配电变压器节能技术

配电变压器节能技术（精选12篇）

配电变压器节能技术 第1篇

关键词：节能技术,配电变压器,应用

1引言

社会经济的发展提升了人们的生产生活水平,为了更好地满足当今社会对电力能源发展的需求,电力事业部门必须加快完善电力系统的建设,促进电网安全平稳地运行。受到传统的粗放经济增长方式的影响,在电力系统运行的实际过程中,依然存在着能源消耗高、资源浪费多的现象,从我国电力生产、电力供应、电力消费等各个环节运行的情况来看,在电力配输送的过程中有着极大的能源节约的空间。作为电力系统中重要的组成部分,配电变压器是整个输配电设备中使用最为广泛的输配电设备,但是在实际上,配电变压器运行中产生的损耗超过了整个输配电系统损耗的三分之一,在这一背景下,节能技术的作用越来越得到凸显。为了更好地建设电力事业,应当在输配电中配电变压器运行的环节深入应用先进的节能技术,促进我国电力节能的发展,实现高效的电能供应。

2配电变压器损耗分析

作为一种电气设备,配电变压器主要是通过电磁感应原理进行配电输送工作。在实际的工作过程中,配电变压器的损耗十分常见,但损耗如果过高,会引起电力成本的提升,甚至导致电力安全问题以及经济纠纷等。为降低配电变压器运行中的过高能耗,首先应当结合配电变压器运行状况,充分分析器损耗种类及原因,进而采取相关措施。

2.1配电变压器有功损耗

配电变压器运行过程中产生的有功功率的损耗即为配电变压器的有功损耗,一般来说,有功损耗也有所区别。常见的有功损耗包括铁损和铜损。其中,铁损是指配电变压器运行时在磁滞、涡流、电阻等方面产生的损耗,主要表现为变压器铁芯发热等。此外,铜损则是由于配电变压器线圈电阻而产生的损耗,在这一情况下变现为变压器线圈发热。

2.2配电变压器无功损耗

相对于配电变压器的有功损耗,变压器无功损耗则产生于变压与能量传递的过程,这一过程不会产生有功损耗,通常来说,配电变压器的无功损耗主要包括以下两种类型:一是由于励磁电流产生的配电变压器无功损耗。在变压器工作时,为保证运行正常,需要励磁电流稳定变压器状态,从而控制无功功率,这一过程中产生的能源消耗即是励磁电流引起的配电变压器无功损耗;二是绕组阻抗和电流引起的无功损耗,这一损耗形式通常与配电变压器的负载电流有关,配电变压器运行时的负载电流增大时,引起的损耗也就越大,反之,则越小。

3节能技术在配电变压器中的应用

3.1通过采用新材料和新工艺减少损耗

在长期的实践和探索中,新材料和新工艺的应用为降低配电变压器损耗发挥了巨大的作用,具体来说,新型导线、新型磁体材料、新型制造工艺等,都是配电变压器的节能技术内容。

3.1.1新型导线的应用

在配电变压器的实际工作中,可以采用无氧铜作为其导线,以有效降低变压器线圈内的电阻,进而降低这一过程中产生的铁损和铜损,实现降低配电变压器损耗的目的。目前,超导线材已经被应用于高温超导配电变压器,降低了因使用传统铜芯线材而产生的能源损耗,这一新应用还在一定程度上加强了配电变压器的抗短路性能,减少变压器运行故障。

3.1.2优化磁体材料

通过对配电变压器磁体材料进行一定程度的优化和改进,也能够有效降低磁滞损耗。在目前,非晶合金材料由于具备良好的磁化和消磁作用,被深入应用于配电变压器中的铁芯中,这一新型材料能够有效减少配电变压器运行过程中产生的铁损,并在一定程度上减少配电变压器的无功损耗,从而实现配变变压器的节能,提升变压器运行的效益。

3.1.3改进制造工艺

制造工艺的合理改进,也能有效减少配电变压器运行过程中产生的损耗。随着计算机技术的广泛普及,数控加工系统对于变压器内部使用的硅钢片的加工处理更加精确,超薄硅钢片的使用使得配电变压器的空载损耗降低。

3.1.4布置新结构形式

新结构的布置形式主要体现在新型绕组结构和新型线圈的布置。其中,新型绕组结构布置是指依据不同的配电变压器登记选用不同的绕组结构,例如通过自粘性换位导线控制漏次的走向等,以控制绕组损耗。此外,新型线圈布置则是指依据涡流走向,选择横向或纵向的线圈布置方式,从而降低变压器损耗。

3.2改善运行方式提高配电变压器节能水平

除了采用新型材料和新工艺,降低变压器运行损耗还可以通过改善运行的方式来实现。在实际的运行过程中,可以在电网中安装无功补偿设备,以补充感性负载所消耗的无功功率,进而降低配电变压器由于输送无功功率而产生的电力损耗,即无功补偿,常用的无功补偿设备是并联电容器,无功补偿设备具有减少无功功率在电网中流动的特点,能够有效改善配电变压器运行方式,进而降低能源损耗,提高变压器节能水平。

参考文献

[1]韩凯.对配电变压器节能应用的技术研究[J].科技创业家,2013(24):86.

[2]陈磊.节能技术在供配电系统中的应用[J].科技创新与应用,2013(18):162.

电力输配电节能技术分析论文 第2篇

通过应用电力输配电节能技术，可以降低电力工程每年的年度运行费用。在设计和施工环节中，充分考虑节能措施，减少导线长度，例如将一些低压柜的回头线改为直线模式，这样可以使变配电接近于符合中心，从而实现运行费用的减少。另外在高层建筑物施工时，将配电室设置在与电气竖井距离较近的位置，从而方便了消防切除非消防电源。电源的减少可以保证输出电流减小，从而减少线路损耗。

2.2减少谐波危害

浅谈配电网的降耗节能技术 第3篇

【关键词】配电网；降耗节能；电网管理

伴随着我国经济的发展，配电网的改造方面也在逐渐的深入，目前我国的配电网改造方面已有了很大的发展，电网的结构也正在逐渐的走向统一，但是在很多方面仍然存在很多的弊端，造成极大的浪费，本文先从配电网的技术方面论述。

