理部门之外，其他部门的领导也需要共同参与其中，并且使用多种有效的优化手段，保证油田输配电网电力能源利用效率能够得到极大的提高。在这个过程中，油田企业也要建立健全责任落实机制，任何一个员工都要依据岗位职责负有责任，对于油田输配电过程中出现的大能耗现象，务必要追究到具体的员工身上。

2.4 改进节能降耗资金管理

油田企业也要改进对节能降耗资金的管理，确保有足够的资金进行节能降耗管理工作，例如购置新的节能降耗设备设施，改善输配电网的站所和线路等，都需要有资金的保证。实际上，对节能降耗资金的合理运用能够进一步促进油田所用的能源价值与价格接轨，从而加大能源消耗在企业运营成本中所占用的比例，也有利于促使节能降耗工作的进一步开展。若想要获得更好的节能降耗效益，油田企业需要借助国内外先进的技术和设备，以及相关的高级管理人才，而这些资源的引进和使用都需要资金作为支持，并且要确保资金能够专款专用。

2.5 实现电网智能化管理

伴随着电力市场化改革的不断加快，用户更加提升了对电能的可靠性和质量的要求。所以油田作为重大能源的聚集地，更需要利用新型能源管理技术，实现电网智能化管理，使得节能降耗能够达到最优。

具体来说，油田企业可以对原有的电网方式和供电系统进行优化和改进，确保其在运行过程中能够真正实现节能降耗，增强反应的敏捷性和有效性，提高节能降耗的效果，进一步维护电能的稳定。另外，构建运行智能化输配电运行体系，能够确保配电系统在运行过程中提高电网的资产利用率，并且能够将电网设备进行可视化的管理，促使电网管理单位和用户的互动更加密切，更好地降低电能的损耗率，实现集中监控的电网新型运行管理模式，最大程度地实现输配网的节能。

3 结束语

针对油田输配电系统电力使用过程中存在的问题，提出相应的节能降耗有效措施，使节能降耗工作贯穿、落实于油田生产经营的各个环节。这就要求油田企业在具体实施过程中，针对不同问题采取不同的解决措施，做到具体问题具体分析，从而真正为油田企业带了更多的经济效益和社会效益。

参 考 文 献

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配电网降损节能的技术与管理措施 第4篇

线损电量通常包括技术线损电量和管理线损电量。技术线损电量在传输过程中直接损失在传输设备上的电量主要有：正比于电流平方的配电线路导线和变压器绕组中的电能损失，也称负载损失;与运行电压有关的变压器损失和电容、电缆的绝缘介质损失，电能表电压线圈损耗，互感器铁心损耗等，也称空载损失。技术线损电量可以通过采取相应的技术措施予以降低。管理线损电量则是在计量的统计管理环节上造成的，包括：各类电能表的综合误差;错抄、漏抄及计算错误，需要采取必要的组织措施与管理措施来避免和减少。

1 配电网线损的影响

1.1 发热是线损造成的最突出问题

发热的过程就是把电能转化为热能的过程，造成了电能的损失;发热使导体温度升高，促使绝缘材料加速老化，寿命缩短，绝缘程度降低，出现热击穿，引发配电系统事故。尤其当建筑物内配电线路容量不够时，发热常常是造成电气火灾的直接原因。

发热在接触部分的影响最为明显，配电网中相当多的故障是由接点处的电阻发热引起的。一般接点处的接触电阻往往大于两端材料的电阻，即使在正常负荷电流情况下也会产生严重发热，从而又加剧导体接触电阻上升，产生恶性循环，最终导致接触部分烧坏，引起故障。架空线路的压接处与电力电缆的中间接头处经常是故障多发点。

1.2 配电网线损造成能源的大量浪费

配电网线损没有转化为有用的能量而白白浪费，而且还要通过如通风、冷却等方式对热量进行散发，也需要电能。根据统计数据，一般配电网的线损率在3%以上，严重者可达到10%甚至更高。这不仅意味着电能的损失，更表现在一次能源的大量浪费以及对环境造成更多的污染。因此，配电网线损产生的经济损失，体现在发、供、用电的各个环节。如果不采取措施降低配电网的线损率，必然对国家能源利用、环境保护和企业的经济效益产生不良影响，而且随着电力需求的不断增长，电量损失也会越来越大。每个用电企业都必须从大局出发，从技术上、管理上降低线损。

2 技术措施

2.1 合理使用变压器

应根据生产企业的用电特点选择较为灵活的结线方式，并能随各变压器的负载率及时进行负荷调整，以确保变压器运行在最佳负载状态。变压器的三相负载力求平衡，不平衡运行不仅降低出力，而且增加损耗。要采用节能型变压器，如非晶合金变压器的空载损耗仅为S9系列的25%～30%，很适合变压器年利用小时较低的场所。

2.2 重视和合理进行无功补偿

运行中的变压器，其消耗的无功功率是消耗的有功功率的几倍至几十倍。无功电量在电网的传输中造成大量的有功损耗。一般的配电网中，无功补偿装置安装在变压器的低压侧400V系统中，通常认为将负载功率因数补偿到0.9～0.95已是到位，即对10kV高压侧的补偿。

合理选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量，能有效地稳定系统的电压水平，避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。对配电网的电容器无功补偿，通常采取集中、分散、就地相结合的方式;电容器自动投切的方式可按母线电压的高低、无功功率的方向、功率因数大小、负载电流大小、昼夜时间划分进行，具体选择要根据负荷用电特点来确定并需注意下列几个问题：

高层建筑或住宅聚集区单相负载所占比例较大，应考虑分层单相无功补偿或自动分相无功补偿，以避免由一相采样信号作无功补偿时可能造成其它两相过补偿或欠补偿，这样都会增加配网损耗，达不到补偿的目的。

装设并联电容器后，系统的谐波阻抗发生了变化，对特定频率的谐波会起到放大作用，不仅对电容器寿命产生影响，而且会使系统谐波干扰更加严重。因此，有较大谐波干扰又需补偿无功的地点应考虑增加滤波装置。

2.3 对低压配电线路改造，扩大导线的载流水平

按导线截面的选择原则，可以确定满足要求的最小截面导线。但从长远来看，选用最小截面导线并不经济。如果把理论最小截面导线加大一二级，线损下降所节省的费用，足可以在较短时间内把增加的投资收回。

2.4 减少接点数量，降低接触电阻

在配电系统中，导体之间的连接普遍存在，连接点数量众多，不仅成为系统中的安全薄弱环节，而且还是造成线损增加的重要因素。必须重视搭接处的施工工艺，保证导体接触紧密，并可采用降阻剂，进一步降低接触电阻。不同材料间的搭接尤其要注意。

2.5 采用节能型照明电器

推广高效节能光源，以电子镇流器取代电感镇流器;电子调光器、延时开关、光控开关、声控开关、感应式开关取代跷板式开关应用于公共场所，将大幅降低照明能耗和线损。

2.6 调整用电负荷，保持均衡用电

调整用电设备运行方式，合理分配负荷，压低电网高峰时段的用电，增加电网低谷时段的用电;改造不合理的局域配电网，保持三相平衡，使工矿企业用电均衡，降低线损。

3 管理措施

3.1 指标管理

供电企业应进行线损理论计算，并与实际情况相比较，以获得较合理的线损指标，将指标按年、季、月下达给各基层部门并纳入经济责任制考核。另外，还应将用户电表实抄率、电压合格率、电容可用率、电容器投入率及节能活动情况等列入线损小指标考核，奖罚分明，调动员工积极性。

3.2 无功管理

除进行正常的功率因数考核外，针对一些用户只关心功率因数是否大于0.9，对无功倒送不加重视的情况，有选择地在用电量大、功率因数接近1的用户处装设双向无功电度表;根据负荷用电特点，选择合适的电容器投切依据。

3.3 谐波管理

随着电网中非线性用电负荷，如整流设备、电熔炼设备、电力机车、节能器具、荧光灯、电视机、电脑等的大量增加，配电系统中谐波污染日趋严重。谐波不仅会使系统的功率因数下降，而且在设备及线路中产生热效应，导致电能损失。因此，供电企业应对本系统的谐波存在和污染程度进行检测，做到心中有数，必要时应采取谐波抑制措施。

3.4 计量管理

正确的电能计量既是降低线损的依据，也是考核技术经济指标的依据。对电度表应定时检查、校验，及时调整倍率，降低电能计量装置的综合误差。对于关键部位的电度表尽量采用先进的全电子电能表，并尽可能地推广低压集抄系统。

3.5 统计分析

分区、分片、分电压等级进行线损统计，定期分析线损现状，分析电压、无功工作中出现的问题，提出改进措施，确保线损指标的完成。做好月、年度线损率曲线，掌握系统有功、无功潮流、功率因数、电压及线损等情况，为满足下年度负荷增长、提高电能质量、系统经济运行及制定降损措施提供依据。

4 结束语

配电变压器的节能管理 第5篇

关键词:节能降耗；电力输配电；运用；效果

在当今飞速发展的时代里，除了需要重视经济效益之外，还应当倡导不同领域的节能理念。尤其是针对于电力系统而言，做好其中的节能工作显得尤为重要。社会的发展离不开电力，同时随着社会的发展对电力的需求量也就越大。对于电力企业而言，为了能够进一步加强企业的经济效益，提高输配电线路的节能降耗技术成为了重点讨论的话题，在确保电力企业资源优化的情况下，能够有效降低企业的运营成本使企业迈向更高的台阶，电力企业的输配电线路技术将受到更多人的关注，所以，研究电力输配电线路的节能降耗具有重要意义。

1节能降耗的重要意义

为了能够有效避免和降低电力系统在线路运行期间所产生的能耗，需不断提升和加强电力输配线路技术。对于正处发展中的我国而言，电力系统起到了至关重要的作用，但随着电力企业的进步和发展，也加快了能源上的消耗，故电力企业目前关注的重点则在于怎样降低和减少能源消耗。在整个电力行业中，传输过程中的损耗被称为线损。众所周知，电力的输送以及分配是电力能源损耗的主要因素，在这期间消耗电能的设备包括了传输设备、电线电缆以及元件等。在电能的消耗方面，则又包含了固定消耗以及可变损耗，其中固定消耗是指传输期间所产生的一般消耗，而可变损耗则是指因人为因素导致的电能消耗。对于电力企业而言，电力系统传输的本身便是电能的使用者，对于电力能源的损耗便是企业的实际损失，这对电力企业的经济效益有着直接影响。所以为了能够进一步提升电力企业的经济效益，需要尽早实现电力系统传输的节能技术。随着我国的不断发展以及社会的进步，对电量的需求也越来越大，电力系统承载的负荷也在随之加大，城市的配电网中有着巨大的电力能源消耗，因此对于我国电力企业当前最棘手的问题之一便是要不断加强城市配电网中的节能建设。除了与企业自身的效益有直接关系之外，电力输配电线路中的节能降耗也与全球的节能环保息息相关。

2输配电线路中节能降耗分析

电力系统中最为重要的组成部分之一便是输配电线路，主要负责电能的输送，保证电能可达客户端。现如今钢芯铝绞线是较为常见的电力系统导线，对于不同的系统来讲，导线的横截面也有所不同，只要降低了输配电线路的有功功率，便可降低整体的电能消耗。横截面以及电线的长度等都将对电能的消耗产生直接影响，认为只要使导线横截面加大，便可以有效的降低能源消耗，从而达到节能的目的。有相关文献报道称，随着时代的进步已经出现了新型导线，这些新型导线能够实现提升电流的承载量，降低电抗，同时安全性能较高。此外具有较高耐热性的铝热合金导线也能够承载很大的电流量。

3节能降耗技术在电力输配电线路中的运用

3．1关注节能设备和材料的使用

实验结果表明，电路中的铁磁材料的导磁率范围为250－1000，而铝、铜的导磁率只有1。由此可见，在电力输配电线路中，不同的材料所产生的磁干扰有着较大的差异。金属产生感应电动势与金属导线的电流大小关系呈正比，此外，金属导线电流和金属的相对导磁率、金属的截面积大小也是正比例关系。感应电动势随着铁磁材料导磁率增大而增大，相应产生的涡流也比较大。涡流会促使金属发热，电能会被转化为热能，但热能会被浪费掉。所以，通过运用低磁导率的材料作线路的原材料是节能降耗的方式之一。目前为止，我国低于35千伏的输配电线路采用的是铁磁材料，损耗了大量的电能。因为在电力传输过程中，会产生较多热量，由此频繁发生线路烧灼事故，在一定程度上会扩大电网线路的能耗。近几年，无磁材料、地磁材料大量出现，如耐热铝合金材料、高强度铝合金材料、低磁铜质材料等。在我国部分新建或者翻新的输配电线路中也有较为广泛的运用，节约了大量电能。值得注意的是，敷设新型节能材料可以达到节约电能的目的，但也会增加铺设成本。基于此，学者经过实践研究发现，切断金属材料磁路同样能够实现金属无磁作业，成效较快，成本相对较低，有较好的发展前景。电力设备等也在不断更新，如低损耗变压器的面世，它将以非晶合金为铁芯，与普通变压器相比，其空载损耗降低了75%左右，节省了大量电能。我国正在推广的节能变压器有S11系列。

3．2合理规划电网

合理规划电网可以降低输配电线路的能源消耗。电力企业通过检测技术、在线监控技术、自动化技术等，提高电能调度效率，以减少电网损耗负荷。电力企业可以凭借计算机技术、网络技术等来运算电网相关参数，以选择最佳运行方式，降低电网损耗。在电网运行过程中，需要设置合理科学的配电电压，并加强对电压的管控。电压过高会造成电能损耗，过低又不能满足用电需求，因此，电力企业配置合理电压可以减少能耗。此外，还可以优化无功配置。电网中的无功电流浪费了很多电能，无功补偿也是减少能耗的重要方式。选择正确的补偿容量、补偿方式、补偿点，可以稳定电压水平，防止线路传输大量无功电流而损耗电能。同时，可以采用串联补偿的方法进一步优化电网。在长距离的输电线路中，串联补偿线路的电抗，缩短电路传输距离，提高大容量且远距离的电力输送能力，增强系统的稳定性和安全性。例如在同一根杆塔可以设置两个及以上回路，减少输电线路走廊和工程成本，有利于达到节能降耗的目的。

3．3优化输电线路

在线路设计与施工时，配电箱、低压柜的出线回路要避免弯折布线，尽量走直线。可以把普通电荷集中在干线中，以减少线路。电线的选择上，可以选择导线截面较大的线缆。原因是线缆横截面越大，电阻就越小，所消耗的功率更低。此种方式的成本较高，但可以用实现节能降耗的目的，因此需要兼顾两方，平衡节能与成本这两个因素。同时，也可以采取架空绝缘线的方式。电网中，要把绝缘导线设置在高空位置，提高线路输电的稳定性，增强可靠性，避免交叉线路，降低停电频率，减少后期维修工作。与普通导线相比，绝缘导线的阻抗更低，减少线路腐蚀。

4结束语

电能已经成为人们生产生活中不可或缺的部分，在增加电量输送的同时也要寻找节能降耗的方式，从而满足社会日益增长的电量需求。文章分析了节能降耗的现实意义，阐述了在输配电线路中节能降耗技术的运用实践，以期实现节能降耗的目的。

参考文献:

［1］盖帅，缪荣真．浅析电力输配电线路的节能降耗技术［A］．北京中外软信息技术研究院．第三届世纪之星创新教育论坛论文集［C］．北京中外软信息技术研究院，2016∶1．