1.改善配电网技术

本文建议改善配电网以下几项技术来达到降耗节能的目的。首先科学规划配电网，合理布局供电线路，尽量把高压电网线路引入到负荷中心等安全地带，平均分配整个电网负荷以防止迂回供电情况的发生。在布置供电线路时，应坚持就地平衡、分级补偿原则，联合各种补偿方式如高压补偿和低压补偿、集中补偿和分散补偿以及调压与降损等，有效降低供电线路功率损耗，达到节能的效果。

其次配电网应合理配置变压器，在电力公司配电网的损耗中，占据绝大部分损耗的为变压器损耗，因此合理选择变压器的类型、配置以及负载率等可以极大地降低配电网损耗。随着我国用户用电量的逐年加大，电力公司配电网的负荷也是逐年增加，如某电力公司在运行过程中，随着负荷率的逐年加大，造成平均负荷过低，因此选用了50kva变压器，这种变压器的安装虽然能够解决问题，但是在操作中增大了建设投资，同时也增加了配电网的能源损耗，因此企业可以根据实际情况采用40kva变压器来进行工作，在保证电网正常运行的情况下，减小投资和电能损耗。另外从长远利益上来考虑，电力公司应加快变压器更新的步伐，尽量使用节能型的变压器，来降低降低变压器基础容量产生的基本电费，同时也能降低变压器的运营成本，提高供电效率的可靠性。如某电力公司根据公司实际情况，采用了由铜线绕制，器身和绝缘都采用了新工艺的SR11型低耗能变压器，相对于原先使用的S7系列变压器而言，这种新型的变压器能够降低损耗约15%，同时负荷损耗率约降低了30%，具有非常明显的节能效果，在运行中综合考虑各种因素，电力公司在电费损耗方面每年节约了143万元左右，具有非常大的经济效益。

最后合理调整运行电压和输电导线。有功损耗与电压的平方成正比例相关，在保证电网电压质量的前提下，可以通过调整母线上投切电容器、变压器接头等手段来调整运行电压，减少输送电流值，降低损耗。电力公司在用电过程中，具有极大的不确定性，配电网中存在主干线细的现象，直线导线应较细，但实际情况却完全相反，这两种情况都造成了配电网损耗过高，无法保证供电质量。因此电力公司应根据实际情况对现有导线进行改造，适当增加主干线的截面积，降低能量损耗，保证电压质量。其次还需要合理选择和装配无功补偿设备，加大研究配电网无功补偿，确定配电网无功补偿优化方案，达到降耗节能的效果。如某电力公司配电网的配电系统由35kv、10kv、6kv组成，在未进行改造之前，无功功率非常大，电容器的配置方面也不够合理，电力公司根据实际情况改造无功负荷情况的无功补偿设备，使得电容器能够更好地发挥补偿作用，显著提高配电网功率因数，起到降耗节能的效果。

2.完善配电网管理办法

本文建议从以下管理方面来对配电网节能改造，首先电力公司应加强线路和设备维护的管理工作。加强配电设备的维护，发现设备老旧，就的进行更换，加强负荷测量管理，可以利用红外线测温仪来监控设备的运行状态，还要经常对设备缺陷进行检查，发现故障及时检修，确保配电设备完好。线路维护的管理工作主要是定期巡查配电网线路，及时发现电网线路出现泄漏或接头过热的现象，并及时进行解决，降低因这些原因造成的电能损耗，降低安全事故发生率，提高供电安全性，其次及时更换老化的绝缘子，及时的清除线路通道障碍，避免由树木原因引起的跳闸事故，定期清扫变压器、断路器、继电保护装置和绝缘装置。

其次电力公司应制定科学的检修计划，加大检修力度，不断提高设备检修质量。配电网在正常运行时，能够保证安全性和经济性，但是在检修状况下，很容易破坏正常运行模式，增加线路损耗，因此电力公司在对电网进行检修时，一定要有计划有步骤的开展检修工作，考虑实行带电维修，减少电能损耗。另外电力公司需要做好线损目标管理工作，明确用电指标，制定可行性强的节电措施，建议电力公司贯彻落实用电节电经济责任制，建立考核机制和奖惩机制，充分电动员工的工作积极性，对于用电量比较大的用户如大型工业等，必须实行线损目标责任管理，引导用户合理用电，减小电网的供电压力。电力公司应积极与公安部门合作，加大加大反窃电力度，严厉打击不法分子。随着科技的发展，盗电也向着高科技发展，电力公司应积极倡导用户加装防盗电能表，实施监督用户用电情况，并不定期进行突袭检查，降低配电网的压力。

最后就是需要做好与电力相关的法律法规宣传工作，加强与用户之间的沟通，取得用户的支持，组织一些人手进行电力基础设施工作方面的宣讲。在用户设备方面，一定要加强用户节电管理，坚持面对面作业，平时经常对用户进行安全用电指导，可以向用户推荐一些新型的安全的用电设备，积极进行引导，建议用户更换新设备，经常维护电网变压器线路等，另外电力公司还可以积极争取政府方面的支持，加大技术改造，在配电网中尽量使用更加科学节能的设备。

结束语

综上所述，本文主要从技术以管理两方面论述配电网的降耗节能措施。随着人们对用电量需求的进一步增大，配电网的技术与管理工作也许还会遇到各种问题，这些问题仍然需要更多的人，不断对配电网工作进行完善。

参考文献

[1]杨占勇，乜光明.基于降低电网电能损耗的主要措施[J].黑龙江水利科技，2012：175-176.

[2]李日斌.试论配电网节能降耗的措施[J].油气田地面工程.2012：33.

[3]徐珊.配电设计中节能方法的探讨[C]. 2008年云南电力技术论坛论文集，2008：179-182.