配电变压器节能降耗方法研究 第6篇

【关键词】配电变压器；节能降耗；方法

1、电网变压器现状

我国电网上运行变压器比较典型的型号是SJ，SL1，S7，S9和S11。

假设变压器β=0.8，用S11-1000代替SL1-1000，变压器的损耗将降低4.88KW，1年可节约42048KW﹒h的电能，若电费按0.60元/KW﹒h计，一年可节约25万元。一般三年就能收回改造成本。

2、投资回报预算的数学模型

2.1更换S9型配电变压器的投资回报

目前，电网中运行的S9型配电变压器，其运行时间都在10年以下，如要提前进行更换，除应考虑支付S11型配电变压器的设备费和安装费所得利息支出外还须考虑原S9型配电变压器净资产的损失。根据目前S11型配电变压器每千伏安容量的平均市场价格计算所需每月支付利息均超过其节能所节省的电费。将现运行的S9型配电变压器更换为S11型是不经济的，如果在考虑相关的安装费用及提前更换带来的固定资产净值的损失就更不值了。

2.2更换S7型或更早的配电变压器的投资回报测算

对于S7型配电变压器，一般已在电网中运行多年，经测算，当S7型配电变压器运行时间等于或超过12年时，其设备的实际残值已开始超过账上的净资产值。因此，更换S7型配电变压器时，只需要考虑S11型的设备费利息支出，而不考虑设备净资产损失问题。更换S7型配电变压器的经济分析.即使负载率为0，对于160KVA及其以上的变压器，其节省的电费仍大于购买配电变压器的贷款利息；平均负载率为0.5，而无需考虑S7的折旧时，将S7更换为S11的节电效率是非常明显的。因此，将运行12年及以上的S7更换为S11是有经济价值的，是合算的。

3、采购和更换结论

根据以上的介绍，可以总结出以下结论：（1）作为更新换代的产品，全面使用S11型配电变压去从经济上、社会效益上和供求关系上都是必要和可行的。在經济上，采购S11型比S9型价格高7%到10%，不会造成投资急剧增加，且差价能在2到3年内收回。S11-MR和S11-M型比S9型空载损耗降低了30%左右，投资回收期短，见效快，使用S11具有良好的经济效益。（2）对于S7型或是更旧的配电变压器，以运行多年，凡运行12年以上的都应考虑逐年分批更换。（3）S11-MR型卷铁心变压器综合运行性能要优于S11-M型叠铁心变压器，所以在315KVA及以下变压器优先选用S11-MR型变压器。在400KVA及以上的变压器应优先选用S11-M型叠铁心变压器。（4）SH11-MR型非晶合金铁心变压器的空载损耗比S11-M1、S11-MR型降低了70%到80%，运行性能优良，但是价格较高。（5）由于S11型与S9型变压器的价格相差不大，运行管理基本相同，而S11型尤其是S11-MR型卷铁心变压器性能明显优于S9型变压器。由此可见，在质量稳定良好的前提下，可选型非晶变压器、立卷铁心变压器和型R型卷铁心变压器。从节能观点上看，数字越大越节能（当然要考虑价格）。否则应选常规的S11型卷铁心或叠铁心变压器。

变压器改造方案分析

3.1.改造方案

高损耗变压器的降损改造方案，归纳起来主要有三种：

①调容量改造方案，包括串、并联调容量和星、三角接线调容量；

②降容量改造方案；

③原容量改造方案，包括更换铁心，更换器身。

3.2各方案的优缺点分析

（1）调容量方案

优点：除增加专用调容开关和改制绕组外，变压器的其他部分均不变。采用常规工艺就可改造，虽然绕组要改制，但导线总量不变。

缺点：在原容量运行时仍是原旧变压器损耗。用户年负载曲线的峰谷不明显时，可能要操作多次。调容时要停电操作，同时要更换熔断器熔丝运行，改造费用稍高。

（2）降容量方案

优点：只改造绕组，变压器其他部分不变，所以可采用常规工艺。工艺简易、操作方便，改制费用较低。

缺点：变压器容量减少，该方案只能局限于用户的负载率很低，且在5年内无发展的情况下实行。如果用户的负载已经接近或是在5年内达到原容量，降容后势必要再购置被减掉部分容量的低损耗变压器，在经济上是不合算的。另外，降容改造后的变压器。有的短路阻抗偏高，电压变动率增大，使供电电压会偏移标准值。如变压器资产属供电局的公用变压器，那么在一定范围内容量可调制，上述负载问题就缓解。

（3）原容量方案

优点：变压器额定容量不变，改造后的性能达到S11标准，关键项目与新品接近。设计工艺要求易于掌握。一般变压器修配厂也可改造。

缺点：与方案（1）、（2）相比，需要一台剪板机，改造费用高于（2）。增加了原材料如硅钢片、铜线等消耗。如果旧变压器绕组是铝导线，那么换成铜导线就不用换铁心，可以节省费用。

4、高损变压器节能改造的具体方法

4.1更换绕组法

以S11系列三相油浸式配电变压器产品结构为例，采用S11型对高、低压绕组端面的有效支撑及高低压引线的夹持方式等措施，使之在性能和结构方面都能达到S11型的水平。

4.2更换绕组同时换上铁轭

在更换绕组时，上铁轭要拆卸，而上铁轨在拆卸过程中，铁心硅钢片的损耗系数容易变大。因此，更换绕组同时将上铁轭部分的硅钢片更换，可进一步降低空载损耗。如果更换全部上铁轭硅钢片，改造费用增加S9现价的10%，负载损耗可控制在比S9增加5%以内，总损耗也可控制在比S9增加5%以内。

因此，结合大修或升压改造可采用更换绕组或同时更换绕组和上铁轭方式。变压器长期处于轻载时，可采用更换铁心方式改造，损耗比可提高到8.94，具有较高的经济效益。而更换铁心（即同时更换铁心和绕组）一般不采用。

参考文献

[1]Shuqin Bai，Gaowa Naren.Synthesis of mesoporous silica from geothermal water recycling system[A].Proceedings of 2011 International Symposium on Water Resource and Environmental Protection（ISWREP 2011） VOL.02[C].2011

[2]胡雄光，汪洪涛.钢铁企业煤气优化管理技术的应用[A].2005中国钢铁年会论文集（第2卷）[C].2005.

[3]桂其林，曹先常，张如章，李国俊，郁鸿凌.钢铁企业蒸汽系统节能技术应用与研究[A].2008全国能源与热工学术年会论文集[C].2008.

[4]李芳块.浅谈300kA电解槽焙烧启动期间的节能降耗[A].首届全国有色金属工业节能减排技术交流会论文集[C].2007.

[5]李芳块，李登峰.浅谈300kA电解槽焙烧启动期间的节能降耗[A].有色金属工业科技创新——中国有色金属学会第七届学术年会论文集[C].2008

配电变压器的节能管理 第7篇

1 10k V配电网线损管理现状

1.1 电网系统线损分布情况

从大量理论研究和实测数据分析表明:目前, 我国电网系统线损主要按照电压分级进行管理, 其中, 35k V及以上电压等级电网其线损普遍较低, 基本能够达到国际先进水平。然而, 10k V及以下低压电网, 由于电网结构复杂、负荷种类较多、用电时段较集中等因素的影响, 长期居高不下, 高损、电压大波动线路较多, 其平均线损要比国际同行高出约6%左右, 不仅影响到供电公司电能运营经济效益, 同时还严重影响到供电服务质量水平。10k V和380V线路, 线损率虽然均较差, 但由于10k V配电网其供电容量是380V电网的几倍甚至几十倍, 也就是10k V配电网的电能损失要远大于380V电网。因此, 文章将结合相关技术措施对10k V配电网的节能降损进行研究。

1.2 10k V配网线路量化考核不足

从线损定义来看, 配电网某时间段的线损统计值即为该时间段的供电量与实际用电量间的差值除以线路供电量[1]。虽然, 线损定义很简明, 但由于影响线损因素较多, 且缺乏准确的监测系统设备, 导致实际线损统计操作存在较大困难, 有时统计出的线损高的离奇, 有时又存在负线损等不合理情况, 主要存在以下两个方面:

1.2.1 统计时间段的模糊不确定性

统计时间段的起始值和截止值好设定, 但不便执行。尤其是采用手工抄表的10k V配网系统, 抄表员不可能完成在同一时刻抄到所有用户的用电数值, 也就存在电能数据的时间不匹配性。即便现在实现了自动远程抄表, 但由于整体系统功能还存在许多不兼容性问题, 如何确保电能数据在时间上的完全匹配性, 还有待在工程实践中进一步加深研究。

1.2.2 统计范围的模糊性

10k V分支线路的供电范围存在模糊和不确定性。近年来, 许多技术升级改造后的10k V配电网, 主要采用联络开关转带负荷, 虽然电网结构得到了优化, 但由于联络开关普遍没有装设表计, 即便装设表计其TV或TA的测量精度很难达到计量需求, 相应负荷一转带、电网运行方式一变化, 则整个线损统计数据就存在模糊混淆性, 导致不同分支配电线路或10k V与380V线路的线损混为一谈, 也就不能准确统计出线路的实际线损值。

1.3 偷电漏电等异常用电导致10k V线损居高不下

从大量实践应用和统计数据表明, 10k V配网线损偏高的主要原因是系统中存在偷电、漏电等异常用电问题。另外, 无功配置不合理、三相电压不平衡等均是引起10k V配网高线损的主要因素。

2 10k V配电网节能降耗技术措施探讨

2.1 优化10k V配电网结构, 合理选择导线截面

借助配电网节能技术升级改造契机, 充分结合工程区地形地貌、地质气象等特性, 科学合理规划进行配电网高低压线路路径的优化, 尽可能采取10k V中压线路直接延伸到用电负荷中心, 这样可以提高高压传输距离, 减少电能传输损耗。另外, 随着我国城镇建设步伐的进一步加快, 用电量呈现快速增长模式, 相应用电类型和用电时段也发生较大改变, 适当提高配电网的运行电压、更换线路截面等, 也可以有效降低10k V配网系统网损。在进行配电网线路截面选择过程中, 要充分结合区域经济发展速度、物价、电价等因素, 采用新推荐的经济电流密度进行电缆截面尺寸选择, 优选大截面导线更换原有小截面导线, 降低线路电阻, 降低损耗, 有效提高10k V配电网技术升级改造建设的前瞻性和社会经济效益[2]。对于负荷较重、供电电流较大、可变损耗较大的用户, 可以在允许电压偏差范围内, 通过调节有载调压变压器的分接开关, 提高运行电压。而对于配电变压器台数较多、负载率较低、甚至系统中还存在高能耗配电变压器的线路, 尤其是不变损耗在总损耗较大的线路, 则可以在保证供电质量水平的基础上, 通过分接开关适当降低线路运行电压, 降低线损。

2.2 合理控制供电半径, 优化选型节能配电变压器

应尽量缩短10k V电网变配电台区的供电半径, 充分结合供电区域负荷容量、负荷类型、用电时段等特点, 合理进行降压变电台区布设和高低压电网结构的规划, 避免出现“近电远供”、“迂回供电”等造成线损大大增加问题。结合工程实践, 作者推荐10k V中压配电线路其经济供电半径宜控制在15km, 而对于0.4k V低压线路则其经济供电半径宜不超700m。优选节能经济性配电变压器, 要优选S11、S13等系列的非晶合金节能变压器代替系统中老、旧高能耗的S7或S9配电变压器, 这样可以起到非常良好的节能降耗效果。

2.3 优化10k V配网综合无功配置

无功补偿尤其是动态无功补偿是降低10k V线路网损的一种有效手段, 需要根据负荷特性采取“分散与集中”相结合的无功补偿方案, 如:工程中常见10k V配电网的无功补偿方式为在10k V馈线的杆上装设分组自动投切补偿、变配电台区低压0.4k V侧装设分组统一补偿和大用户终端设备处安装无功补偿等[3]。实际工程应用中, 应根据工程特性, 从价格、补偿效果、调控方式等方面进行综合比选, 优越技术上可行、经济上优越的无功补偿方案, 实现工程投资和节能降损效果具有最佳匹配特性。

2.4 尽量三相负荷平衡运行

供配电设计规范中明确要求:10k V配电变压器出口处电流不平衡度应控制在10%以下, 干线及分支线首端其不平衡度应控制在20%以下, 中性线的电流应控制在额定电流的25%以内。三相负荷平衡稳定运行, 可以有效降低线路、配电变压器的运行损耗。此外, 还可以根据配网实际情况, 通过引入分相无功补偿或三相平衡化监控装置, 确保配网系统长期处于三相平衡运行工况, 达到节能降耗的目的。

2.5 谐波有效治理

根据测量数据, 在变电站10k V母线上加装谐波补偿或过滤装置;对于终端用户, 应对谐波含量超标的负荷进行全面治理, 合理选用无源滤波器、有源滤波器和混合滤波器等谐波治理装置, 降低系统损耗。

3 结束语

10k V配网的合理节能降损工作的有效开展, 不仅可以确保供电具有较高安全可靠性, 降低电力用户电费的支出, 同时可以提高企业电能运营的经济效益和人性化服务水平。挖掘10KV配网系统中电气设备的供电能力和节能潜力, 对于国家能源利用、环境保护以及资源的合理化配置均极为有利。在10k V配网节能降耗改造过程中, 要充分发挥供电企业和每个电力用户节能节电的积极性, 有效推动配网节能工作安全可靠、节能经济的高效稳定进行。

参考文献

[1]万善良.城市配电网节能主要途径分析[J].供用电, 2008, 25 (02) :5-8.

[2]卢志刚, 秦四娟, 李海涛, 等.配电网技术线损分析[J].电力系统保护与控制, 2009, 37 (24) :177-180.

配电变压器的节能管理 第8篇

关键词：配电变压器,空载损耗,负载损耗,负载率,有功损耗

配电变压器是电力系统的末级变压器, 其损耗约占全网损耗的20%左右, 因此降低配电变压器的损耗对节能环保具有相当重要的意义。

2011年8月《国家电网公司第一批重点推广新技术目录》中要求2012年起, 新增配电变压器全部采用节能型配电变压器。推广目录中对节能型配电变压器的定义为“S13及以上型号的系列配电变压器、非晶合金铁心变压器和调容变压器”。

以下对SH15、S14及S15高节能型配电变压器的节能效果进行了详细的分析。

1 损耗值的比较

1) SH15型非晶合金配电变压器的空载损耗约比S13型下降50%, 负载损耗与S13型相同 (见图表1) ;

2) S14型配电变压器的空载损耗与S13型相同, 负载损耗比S13型下降15% (见图表1) ;

3) S15型配电变压器的空载损耗与S13型相同, 负载损耗比S13型下降30% (见图表1) 。

注1:S13型配电变压器空载损耗约比S11型下降30%, 负载损耗与S11型相同。

注2:S14及S15型配电变压器的空载损耗相当于欧盟指令EN 50464-1:2007中的A0级 (空载损耗最低) ;SH15型非晶合金配电变压器的空载损耗则明显优于A0级 (见图表2) ;

注3:S14型配电变压器的负载损耗介于欧盟的Ak级与Bk级之间;S15型配电变压器的负载损耗要优于欧盟的Ak级;SH15非晶合金配电变压器的负载损耗介于欧盟的Ck级与Bk级之间 (见图表3) 。

注4:欧盟能效标准中空载损耗分为E0、D0、C0、B0、A0五个等级, 其中A0的空载损耗最低;负载损耗分为Dk、Ck、Bk、Ak四个等级, 其中Ak的负载损耗最低。