作者简介

低压配电变压器节能关键技术研究 第4篇

变压器是配电网中不同电压等级电能间相互转换的主要设备，在电能生产、输送、调度分配等过程中起到非常重要的作用。变压器在电力系统中的使用数量极其广泛，从发电、输电、配电及用电各环节构成的电力系统来看，电能从发电厂输出到用户使用一般需要3～5次的变压过程。根据国内外的统计数字，运行变压器的容量通常是发电容量的4～7倍，是运行电机容量的5～8倍，这就决定了变压器必须是一个高效能的设备。尽管如此，但因其数量多，容量大，所以在广义电力系统运行中，变压器总的电能损耗约占发电量的10%。这对全国而言，意味着全年变压器总的电能损耗为1 000多亿kWh，这相当于一个较大电力系统的发电量。变压器损耗约占电力系统线损的50%，在农电系统中变压器损耗占农电网中损耗的60%～70%。因此，开展配电变压器经济运行，降低变压器损耗，是实现电力系统经济运行的重要环节，是节约电能的重要手段。

1 现状研究

变压器在电力系统中的使用数量极其广泛，并且其造成的电能损耗约占发电量的10%，因此，开展变压器经济运行，采用新型节能型变压器，降低变压器损耗，是实现电力系统经济运行的重要环节和节约电能的重要手段之一。为了降低变压器损耗，提高变压器的运行可靠性，各国都深入研究变压器的电磁原理，利用变压器容量与损耗之间的关系，变压器与运行成本之间的关系，试图推导出特种变压器的基本电磁关系。在国外，日本、美国、德国、瑞士等国家相继采用IEC76标准对变压器进行细分。挪威电力研究中心O.W.Andersen利用有限元法开发的变压器漏磁场分析软件，能够准确计算短路阻抗、涡流损耗和短路机械力。美国非晶合金在配电变压器中的应用情况，美国是世界上最早开发非晶合金材料和非晶变压器的国家，据不完全统计，到2000年美国非晶合金配电变压器已占配电变压器总数的20%左右。非晶合金配电变压器在美国具有美好的情景，美国能源部(DOE)宣布，油浸式、中压干式以及低压干式配电变压器协商规则制定工作小组在2011年10月12日至14日召开公开会议，将根据《能源政策节约法案》，讨论并制定配电变压器的节能标准。

我国变压器的发展经历了几个阶段，国家在节能方面的重视从未发生过改变。20世纪80年代中期，我国政府强制性地采用S7系列低损耗配电变压器在全国范围内淘汰正在电网运行的JB1300-73和JB500-64标准的高能耗变压器。从1998年开始，我国政府又不惜代价地在全国推行两网改造，用S9系列配电变压器取代S7系列。与S9一样，作为第七代节能产品的还有非晶合金变压器、卷铁芯变压切、全密封变压器等。但这先后两次全国大规模的更新换代，新产品仅比老产品降低空载损耗8%～15%。目前市场上已经出现了比S9系列更节能的产品，如S10,S11系列等。同时，国内在节能型变压器相关方面也取得了不少有价值的理论和实验成果。相关文献对配电变压器无功功率的节能做了探讨，并进行可行性分析，提出从提高负载功率因数降低变压器无功功率消耗节能是一种不增加投资或少量投资而受益显著的有效方法，并通过分析了变压器运行效率曲线，探讨了变压器的高效经济运行负载区最佳运行方式，并指出择优选取最佳运行方式和按变压器经济运行条件来调整负载，在供电量相同时，能降低变压器损耗，同时以变压器综合功率损耗最小，对变压器的经济运行进行了优化，对配电变压器的经济运行区间和最佳运行区间进行了分析，以及对多台配电变压器并列运行时，负载的经济分配进行了分析等研究成果[1]。这些主要技术措施，从而有效地提高配电变压器综合利用效率水平。

2 节能关键技术

2.1 变压器材料

节能型变压器对损耗的降低主要是通过导磁材料(硅钢片)和导电材料(无氧铜导线或铜箔)技术的发展而实现的。近年来主要是薄硅钢片的改进与发展。另外非晶材料的发展也促进了变压器的发展。自20世纪80年代非晶合金铁心商业化以来，已经有几十万台非晶合金配电变压器在世界各地应用。非晶合金配电变压器的铁芯是由厚度为普通硅钢片1 10的非晶合金材料制成，这种非晶合金材料具有高磁导率、低矫顽力、高电阻率、低铁损的特点。因此，非晶合金配电变压器比硅钢片配电变压器空负荷损耗将降低70%～80%、空载电流可下降80%左右，在节电降耗方面具有绝对的优势，但是这种依靠改进材质来降低变压器损耗的方式受到科学技术发展程度的制约，而且价格偏高导致市场推广度不高[2]。

相比而言，非晶合金铁心变压器具有无噪音，低损耗的特点，其空载损耗为普通产品的20%，且非晶变压器还有其他优势：实现完全密封、不需维护、运行费用相对较低。现阶段，S11节能变压器系列是在市面广泛推广的节能变压器，与上一代S9系列产品比较参数可得，S11空载损耗比S9系列低75%左右，负载损耗则与S9系列基本相同。表1为S11型变压器与S9型变压器损耗比较。

2.2 变压器节能运行

从大量实际运行经验来看，当配电变压器运行过电压水平达到5%时，其内部铁损将会增加15%，而当变压器过电压水平达到10%运行时，其内部铁损则会增加高达50%以上，且变压器空载电流也会大幅度提升，从而增加配电网的无功损耗总量。所以，配电变压器在实际运行过程中，通过相应设备控制避免其出现过电压运行工况，一方面可以延长变压器使用寿命，另一方面可以降低变压器内部铁损和激磁损耗，保证其高效稳定运行。自动调压器是一种可以自动跟踪配电网输入电压变化(主要由负载波动引起)，而保证电压恒定输出的三相自耦变压器，它可以在配电网处于20%波动范围内，对输入电压进行动态实时调节。

正常情况下，如果客户提供单一的设备容量也不算大，选择一个以上的变压器，可经济运行，并能提高供电可靠性。当变电站配有两个或两个以上的变压器，变电站的负载的变化导致变电站通常需要进行投入或切除的变压器的操作。满足负荷的电力变压器，应考虑经济运行，所谓的变压器经济运行，即是变压器的功率损失最小的操作模式，其功率损耗最低，运营成本最低。在可满足负荷要求的情况下，可要求暂停使用一个变压器，用以减少维持变压器运行的费用。

空载损耗表达式为：

短路损耗表达式为：

式中：Kw—指无功功率的经济当量，其定义为在电力系统中每增加1 kvar的无功损耗，所需要消耗的有功功率(kW·h)，一般情况下此值取0.07～0.1 kW/kvar。

在负荷率时，变压器运行时的功率损耗表达式如下：

显然，式(3)中的ΔPK′和ΔPe′两个变量被认为是从空载功率损耗和短路功率损耗值损失的有功功率和无功功率[3]。

当变电站有两台以上不同类型不同容量的变压器，同理可作出在各种运行曲线下变压器的有功损耗，并根据在不同负载的有功功率损耗最低的原则，确定经济运行变压器的方式[4]。

配电变压器三相负荷不平衡也是其产生巨大能耗的主要原因，当配电变压器处于三相平衡负荷运行工况条件下，其负载损耗最小;而当变压器处于三相负荷不平衡运行工况下，其总能耗为三相损耗的总和，尤其当变压器运行在最大三相不平衡状态下，其系统损耗就是平衡负荷时损耗的3倍[5]。配电变压器处于三相负荷不平衡运行工况条件下，不仅会增加自身能耗，同时还会增加一次高压侧线路损耗，据大量实际运行经验表明，配电变压器处于最大不平衡运行工况时，其高压线路的电能损耗会增加[6]12.5%。

3 结语

开展分析配电变压器各种损耗的产生机理以及降低损耗的方法，对基于实时数据库的配电网数据进行挖掘，采用信息融合方法分析出系统的经济运行区间和最佳运行区间，来优化控制无触点自动调压器和三相负载平衡，这将有助于配电变压器节能降耗技术，推进节能型变压器实用化进程，在理论和实践中均有重要的研究价值。

摘要：变压器是电网中最重要的电力设备,其数量多,总的电能损耗很大。据统计,配电变压器的电能损耗约占输配电系统电能损耗的30%,因此,降低配电变压器的能耗,已成为最重要最紧迫的任务之一。针对低压配电变压器的节能关键技术进行研究,分析配电变压器各种损耗的产生机理以及降低损耗的方法,对现有配电变压器运行特点和数据加以对比研究和数据挖掘,优化调整配电网运行电压和智能控制三相负荷实时平衡,实现配电变压器节能降耗经济调度运行目标,是节能降耗的重要技术,具有较大的工程实际研究意义。

关键词：配电变压器,电能损耗,关键技术,节能技术

参考文献

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[2]石嘉川,刘玉田.计及分布式发电的配网多目标电压优化控制[J].电力系统自动化,2007(13):47-50.

[3]熊卿,张哲,刘健,等.基于DSP与FPGA的三电平高压变频器控制系统的研制[C]//中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十二届学术会论文文集.南京:河海大学,2006:27-31.

[4]熊卿,张哲,尹项根,等.配电变压器与静止无功补偿器一体化技术研究[J].广东电力,2011(8):1-6.

[5]刘健,尹项根,张哲,等.高压大功率三电平逆变器的SPWM数字化技术研究[J].中国电机工程学报,2008(27):35-42.

配电变压器节能降耗措施的探讨 第5篇

赵彦顺

国电靖远发电公司，甘肃白银市平川区电力路，730919 摘要：随着我国经济的快速发展,用电量逐年增加,作为电力系统实现电能输送与分配的重要设备之一, 变压器的用量也势必不断增长, 降低变压器损耗是降低电网线损的关键。变压器的节能措施涵盖在变压器生产、使用、运行等各个方面。本文首先分析了变压器运行的损耗及制造中的降耗措施，然后从配变损耗增大原因及在变压器的选型、配置、运行方式、无功补偿和管理等7各方面个方面探讨了变压器的节能降耗措施。关键词：配电网；变压器；节能降耗 1 引言：变压器是电网中运用最普遍的设备之一,它贯穿于电力系统的发、输、变、配、用各个环节。一般说来,从发电到用电需要经过3～5次的电压变换过程,其中变压器必然产生有功和无功损耗,其电能总损耗约占发电量的10%。尤其在配电网中,增加配变布点的要求使得配电变压器的数量和总容量非常庞大, 在配电网线损中配电变压器损耗占了60％以上。在整个电力系统中，变压器中占了相当比例。因此,提高配变的运行效率、降低配网损耗具有极为重大的意义。变压器的损耗分析及在制造工艺上应采取的措施

变压器运行时从电网吸收功率，其中很小一部分消耗在原绕组的电阻和铁心上。其余部分通过电磁感应传给副绕组，副绕组获得的电磁功率又有很小一部分消耗在副绕组的电阻上，其余的传给负载。其中消耗在电阻上的叫铜耗，消耗在铁心上的叫。变压器的损耗就包括铁损和铜损。铁耗与铁芯的材质有关,与负荷大小无关,其值基本上是固定的;铜耗与变压器的负载密切相关,近似与负荷电流的平方成正比。

2.1 降低空载损耗，改进铁心结构。

空载损耗虽然只占变压器总损耗的20％～30％，但它不是随负载变化而变化的损耗。对于年最大负载利用小时较低的中小型变压器来说，降低空载损耗的意义更为重大。变压器空载损耗为Po=KcPcGc，要降低空载损耗，就必须降低铁心质量Gc、单位损耗Pc、工艺系数Kc。

改进措施

（1）采用优良的硅钢片。硅钢片越好，则单位

损耗Pc越小。（2）改进贴心结构和工艺，降低工艺系数Kc。当硅钢片一定时，单位损耗一定，而降低铁心质量时，磁通密度增大，单位损耗成二次方的增大，空载损耗反而上升，所以只能降低工艺系数Kc。2.2 降低负载损耗，改进绝缘结。负载损耗占总损耗的70％～80％，数值很大。变压器的负载损耗近似为绕组的电阻损耗。表示为Pk=KmδGm（？）即负载损耗与铁芯损耗于导线质

量Km、电流密度δ、电导率Gm有关。降低措施：

（1）降低电导率Km，采用电导率高的铜线。（2）降低导线重量时，电流密度成二次方增大，负载损耗反而上升。降低电流密度，可以降低负载损耗，但导线重量增大，浪费了材料。

（3）从减少匝数出发，可以降低负载损耗，但增大了铁心质量。

因此，直接改变变压器导电体数据来降低负载损耗是有困难的，除了适当降低电流密度外，只有从改善绝缘结构、缩小绝缘的体积。提高绕组填充系数着手，来减少绕组尺寸，以减少负载漏损耗。2.3 降低其他损耗，改进其他结构。

设计中应将绕组安匝调整得很平衡，控制了绕组的漏磁通。这就降低了邮箱等结构件中的杂散损耗；在变压器油油箱上还采用波纹油箱代替管式散热器，从而体改了散热效率；铁轭绝缘采用整体绝缘，绕组出头和外表加强绑扎，对绕组绕制尺寸加以严格规定，这些都有助于提高绕组的机械强度。