2 节能分析

在各地区及国家的能效标准中, 对于能效指标的定义各有差异。北美、南美以及澳大利亚等国采用的是变压器在50%负载率下的效率指标, 欧盟及中国采用空载损耗和负载损耗指标, 而日本和印度则采用一定负载率下的总损耗。尽管形式不同, 但是三者都可以在同一的负载率、环境温度、频率和功率因素下进行换算并比较, 在这些因素中, 变压器负载率差异非常大。用户类型不同, 负荷增长不同, 相应的效率值也有很大不同 (如商业和工业用户、城网和农网) , 这对于效率影响非常大。高效运行的变压器, 必须选择合适的损耗比值。发达国家选购变压器时, 常考虑变压器运行时的实际负载率, 来决定它的损耗比。为了更好地理解负载率与空、负载损耗之间的关系, 以下列举了变压器运行时的几个主要参数与负载率之间的关系来进行分析和比较。

2.1 有功损耗比较

有功损耗率是指变压器运行时自身有功损耗占总有功损耗的比率。配电变压器有功损耗率主要与变压器的主要性能参数、功率因数以及负载率有关。

有功损耗率可按如下计算:

Po:空载损耗;

Pk:负载损耗;

Kt:负载波动损耗系数, 一般取1.05;

β:平均负载率;

SN:变压器额定容量;

COSθ:功率因数。

以额定容量50kVA、100 kVA、200 kVA、400 kVA为例, 功率因数取0.9, 各种负载率下的有功损耗率比较如图表4。

由图表4可以看出:

1) SH15非晶合金配电变压器在负载率为20%~30%的情况下, 其有功损耗率是最低的;

2) S14配电变压器在负载率为30%~40%的情况下, 其有功损耗率是最低的;

3) S15配电变压器在负载率为30%~50%的情况下, 其有功损耗率是最低的。

2.2 效率特性对比

运行中的变压器损耗由两部分组成, 即空载损耗Po和负载损耗Pk, 在满载运行下的负载损耗为Pk, 实际运行中的负载损耗为β2Pk, β为负载率即运行中的实际负荷与额定负荷的比值。要节能必须要高效, 一台低损耗的变压器也不是在任何负荷情况下都是高效的。变压器的效率η是输出的有功功率与输入的有功功率的比较, 具体表达公式为:

由式 (2) 可以看出, 变压器的效率除了与容量大小和自身性能参数有关, 还与负载率及功率因数有关。

以额定容量50kVA、100kVA、200kVA、400kVA为例, 功率因数取0.9, 各种负载率下的效率比较如图表5。

由图表5可以看出:

1) SH15非晶合金配电变压器在负载率为20%~30%的情况下, 其运行效率最高;

2) S14配电变压器在负载率为30%~40%的情况下, 其运行效率最高;

3) S15配电变压器在负载率为30%~50%的情况下, 其运行效率最高。

由此可见, 以上节能型配电变压器有功功率损耗最低的负载率区段与其效率最高时的负载率区段是一致的。在该区段运行, 变压器能发挥其高效特性, 节能效果最好。发达国家选购变压器时, 常考虑运行时变压器的实际负载率, 来决定其空负载的损耗比。而不同的损耗比也关系到变压器的制造成本。

2.3 年综合损耗比较

变压器年综合损耗可依据下式进行计算:

β:平均负载率;

Q0:空载无功损耗 (Q0=SN.I0%×10-2) ;

Qk:负载无功损耗 (Qk=SN.Uk%×10-2) ;

C:无功经济当量, 此处取0.1;

I0:变压器空载电流百分数;

Uk:变压器短路阻抗百分数;

SN:变压器额定容量。

以额定容量50kVA、100 kVA、200 kVA、400 kVA为例, 各种负载率下的年综合损耗比较如图表6。

由图表6可以看出:

同容量的不同型号的配电变压器

1) 在负载率低于30%时, SH15非晶合金配电变压器的年综合损耗最低;

2) 在负载率大于50%时, S14型配电变压器的年综合损耗要低于SH15非晶合金配电变压器;

3) 在负载率大于40%时, S15型配电变压器的年综合损耗最低。

3 结论

1) SH15非晶合金配电变压器在平均负载率较低时 (20%~30%) 有功损耗率最低, 效率较高。在年平均负载率小于30%的情况下, 应用SH15非晶合金配电变压器节能效果比较明显;

2) S14型配电变压器在平均负载率为30%~40%时, 有功损耗率最低, 效率较高。在年平均负载率大于40%的情况下, 使用S14型配电变压器节能效果较好;

3) S15型配电变压器在平均负载率为30%~50%时, 有功损耗率最低, 效率较高。其年综合损耗率要低于S14型配电变压器, 在年平均负载率大于30%的情况下使用节能效果显著。

参考文献

高能耗配电变压器的节能改造 第9篇

随着机电行业新材料、新工艺的不断更新和提高,配电变压器(简称配变)的空载损耗不断下降,从SJ系列到64、73系列,到S7、S9系列,再到新型非晶合金变压器,配变空载损耗已差不多降至极限;由于实行“两部制”电价的高供低计用户,按配变容量定额收取基本电费,因此普遍存在“关注配变空载损耗,忽视负载损耗”的现象[1]。

1 配变的能耗分析[2]

1.1 配变的损耗

配变的损耗有空载损耗和负载损耗。空载损耗是指变压器在额定电压条件下,铁心内因励磁电流引起磁通周期性变化时产生的损耗,也称铁心损耗(简称铁耗)。它由基本铁耗和附加铁耗两部分组成。其中,基本铁耗包括变压器铁心的磁滞损耗Ph和涡流损耗Pb;附加铁耗Ps包括铁心叠片间由于绝缘部分引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗及变压器介质损耗等。附加铁耗一般为基本铁耗的15%～20%。

空载损耗主要反映铁心的特性。它的计算式为:

式中:Bm为最大磁通密度,T;f为电源频率,Hz;n为磁滞系数;V为铁心体积,m3;Kh,Ke为常数。

负载损耗,又称铜耗,不仅与配变自身特性有关,而且随配变负载的增大而增大。它是变压器带负载运行时,一、二次绕组负载电流I1及I2在绕组中产生的损耗。它包括基本铜耗Pr和附加铜耗Ps两部分。基本铜耗是绕组的直流电阻引起的损耗,它与直流电阻及负载电流的平方成正比;附加铜耗包括漏磁场引起的肌肤效应使导线有效电阻变大而增加的铜耗、多根导线并绕时的内部环流损耗以及漏磁场在结构件、油箱壁等处引起的涡流损耗等。对于中小型配变,其附加铜耗为基本铜耗的0.5%～5%。

变压器负载损耗Pk的计算式为:

式中:r1为变压器一次绕组的直流电阻,Ω;r2为变压器二次绕组的直流电阻,Ω;I1为变压器一次绕组的负载电流,A;I2为变压器二次绕组的负载电流,A。

为进行同类型不同厂家产品的技术参数对比分析,变压器厂家以及铭牌所给定的Pk值,通常是变压器绕组温度在75℃时的额定负载情况下(I1=I1N;I2=I2N)所产生的铜损。

所以,降低配变铜损的有效措施是大力降低变压器的一、二次绕组直流电阻值。这也是研制新型节能型配变的技术要点。

1.2 配变经济负载系数的确定

配电变压器在运行中,其自身有功损耗率ΔP随着变压器负载率β的变化而发生非线性的变化。ΔP是β的二次函数:ΔP先随着β的增大而下降,当负载系数β等于βjp=(Po/Pk)1/2时,即铜损等于铁损时,其特性曲线出现一个最低点,之后,ΔP随β的增大而上升。最低点所对应的负载系数βjp=(Po/Pk)1/2,称为有功经济负载系数。

1992年国家技术监督局颁布了《工矿企业电力变压器经济运行导则》,提出了变压器经济运行区的概念。但在工矿企业的实际运行中,仍然存在许多因配变负载率不合理和运行方式未优化的情况,造成了可观的电能损失。其低效运行主要表现在:

(1)把变压器的负载率作为判断是否过、轻载的标准,错误地认为变压器的负载率越高,变压器损失的电能就越少,效率也就越高;

(2)误认为变压器是高效率设备,只注重选用空载损耗低的配变,忽视使用高性能参数(不仅空载损耗低,而且负载损耗也低)的新系列配电变压器;