3.造成变压器损耗增大的外部原因

3.1 温度过高

电力变压器的温升每超过8℃，寿命将减少一半。如果它的运行温度超过变压器绕组绝缘允许的范围，绝缘迅速老化，甚至使绕组击穿，烧毁变压器。所以要降低电力变压器运行温度实现节能。3.2 三相电流不平衡。

负序电流最大不能超过正序电流的5%。如果变压器绕组为YO接线，在中线流过的电流不应超过变压器的额定电流的25%。否则损耗将加大。

3.3 高次谐波 在电力系统中各种高次谐波会造成电能损耗，对于电力变压器要减少或消除供电系统的高次谐波。

3.4 负载率太低或太高低

当负载太小时，变压器无功损耗加大，功率因数变差；当变压器过负荷运行时，会造成变压器过热，且有功损耗加大。一般情况下，电力变压器运行的负载在60～70%Se时处于理想状态，此时变压器损耗较小，运行费用较低。

3.5 安装地点不够合理，供电半径较大

按照运行规程及设计规程要求，配电变压器应设置在负荷中心，供电半径不大于500m，但实际运行中，有部分变压器供电半径接近或超过了500m，特别一些供水企业，一些水泵的供电线路最远的达到了1O00m以上，造成末端电压过低，设备启动困难。建设性措施

4.1 合理选择变压器型号，加快高能耗变压器更新改造

我国S7 系列变压器是20世纪80 年代后推出的，其空载损耗和短路损耗均较高。目前推广应用的是S11 系列变压器及非晶合金变压器、新一代干式变压器等低损耗变压器。目前全国在网运行的1980年以前生产的老式配电变压器仍有2.5 kVA，与S9 系列变压器相比，它们的损耗高出40%，全年多损耗电能近100 亿kW·h，从环保方面看，相当于7000多万桶原油产生的能量，每年向大气排放大量二氧化硫和二氧化碳。此外，由于这批变压器使用时间大都已超过20 年，绝缘层老化、维修不方便，事故隐患不断。因此，更换高损耗配变带来的节能效益是非常可观的，且有利于增强配网运行的可靠性。

4.2 合理选择变压器容量及安装地点

一般电力变压器的空载损耗和负载损耗之比大约在1/4～1/3之间，因此，当变压器负载率在50%～70%时，变压器的运行效率最高。故应根据配变所供负荷的特点，计算负荷变化的范围，在同时考虑技术和经济两因素的前提下，合理地配置变压器的容量及台数，这样既可减少基本电费，提高运行效率，又能降低变压器损耗。

随着变压器制造技术的不断提高，其空载损耗和负载损耗都有大幅下降。但是，在变压器的发展过程中，空载损耗的下降速度远远超过负载损耗的下降速度，这是在磁性材料的制造技术方面进展较

快的结果。随之而来的一个变化是，变压器的经济

运行容量明显下降，以非晶合金变压器为例，其经济运行容量下降到了20%～30%，且随着变压器容量的增大，节能效率也逐步提高。因此，在工程选型时非晶合金变压器的容量宜大些。对于季节性负荷较强的地区，如果配变处于轻载的时间较长，其空载损耗将成为电能损耗的主要部分。因此，在这类地区宜采用非晶合金变压器。4.3 正确选择变压器安装位置

变压器应尽量安装在负荷中心，或最大负荷点。依照《中国南方电网城市配电网技术导则》，宜将供电半径控制在以下范围：A类供电区为150m，B类供电区为250m，C类供电区为400m，以确保末端电压达到规程要求。且配电布线宜呈网状结构，应尽量避免采用链状或树状结构。在工厂中，应将变压器室及低压配电中心就近设置在最大的动力设备附近。

4.4 做好交接试验，把好入网关

由于近几年材料价格上涨以及变压器生产厂商技术水平、生产工艺参差不齐，生产出来的新变压器性能参数不一定达到技术条件，主要表现为变压器空载损耗较大。该部分变压器的入网，必定增加损耗。供电部门在投运前一定要对变压器的参数进行全面检测。

4.5 合理调整变压器运行方式 4.5.1 合理调整变压器电压

变压器的空载损耗和运行电压的平方成正比，负载损耗和运行电压的平方成反比。变压器在额定电压下运行，以其产生的损耗为基准，通过调整变压器分接开关，使其运行电压在1.07U～0.95U 范围内。运行实践表明：当变压器处于轻载或空载运行，运行电压必然要升高，此时空载损耗占主导地位，因此必须通过调整分接开关，降低输入电压，这不仅可保证供电电压质量，而且还有利于降低空载损耗；反之，在供电高峰期变压器处于满载运行，其运行电压必然下降，此时负载损耗占主导地位。4.5.2 调整三相负荷平衡，建立负荷不平衡运行管理。

不平衡电流的存在，不仅增加了变压器损耗，也增加了低压线路损耗，所以应建立不平衡度考核制度，高度重视不平衡度调整工作，应定期测量变压器三相负荷，及时调整负荷接入方式，力求变压器三相电流平衡。4.5.3 优化变压器运行 由于变压器并联运行有很多优点，所以大型企业一般都有多台变压器同时运行。在运行中根据实际负荷大小安排变压器台数，合理分配负荷，将有效地降低企业的电能损耗和运行成本。对于低压侧存在联络关系的系统，只需通过操作低压开关即可实现运行方式的转换，相比之下，单纯新增或更换变压器不仅工作量大，而且经济性不高，甚至在较多情况下效果还不如低压侧联络的方式。在低压配变之间距离较近时，可在规划配变时增加低压侧联络线路，在同时考虑供电可靠性和经济性的情况下，选择合理线径的低压联络线，这种方式尤其适用于住宅小区供电。

4.6 采用无功补偿提高功率因数

配电变压器的效率不仅随着输送有功功率的变化而变化，还随着负荷功率因数的变化而变化，通常功率因数低时，变压器效率相应地也降低。对于变压器进行无功补偿，提高其功率因数，可以大大减少无功功率在变压器上的传输，从而减少变压器上的损耗。这种方法节效果显著，通常会在功率因数较低时采用。此外，无功功率补偿还可降低高压电网的线损，提高变压器的负载能力，并改善用户的电压质量。

4.7 加强配变的管理

在经济发达的城市，一个区供电局的配变规模可达数千台，这些配变的型号、容量和运行状态各不相同，在实际工作中应加强如下几个方面的管理：（1）开展配变资产清查工作，清理高能耗和运行时间长的残旧配变，并及时进行更换。（2）加强配变运行数据的管理，掌握配变负载率的发展趋势，整理出过载配变和即将过载的配变，制定相应的方案并做好设计，及时在配网规划中立项实施改造。

（3）对于为解决重、过载而新增的配变，应合理设置其布点，在缓解配变重、过载的同时减小低压供电半径。我国节能配电变压器发展概述

5.1 S7型变压器的出现

变压器产品的创新开发以达到节能降耗的目的成为变压器行业发展的一个必然的趋势。八十年代，我国推广了第一代节能产品S7型变压器。5.2 S9型变压器的出现

由于变压器制造技术的不断进步，新技术、新材料、新工艺的采用，沈阳变压器研究所于94年

首先推出了10kV级新S9型变压器，节能效果显著，迅速得到行业内各厂家以及用。S9系列（1998年标准）被称为我国第二代低损耗节能变压器，S9与S7型产品相比，空载损耗平均下降10.25%，空载电流下37.7%，负载损耗平均降低22.4%，且结构合理外型美观。

5.3 S11型变压器的出现 2002年，沈阳变压器研究所进行了S11系列变压器设计，S11是既S9的改进产品，它的主要优点：一是S11型卷铁芯变压器的空载损耗比同容量的S9降低了25％～30％；二是机械强度高,安匝分布平衡,产品的抗短路能力好；三是是变压器取消了储油柜。该系列产品外形美观,体积小,是理想的免维护优质产品。电力部门于98年3月12日的发文，要求淘汰S7型变压器，改善S9型、推广S11型变压器。

5.4 非晶合金变压器

随着科技发展，各种新型变压器不断涌现，变压器铁芯材料不断更新，非晶合金以及其它新合金材料得到广泛使用；非非晶合金带材具有同向的软磁材料、损耗低（约为硅钢片的20％~30％）、电阻率高（约为硅钢片的3倍）、后继工艺处理方便、制造工艺环保的优点。但也有厚度薄、硬度大、退货后材料易碎等缺点。在2001年的11月上海工业博览会上首次出现了630KVA非晶合金铁心的干式变压器。非晶合金铁心变压器分为非晶合金三相配变变压器、非晶合金组合式变压器、非晶合金单相配变变压器、非晶合金地下室配变变压器、非晶合金地下室路灯变压器、非晶合金干式变压器。5.5 干式变压器的发展

上个世纪五、六十年代在中国出现了B级绝缘的国外叫做《OVDT》的敞开、通风冷却干式变压器。

70年代，上海和北京变压器厂相继开发出厚绝缘带石英粉填料的在真空状态浇注的环氧树脂包封干式变压器，但厚绝缘难以解决开裂问题，也发生了一些事故。

正在人们对环氧树脂干式变压器技术产生怀疑时，顺德变压器厂成功地从德国引进不带石英填料的纯环氧树脂薄绝缘（1-3mm）技术，它的出现，使我国的干式变压器的技术得到迅速发展。

在本世纪初，上海GE公司采用美国技术研究开发出H级绝缘的带填料的薄绝缘环氧树脂真空浇注干式变压器，这种变压器具有体积小、质量轻、防火防潮的优点。在20世纪70年代后期，上海ABB公司制造了无模成型的“雷神”型缠绕玻璃纤维丝加强树脂包封绕组的干式变压器，它具有机械强度高、阻燃性好、无模成型成本低的优点。

因干式变具有防火、防爆、免维护，无污染，体积小的优点，近年来得到了大量应用。结束语。

总之，变压器在节能降耗的方面,具有很大的节能潜力。应合理选用、配置、管理配电变压器。随着电力负荷的增长，配变的数量和容量也逐步增加，除了在工艺上采用新型节能材料、在规划运行时降低变压器损耗之外，还必须加强配变的管理，充分挖掘配变降损措施。

参考文献

节能技术在供配电设计中的应用 第6篇

【摘要】随着社会的发展和人民生活需求的不断增长，供电系统在人们日常的生产生活中占据了极其重要的地位，是为日常生产生活提供基础能源的重要系统。因此，电能的节约成了供配电设计工作中不可忽视的组成部分。其中，节能技术的运用对供配电系统的效率和质量会产生直接的影响。本文在介绍企业供配电系统节能的基础上，阐述了企业供配电设计中节能方式的选择和节能技术的应用。

【关键词】节能技术；供配电；设计；应用

一、企业内部供配电系统的节能

企业供配电系统的节能具体指的是在保证企业电力系统能够正常运行的基础条件下，选择最优化的方法来降低电能消耗，采取最合理的节能技术和手段来使企业供配电系统达到最高的运行效率，以此来获得更多的经济效益。一般来说，企业供配电节能目标的实现主要是通过企业供配电系统运行管理工作的加强、企业平均负荷率的提升、电力变压器负载系数的提高、经济运行方案的优化制定、企业用电体系功率的提升、电力线路输送能力的提高以及电力设备的优化更换等途径实现的。关于企业供配电系统的节能效果，一般都是通过减少变压器容量之后达到电力消耗和费用的降低，从而减少企业的生产成本，促进经济效益的提升。其中，变压器负载系数是用来衡量变压器实际负载系数和额定负载系数之间关系的指标，变压器的损耗如何与变压器负载系数有着密切的联系，负载系数也决定着变压器的运行是否处于经济、合理的状态。节能效果如何与变压器的运行效率也是息息相关的。数年来，企业都在积极地制定节能技术和措施，致力于实现变压器的最佳运行状态，从而提升企业整体的经济效益。

二、企业供配电设计中节能方式的选择

1.配电变压器的选择。变压器是企业供配电系统中的重要构成部分，选择一个合适的变压器，对企业供配电系统的节能效果有着直接的影响。在选择变压器时，不仅要考虑变压器的性能和质量，更要看重其节电能力如何。选择节能的变压器是降低企业供配电系统能耗的有效手段。首先，从影响电能传递效率的因素方面来看，要注意变压器的材质和截面面积大小，最合理的方法是看回收率；其次，准确计算出变压器的有用损耗，才能够得出变压器的节能效率；最后，在选择变压器的同时，还要看重变压器平常的使用费用即运行费用，在计算变压器的日常运行费用时，要结合其负荷情况进行综合考虑。