(3)对部分高供低计电力用户,采用“两部制”电价,用户虽然知道配变有“经济运行点”,但为了少交基本电费,常常让配变满负荷甚至是超负荷运行;

(4)一些厂家生产的配变,铁心截面小、箱体体积小、油量减少,配变的过载能力被压缩到低限,常常出现烧毁变压器的情况。据统计,用户配变因超负荷而损坏的约占45%。

2 新型配变的试制和节能效果

新型S11(S13)型电力变压器的设计,较国家标准的S9、S11系列产品损耗更低、性价比更好、节能效果显著。

2.1 新型S11(S13)型配变的结构

根据式(1),变压器的磁滞损耗Ph与最大磁通密度Bm的n(磁滞系数)次方成正比,涡流损耗Pb与Bm的平方成正比,因此降低了最大磁通密度Bm,也就显著降低了配变的空载损耗。

根据式(2),变压器的负载损耗Pk与一、二次绕组的直流电阻r1和r2成正比,所以降低负载损耗Pk的途径是设法降低变压器一、二次绕组的直流电阻。新型S11(S13)型配变在设计和制造上,作如下改进:

(1)选用优质矽钢片,以降低磁滞系数n的量值;

(2)在设计时,适当加大铁心截面和结构尺寸,降低磁通密度,以降低空载损耗;

(3)线圈结构设计上,适当增大“每伏匝数”,在降低空载电流的同时,保持激磁电动势不变;

(4)适当增大一、二次绕组的导线截面,选用较低的电流密度,以进一步降低空载损耗和负载损耗。

2.2 老型号配变节能改造的技术要点

(1)如果是劣质配变,则放弃降容改造方案,因为如果铁心需要更换三分之一或以上,不如新制一台来得合算;

(2)如果是较早期产品,必须对部分铁心作“优化”处理,即用一些优质矽钢片替换,具体数量视原来铁心质量而定;

(3)如果是S7、S9产品,一般不需要对原有铁心作变动,因为大多数厂商选用的铁心质量较好,可直接利用。这是最理想的。

在接下来的降容改造中,配变铁心选定后,磁路与电气部分设计与上述新制配变大体相仿。只是工作量要大一些,因为不是典型设计。

根据铁心的结构尺寸进行一、二次绕组设计,注意降低磁通密度,以降低空载损耗;适当增大“每伏匝数”,降低空载电流,达到国家同规格容量配变的空载损耗标准;适当增大一、二次绕组的导线截面,选用较低的电流密度,以进一步降低空载损耗和负载损耗。

2.3 新型S11(S13)型配变的特点

(1)节能效果显著。S11(S13)系列比同容量S9、S11系列变压器空载损耗下降了45%左右,负载损耗比S9、S11下降了32.4%左右。

(2)设计合理,过载能力强。

(3)绝缘性能好,抗突发短路能力强。

(4)油箱上取消了储油柜,由波纹油箱的波翅代替油管作为散热元件,可随变压器油体积的胀缩面胀缩,从而使变压器内部与大气隔绝,防止和减缓油质劣化和绝缘受潮,增强运行可靠性。

(5)低噪声的环保绿色产品。

(6)防腐、防尘,能在环境比较恶劣的条件下使用,在正常使用条件下免维护保养。

2.4 节能效果对比分析

经实际测量,新型S11(S13)配变与国家标准S11配变作对比,负载损耗见表1。

注:变压器负载损耗以年运行5 500 h计算,电费单价以0.65元/kW·h计算。

运用这一设计思路,对某公司淘汰的20多台S7等老型号变压器进行降容改造(按照新S11系列标准),取得了满意的效果,为我国老型号配变的淘汰提供了节能改造的利国利民合理方案。使得废旧物资得到合理的回收利用,具有“节能”和“环保”的双重效益,为机电产品节能改造开辟了新的途径。

以1台1995年出厂的S7-1250 kVA配变为例,该配变主要技术参数见表2。

改造前,对该变压器进行了主要技术参数测试,部分参数测试数据见表3。

另外,低压绕组电阻(30℃):Rao为0.000 886 9Ω;Rbo为0.000 882 0Ω;Rco为0.000 886 8Ω。空载试验时,空载损耗为2 080 W;负载试验时,负载损耗(75℃)为14 820 W。对降容改造后的变压器(S11-1000 kVA)进行主要技术参数的对比测试,部分参数测试数据见表4。

另外,低压绕组电阻(30℃):Rao为0.000 856 9Ω;Rbo为0.000 864 0Ω;Rco为0.000 886 0Ω;空载试验时,空载损耗(标准1 150 W)为1 200 W;负载试验时,负载损耗(75℃)为10218 W。

对比改造前后技术参数,可得出变压器空载损耗下降880 W,下降为原来值的57.7%;负载损耗下降4 602 W,下降为原来的68.95%。当然,改造后负载能力也相应由1 250 kV·A下降到1 000 kV·A,下降为原来的80%。但比新购买一台S11-1000 kVA经济实用。

3 结束语

实例说明,优化设计新型号配电变压器内部结构,在空载损耗不高于国家相关标准的同时,努力降低配变负载损耗;结合节能减排技术改造,对老型号配变进行降容节能改造,均能取得比较好的节能效果。在材料使用上,稍微多花费一些(不超过15%),但换来的是常年使用的负载损耗大幅度降低,所增加的投资,回收年限不超过2年;如果计入配变损坏带来的损失和因停电所造成的经济损失,其节能效益就更为可观。

摘要：围绕降低配电变压器(简称配变)负载损耗的课题,提出研制新型节能型配变的新思路。新型配变优化设计配变内部结构,在空载损耗不高于国家相关标准的同时,大力降低配变负载损耗,取得了显著的节能效果。该技术为电力用户既降低空载损耗,又降低负载损耗,提供了一条正确的节能途径;同时对老型号配变的淘汰提供了一个降容节能改造的方案。

关键词：配电变压器,负载损耗,空载损耗,节能

参考文献

[1]胡景春.变压器经济运行[M].北京:中国电力出版社,1999.

对配电变压器节能措施的研究探讨 第10篇

1 配电变压器的损耗

1.1 变压器的有功损耗

变压器的有功损耗有两种, 空载时的和负载时的。也可以理解是铁损以及铜损。铁损指的在初级的线圈电阻所产生的电能损耗。在运行中, 会导致铁芯的发热, 这和制作铁芯的方法和材料有关系, 和负荷是没有关系的。这种损耗就属于空载损耗。铜损指的是在变压器的线圈电阻所产生的电能损耗。在运行中, 电流经过线圈时, 电阻发热, 此时, 就有电能转换成热能损耗掉了。这种情况是和负载大小有关系的, 与其平方是正比的关系。

1.2 变压器的无功损耗

在电能的运行过程中, 变压器的变压和能量传输中所消耗的能量就是无功损耗。其中励磁电流会造成一部分的能量损耗, 这种情况是和负载电流没有关系的。

变压器绕组中经过的电流和其电抗之间会引起另外一部分无功损耗, 这种情况是和负载电流有关系的。无功损耗是和变压器的容量成正比关系的。

2 探讨配电变压器的节能技术发展情况

2.1 减少空载损耗的技术

在减少变压器造成的电能损耗问题上, 主要是在导磁和导电材料上的技术发展过程中完成的[1]。对于空载损耗的节能方面, 应用的技术手段是改善铁芯的构造和制作方法, 采用创新材料进行改善, 以便达到降低损耗的作用。

2.2 减少负载损耗的技术

一般常规的变压器的导线是利用无氧铜来制作的, 降低变压器的负载损耗一般是应用减少绕组的内阻来实现。例如, 采用超导线制成导线的变压器, 也称作高温超导变压器, 这种变压器在运行时就可以有效的减少了能量的损耗, 且提升了变压器性能, 减少短路的情况发生。这是常规铜芯导线变压器的一种有效改革。而且, 根据电压的分级不同, 应用不同的绕组结构, 运用组合式导线可以更有效的减少变压器在负载时的能量损耗。