2.电压的调节。在配网的配电变压器或者用户变电所安装好的无功能补偿装置中，按照实际情况补偿无功功率，达到电容器自动投、切的目的，使配网中输送的无功功率达到最低数值，这种调节过程就是电压的调节。电压调节能够在一定程度上实现电力资源的节约，从而降低企业的电力消耗和费用，促进整体经济效益的提升。

3.输电线路的选择。输电线路的合理设计和选择是实现企业供配电系统节能目的的重要途径之一。一般来说，架空线路和电缆线路是输电线路的两种选择，输电线路的截面面积是选择时需要注意的要素之一，并不是截面面积越小就会越省电，过大过小的截面都会增加企业的费用负担。现阶段，国内的各大企业在选择输电线路时都会通过其经济电流密度进行判断，但是经证实，这种选择方法是不合理的，反而会加重企业的投资负担。

4.电力电缆的选择。电力电缆是企业进行电力运输过程中重要的设备构成，对企业供配电系统节能效果也有着重要的意义。企业在选择电力电缆时，最先考虑的应当是电力电缆的安全性能和经济效益，电力电缆的选择与其截面面积大小也有着很大的关系，一般来说，电力电缆的截面面积越大，线路设置费用就会越高，但线路损耗就越小，反之，线路设置的费用会减小，但是线损会增大。因此，在选择电力电缆的时候，要根据导体载流量和经济电流密度情况综合进行考虑。只有选择最适合企业自身情况的电力电缆种类，才会达到理想的节能效果。

三、节能措施在供配电设计中的应用

实现企业供配电系统的节能设计，不仅对国内各大企业来说是降低电力消耗、减少电力投资和生产成本、提升企业整体经济效益的重要举措，更是实现我国节能减排目标、实现能源节约和环境保护目的的重大战略。国内有很多大型企业的用电量居高不下，更有很多企业都在承受着能源消耗问题的困扰，在供配电系统中实施节能措施，是众望所归的重大举措。如何在供配电系统设计中应用节能措施，具体可以从以下几个方面入手。

1.引进高效高质的省电设备和装置。省电设备和装置的选择是提高企业供配电系统节能效果和运行质量的有效途径，其中不稳定的电压、不平衡的三相电压以及过大或过小的电动机冲击电流都是影响供电系统质量的“罪魁祸首”，而高质量的省电设备和装置就是解决这些问题的有效手段。除此之外，有效的省电设备还会在一定程度上提升供电系统的运行寿命，平衡并稳定供电系统的相关数值，达到节省电力的目的。

2.尽量降低谐波带来的危害。谐波危害是企业供配电系统中严重的危害要素之一，它不但会增加供配电系统的电能消耗，还容易损坏相关的电器设备，降低供电系统的使用寿命。为了有效地降低和防止谐波释放对供电系统的损害，需要在变压器低压侧和设置有用电设备的地方放置源滤波器、无源滤波器或者将二者配合使用，从而起到净化线路、减少电能损耗的作用。

综上所述，电力能源是企业经营生产过程中最基本的能源，节能技术在供配电系统中的应用关系到企业供配电系统的节能效果，对企业的经济效益、投資支出等意义重大。随着社会的发展和人民生活需求的不断增长，如何采用经济、合理的节电技术和手段来降低电力消耗，是社会发展的外在要求，更是企业自身发展的内在需求。要实现企业供配电系统的节能目的，需要从电器、设备等层面入手，选择经济、合理的节能设备，并采用合理的节电措施促进企业电力消耗的降低和整体经济效益的提升。

参考文献

[1]刘超，刘春海.工业供配电设计中的常见问题分析[J].山东工业技术，2015（09）.

[2]于洋.浅谈某工业厂房供配电设计[J].四川水泥，2015（06）.

[3]张长征.浅谈工厂供配电设计[J].中国新技术新产品，2014（12）.

[4]宋谊君.工业供配电设计中常见问题及对策研究[J].科技资讯，2013（33）.

[5]李辉.浅谈供配电设计的节能[J].企业导报，2012（01）.

配电变压器节能技术 第7篇

1 应用情况分析

为了将信息数据的准确性在实践中提升上来, 进而有效的对比硅钢片铁芯型配电变压器和非晶合金变压器, 将一个计量设备添加到传统的硅钢片铁芯配电变压器中, 这样确保有着相应的计量条件会存在于变压器的高低压侧, 之后将互感器应用进去, 然后来校验原低压测表, 在抄见电量的时候, 以15天为周期, 在平原和山区中完成这些对比试验, 因为地域环境会在很大程度上影响到配电变压器, 使其负载的电压长期处于较低水平。然后在此基础上, 再对非晶合金配电变压器进行实验, 进而发现, 结果完全不同。从中我们能够发现, 尽管有很多类型的非晶合金配电变压器, 例如:地下式变压器、组合式变压器、高燃点油变压器、非晶合金干式变压器等, 并且它们都有着非常广泛的应用空间, 用户能够按照自身的具体情况选择不同型号的变压器, 在该过程中, 应该全面的了解非晶合金配电变压器的空载损耗、联结组别、制造工艺、生产技术和噪声等技术参数, 此外, 还应该按照变压器的具体运行状态、运行模式和运行环境, 保证能够安全可靠的运行配电变压器。在此前提下, 对于变压器本身的性能参数要细致认真的进行考虑和分析, 将能耗和制造成本有效的降低下来。在应用非晶合金配电变压器的时候, 应该按照配电变压器具体运行特征、要求和本身的所携带的负荷, 将其本身的经济技术指标为设计标准, 在对配电变压器的综合经济性和使用寿命进行判断的时候, 将提供的总拥有费用当作具体的出发点, 以保证在全生命周期内将运行成本有效的降低下来, 此外, 在其他国家中, 也对其进行了选择和应用。与此同时, 结合起我国现阶段的具体情形, 生产此种变压器的环境条件、厂家、工艺上也都会存在相应的差异, 所以, 对于制造厂商的质保实力、具体的售后服务情况、制造水平等也应该认真的进行分析和考虑, 进而将非晶合金变压器的应用可靠性提升上来。

2 节能思路分析

2.1 非常低的空载能耗

以SH14型号为例进行阐述, 和别的变压器进行比较, 这种变压器的空载能耗非常的低, 损耗在空载状态下, 可以被降低70%。例如, 和S11类型的变压器进行比较, 耗损率能够被降低65%, 和相同容量的S13型变压器进行比较, 能够将损耗在空载状态下降低50%。在轻载、空载运行和年平均负载率上, 在相同的运行时间下, 其损耗会被降低一半。因此, 可以说有着非常的显著的节能效果。特别是在长期轻负荷和用电的高峰期中, 其节能率会更加的明显, 因此, 在改造电网的过程中发挥着重要的作用。