在应用创新的绕组结构以及改善导线材质以外, 也可以应用单跟的导线尺寸, 以便使能量的负载损耗减至最低。另外, 绕组的上部、下部位置以及变压器箱的边缘可以安装上磁屏蔽的结构, 这样可以避免无效的换位引起的能量损耗, 这些属于变压器的零散能量损耗, 安装磁屏蔽可有效的减少这种能量损耗[2]。

3 降低配电变压器损耗能量的详细手段

3.1 应用节能型的变压器

对于变压器的选择方面是很重要的, 一定要选择变压器运行时空载的能量损耗比较低的。现在市面上, 普遍应用的节能变压器的型号是S9型, 随着科技迅速的发展和进步, 对于变压器的材料和研发技术上都有了普遍的提高和改善, 已经研发出更低损耗的S11系列变压器以及S12系列变压器。S11系的变压器在材质的应用上是选用卷铁心的结构, 它与常规S9变压器相比, 在降低空载能量损耗上低30%, 在降低空载的电流方面上低40%, 运行的效果好, 并且在降低能量损耗方面有很好的提高。而, 先如今世界最为节能的变压器是非晶合金变压器, 它也是第七代节能产品。与硅钢片配电变压器比较, 它的空载损耗可以降低75%左右, 而与常规S9型变压器相比, 总体的节能率降低了41%左右。一般在西方国家, 这种非晶合金变压器是普遍被应用的一个配电产品。所以, 为了提升配电网的正常运行, 和有效的降低能量的损耗, 在选择变压器上是很重要的, 要选择损耗低的节能产品。

3.2 应用经济的运行方法

变压器的经济运行方式是指, 以保障变压器的正常运行以及变压器的正常供电为基础原则, 在此原则之上, 把负载的方式进行有效的改善、把变压器运行的位置进行改善以及优化其技术手段, 以此方法来降低变压器在运行中所产生的能量损耗。

3.3 电压调整法

配电变压器的空载损耗与一次电压的平方有正比的关系, 空载损耗的损耗率是总值的80%, 为降低空载时的电能损耗, 可以相应的降低配电网中的供电电压, 但是要保障用电用户正常的的电压范围内进行调整。

4 配电变压器节能的标准化

4.1 国外的能效标准

在美国, 其电气制造商协会共同拟定了一个关于配电变压器运行中能效问题的标准, 它当中对变压器的效率规定和我国的常规变压器9系列的指标的相符合的。而其最低的效率指标已经接近了我国S11的水平[3]。并且美国能源部以及环保部共同发起了药实施高效率、低损耗的配电变压器计划。大力支持相应电力部门和单位在配电系统中应用节能的高效率变压器。日本在节能变压器的应用上制定的是相对领先的计划, 它的能效标准要接近非晶变压器的标准。

4.2 国内的能效标准

为大力推广节能降低损耗的变压器研发生产和使用, 我国实施了《配电变压器的能效限定值及节能评价值》[4], 严格要求和规范了配电变压器的相应标准值。其中对变压器的铁损和铜损进行了规范, 它规定了在正常运行时, 配电变压器最大可以造成电能损耗的标准值, 也就是变压器可以在市场上应用的最低限度。这个标准所设定的变压器能效的最大值接近于国内变压器S9系列的能效值。也就是说, 如果投入到市场的配电变压器的能效值超过了这个标准, 那这个变压器就是非法的[5]。对于预计未来变压器将造成的损耗值的标准进行了规定。并且对配电变压器的能源损耗方面制定了评价标准。

5 结束语

在配电系统中, 为降低变压器的能源损耗, 其所涉及面很多, 有变压器的制作工艺、材料的选择以及如何应用等方面。近年来, 我国大力的开展和提倡"节能减排"的问题, 对降低能源越来越重视, 加上很多企业的观点的提升。因此在变压器的选择上, 要大力提倡应用降低损耗的变压器, 并且实施经济运行以及技术改革等的方法。这对于跟进国家政策、增强社会整体的经济发展、减少国家能源等起到了重要的作用。

摘要：研究探讨了影响配电变压器损耗的各种因素, 主要在变压器的材质上、铁心的结构上、制作技术上和技术的发展情况等问题进行了分析, 对怎样可以减少损耗进行摸索研究;制定出了降低损耗的详细手段方法, 包括对变压器的经济有效的运行方式以及对电压的调整方式等。分析针对变压器的节能运行问题上, 国内外的相关标准, 以便在配电变压器的节能运行、生产、使用等方面给予有效的信息参考。

关键词：配电变压器,损耗,节能方法,能效标准

参考文献

[1]赵凯, 张凌宇.国际推动变压器节能降耗的经验做法[J].电力需求侧管理, 2006, 8 (5) ;63-64.[1]赵凯, 张凌宇.国际推动变压器节能降耗的经验做法[J].电力需求侧管理, 2006, 8 (5) ;63-64.

[2]保桂林.论供配电系统节能技术方法与措施[J].四川建材, 2007 (5) :231-232.[2]保桂林.论供配电系统节能技术方法与措施[J].四川建材, 2007 (5) :231-232.

[3]张犁, 杨楷鹏, 何林海, 等.克拉玛依油田配电系统降损节能措施分析[J].新疆石油科技, 2007, 1 (17) :63-65.[3]张犁, 杨楷鹏, 何林海, 等.克拉玛依油田配电系统降损节能措施分析[J].新疆石油科技, 2007, 1 (17) :63-65.

[4]张永听, 申强, 张俊文, 等.无功补偿设备在电力系统中的应用分析[J].黑龙江电力, 2008, 30 (1) :70-72.[4]张永听, 申强, 张俊文, 等.无功补偿设备在电力系统中的应用分析[J].黑龙江电力, 2008, 30 (1) :70-72.

线谈配电网的节能降损 第11篇

【关键词】配网；线损；措施

由于组成电网的各种元件（如线路、变压器等）都存在电阻，在电网中，电能从发电厂发出要经过多级变压器变压以及不同的电压网络传输才能到达用户，供用户使用。而电能以电流的形式通过电阻时，就要产生功率损耗和电能损耗使电阻发热；另外在不同电压等级的网络，电磁能量转换过程中，要使电磁感应这一能量转换形式持续存在，就必须提供给变压器铁芯一个励磁电动势，同时磁场也会在铁芯设备中产生涡流和磁滞损耗，这些都会产生功率损耗和电能损耗，因此电能经过网络传输时必然产生有功电能损耗。

在我国10kV及以下的低压配电网约占据了电力网格长度总数的60%，且其产生的损耗占总电网损耗率高达80%，10kV及以下的低压配电网电力系统能量损耗的主体部分。因此，10kV及以下的低压配电网的线损管理是供电企业管理的关键环节，是完成节能损耗指标，有效提高企业经济效益的重要途径。本文下面就对10kV及以下的低压配电网的高损耗的原因及其降损的措施进行分析。

1.造成110kV及以下的低压配电网高损耗的主要原因有

1.1配电网布局和结构不合理

由于变电站布局不合理，造成迂回线路和T接线路，配电线路上的负荷点多分散，配电变压器供电点离用电负荷中心较远以及超供电半径线路等。

1.2配电线路线径过小

导线线径细，截面小，载流量大，线路电阻大，以及导线破损，线路欠维护造成漏电的现象依然存在。

1.3设备陈旧老化

高耗能配电变压器和用电设备仍在使用，设备自身损耗多，从而影响电网供电质量和电能损耗，导致线损高。

1.4配电变压器的负荷率低

一些经济不发达的地区负荷非常小，许多变压器近似空载运行，负荷率低、损耗大。而且，负荷季节性强、昼夜差别大。因此，配电变压器空载运行时间长，配电变压器的固定损耗大。

1.5三相负荷不平衡

在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。

2.针对造成线损率过高的具体原因，提出相应降损措施

2.1调整不合理的网络结构

进行电网改造，通过架设新的配电线路，改造旧线路，在考虑电压降、建设投资、机械强度和发热等条件下根据经济电流密度适当加大导线截面，改造迂回线路，消除“卡脖子”现象。制定按期发展建设的电网规划，确保电网安全经济运行。

2.2优化电源分布

电源布置方式不同，电能损失和电压损失会有很大的差异。电源应尽量布置在负荷中心，对负荷密度高，供电范围大的重负荷区，优先考虑两点或多点布置。这样不但有显著的降损节能效益，同时有效地改善了电压质量。针对10kV配电网中存在电源布点少，供电半径过长的问题，采取兴建新变电站的方法来缩短供电半径；低压配网中则采取密布点、短半径方式来达到节能降损的目的。

采用无功补偿

针对供电半径大，负荷较大，末端压降大的低压台区加装无功补偿设备，提高功率因素，改善电压质量。无功补偿设备的补偿容量为变压器容量的20%～30%。此项措能有效降低线损，同时能提高变压器的利用率，提升线路末端电压。

2.3推广应用新技术、新工艺、新设备和新材料

导线和变压器的损耗是配电网中损耗的主要组成部分。

对运行时间长，线路截面积小、污损严重的线路更换大截面的导线，线路的能损与其电阻值成正比，增大导线截面积可以有效减少能损。如将原来的裸导线更换为绝缘导线，可以减少裸导线在运行过程中由于集肤效应和电晕放电的电量损耗。

降低配网变压器损耗方法主要有选用低损耗新型节能变压器，如用S11、S13、S15等系列变压器替换S7等高损变压器。对于重过载变压器，应选用大容量变压器替换，并且选用的变压器容量应适度超前。

2.4调整低压三相负荷，使三相负荷尽量趋于平衡

尽量用三相供电，尽可能使三相负荷平衡，使中性线电流减小。如果中性线的电流接近零，可减少1/4以上的电能损失。理想状态下，同样的导线线径供同样多的电能，三相四线制线路的电能损耗是单相线路的1/6。

住宅小区配电变压器的节能运行方案 第12篇

关键词：住宅小区,配电变压器,节能

在节能型变压器应用方面, 油浸S11型及以上或干式变压器SC (B) 10型及以上变压器得到推广应用, 取得了比较好的节能效果。从运行方案入手, 如果能使配电变压器节能运行, 那么可降低电能损耗大约30%左右。

1 住宅小区现行配变运行方案

住宅小区的负荷特点是峰谷差比较大, 负荷率比较低 (30%-40%) , 最大负荷出现时间一般为17时至22时, 最小负荷一般出现在0时至5时。现行的住宅小区供电方案大多是一个供电区域配置一台变压器, 变压器的额定容量按满足区域最大负荷选定, 变压器容量不能调整。由于变压器容量越大, 其空载损耗越高, 所以, 在负荷较小时使用大容量变压器会出现“大马拉小车”现象, 不是经济运行方案;一台变压器的形式的弊端还在于一旦出现故障, 就会导致供电瘫痪, 不符合“N-1”原则, 影响供电可靠性。

2 两台容量相同的变压器运行方案

举例来说, 如果某个供电区域需要配置一台额定容量为N1=800千瓦的变压器, 按照改进方案, 配置两台额定容量为N2=400千瓦的电压器, 即N1是的N2的两倍关系。运行的具体实施方案为:平时仅靠一台长期运行的变压器供电, 负荷高峰时另一台投入运行, 等高峰期过完之后备用变压器退出运行。这种循环式配电方式的好处在于能够最大限度的降低损耗, 并且当一台变压器故障或检修时, 另一台变压器可以正常工作, 不会因变压器故障造成供电区域全部停电。

3 节能效果分析

3.1 变压器损耗计算公式

有功损耗:△P=P0+KTβ2PK;

无功损耗:△Q=Q0+KTβ2QK;

综合功率损耗:△PZ=△P+KQ△Q;

年电能损耗:△WZ=8760×△PZRS3。

其中:Q0———空载无功损耗 (kvar) , Q0≈I0%SN;P0———空载损耗 (k W) ;PK———额定负载损耗 (k W) ;SN———变压器额定容量 (k VA) ;I0%———变压器空载电流百分比;β———负荷率, 城镇住宅小区估取30%-40%;KT———负载波动损耗系数, 一般取KT=1.05;QK———额定负载漏磁功率 (千耳) , QK≈UK%SN;KQ代表无功经济当量 (k W/千耳) , 对城市电网的小功率供电取最小负荷, 取KQ=0.1k W/kvar;;RS3代表供电可靠率, 取99%。

3.2 两台变压器日最大并列运行时间

因为2台小变压器并列运行时其综合功率损耗大于1台大变压器综合功率损耗。所以2台小变压器日并列运行时间不能大于T, 否则, 电能损耗高于1台大容量变压器电能损耗, 该方案不能实现节能目的。

经推导得两台变压器平均每日最大并列运行时间为:T<24 (△PZ1/△PZ2-1) 。计算时用上述公式计算。本案例经计算得出并列运行时间T=16。式中△PZ1、△PZ2———大变压器和小变压器的综合功率损耗, 由上式求出。

3.3 损耗计算

公式如上所示, 先计算出两个小变压器的有功损耗、无功损耗、综合功率损耗和年电能损耗, 负荷率取40%, 供电可靠率取99.9%。负荷率与有功功率和无功功率大致成平方关系, 负荷率是衡量变压器是否节能运行的重要参数。根据以上公式计算值就可以得出结论:用2台小变压器取代1台大变压器供电方案有比较好的节能效果, 变压器容量越大, 节能效果越明显。

从表1可知, 用2台小变压器取代1台大变压器供电方案有比较好的节能效果, 变压器容量越大, 节能效果越明显。假设1个县城有10个2×S11-400配置供电台区, 每年能节约316 MWh左右的电能, 有明显的推广应用价值。

4 设备配置和投资估算

两台容量相同变压器配置方案按照安装方式不同可分为户外柱上安装方式、户内配电室安装方式和箱式变安装方式, 关键设备有变压器高压和低压侧断路器, 变压器自动投切控制器。

4.1 断路器设备

断路器设备应具备遥控、遥信接口, 每天能够进行合分操作1至2次。

户外柱上安装方式每台变压器高压侧配置1台电动操作的断路器, 每台变压器低压侧配置1台断路器, 断路器类型与单台变压器供电方案相同。为了节省投资, 一台长期运行的变压器高压侧可以不配断路器。

户内配电室安装方式和箱式变安装方式中断路器类型与单台变压器供电方案相同。在户内配电室设计时, 有的配电室已经按2台配变设计, 这样的配电室很容易实现2台配变按日负荷曲线运行方案。

4.2 变压器自动投切控制器

变压器自动投切控制器要求具备能根据负荷大小通过自动分合相应的变压器高低压断路器的功能。此功能可以集成于负荷管理终端、变压器监控终端或无功补偿控制器中, 因此就要求这三种设备必须具有测量荷载大小的功能, 尤其是能够交流采样的负荷管理终端, 这样一来只要稍作改动就可以在变压器自动投切控制器上使用。

4.3 新增投资与回收期估算

新增投资主要集中于变压器高压侧断路器上, 经过对比计算, 户外配置方式的投资最大, 回收期也最长, 所以该方案不做优先考虑。室内配电室方式和箱式的投资较少, 应该优先采用本文所述的方案。如果本身配电室已经采用两台变压器形式, 那么本文所述方案的优势将更加突出。容量在630k VA以下的一台小变压器与大变压器的价格比较的话基本相当, 但容量在630 k VA以上的两台小变压器加起来比大的稍贵。因此, 630以上的大容量变压器更换为2台小容量变压器的更为经济。

5 结语

综上所述, 本研究所描述的住宅小区配电变压器节能运行方案具有比较好的供电可靠性和经济效益;该方案较适合平均日负荷峰谷差比较大的供电区域;该方案较适用于配电室方式和箱式变供电方式。

参考文献