2.2 制造时的有效节能和环保

针对传统的硅钢配电变压器来讲, 在具体的生产中, 硅钢材料的主要成分为铸热轧、冷轧和炼钢等环节, 就冷轧阶段来讲, 分为中间退火、一次冷轧、二次冷轧、精整、拉伸涂层和酸洗等环节。这样复杂的工序会消耗大量的能量, 并且投资也会非常大, 与非晶合金带进行比较, 会有着非常高的生产成本, 并且也会有轻微的污染出现在酸洗的过程中。因此, 在制造非晶合金遍变压器的时候, 应该多次的对其进行加热处理, 以取得更佳的节能和环保效果。

2.3 运行时的环保和节能

就变压器来讲, 该装置作为高排放、高能耗的电气设备, 在应用的过程中必须要高度的重视环保和节能, 通过分析具体的工作发现, 非晶合金变压器空载状态下有着较低的能耗, 并且和传统的变压器进行比较, 会有着相同的负载损耗。所以, 应用非晶合金配变压器之后, 能够降低水资源、煤炭资源的使用量、有效的节省投资, 此外, 还可以减少粉尘、二氧化硫、二氧化碳和一氧化碳的排放量, 这在防范全球变暖和生态环境的保护上会带来非常巨大的帮助, 总的来讲, 非晶合金配电变压器较普通配电变压器有着一定的优越性。

3 发展趋势分析

(1) 在对非晶合金配电变压器进行应用时, 应该选择合适的场合, 就该类型变压器而言, 一般应在负荷率较低的环境中进行选择和使用, 进而能够最大化的发挥出其应用效率。所以, 在白天工作的事业单位和连续生产的企业单位中比较适合应用这种这种类型的配电变压器。

(2) 将有效的鼓励措施制定出来。大力宣传非晶合金配电变压器的节能效果和优势, 并且在此前提下, 鼓舞人们积极的应用这种类型的配电变压器, 电力部门需要强化同制造商和专变客户间的联系和交流, 进而将人们应用这种配电变压器的积极性提升上来, 并且将非晶合金变压器的示范区建立起来, 发挥非晶合金配电变压器的优势, 使相关人员能够清晰的看见非晶合金变压器带来的好处, 进而, 为更为广泛的应用这种变压器奠定基础。

4 结语

综上所述, 在我国电力系统中, 配电变压器是其中重要的组成部分, 但是, 传统的配电变压器节能效果不够优越, 出现电能损耗较高的情况, 所以, 应用非晶合金这种全新的节能环保配电变压器是非常必要的。因此, 文章对相关方面的内容进行了分析与阐述, 从而为相关单位及工作人员在工作中提供一定的帮助。

参考文献

[1]温伟峰, 钟汉良.非晶合金铁心全密封变压器技术经济分析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (18) .

[2]武晔楠.非晶合金铁心配电变压器技术特性的研究分析[J].中国科技成果, 2013 (14) .

[3]张涛, 董畅, 王伟.非晶合金铁芯配电变压器的运行维护[J].科学与财富, 2013 (10) .

配电变压器节能技术 第8篇

一、我国10k V配电变压器节能降耗技术现状

配电变压器被广泛应用于我国输电系统, 长期以来形成了极大的损耗, 因此探索配电变压器的节能降耗技术显得非常重要。当前我国配电变压器大多使用过去的配电技术, 只有少数发达地区使用新型节能变压器, 极大的减少了配电变压器在运作中的无形损耗, 保证电力系统的经济有效运行。

我国10k V配电变压器在我国的发展历史较为短暂, 从20世纪60年代起, 我国电力系统开始发展起来, 国家出台一些列政策强制电力系统使用S7系列配电变压器, 这种变压器的损耗较过去的变压器损耗较低。直到20世纪末, 我国开展电网改造变革运动, 用S9系列变压器取代过去的S7系列变压器, 然而S9系列变压器损耗仅仅比S7系列变压器减少了8%左右。随着我国经济的不断发展, 电力技术较以前有了很大的提高, 国内关于节能型变压器的探索研究取得了不错的成效, 但是与国外先进的节能降耗技术相比, 我国配电变压器的技能降耗技术仍存在较大劣势, 因此我国需要不断加强对10k V配电变压器的技能降耗技术的探究, 努力缩小与国际先进技术水平的差距, 促进电力系统的发展。

二、10k V配电变压器节能降耗技术

(一) 新材料的应用和新工艺的改进

当前我国配电变压器的材料大多使用钛合金或者钢, 然而这两种材料极易被腐蚀, 电阻较大, 无形之中造成了电力的损耗, 因此为了尽量降低电能的损耗, 我们需要发现并使用其他新型材料。我们可以利用无氧铜材料来制作配电变压器, 无氧铜能够在很大程度上降低配电变压器线圈的电阻力, 达到节能降耗的目标。并且无氧铜取材较为方便, 成本相对较低, 加工过程较为便捷, 有助于提高10k V配电变压器抗短路能力。此外, 非晶体合金材料制作的铁芯也能极大的降低电磁能的消耗, 保证10k V配电变压器的经济性。

当前我国10k V配电变压器大多采用传统的制造手段, 不利于实现配电变压器的节能降耗目标。因此在10k V配电变压器制造过程中引进新工艺, 可以有效地降低电能损耗。同时, 采用现代化极端及技术对变压器进行数据加工, 对零件的精确性进行严格控制, 对变压器内部结构进行调整, 从而优化配电变压器的性能。当前我国10k V配电变压器零件精准度高达0.14mm, 能够有效地降低配变变压器的无形损耗。

(二) 自动调压器

根据配电变压器的有用损耗、无用损耗公式不难看出, 对变压器的负载分接头档位进行有效设置, 并安装相应的补偿电容器, 来实现对配电网运行电压的有效调整, 从而降低配电变压器的节能损耗。自动调压器工作原理是根据配电变压器的实际输入电压值, 来对配电系统的内部电压值进行自主性的调整, 并保持配电系统电压输入的稳定性。根据相关实验数据显示, 当配电变压器的运行电压占配电系统电压值的6%时, 内部的铁损会随着这个比重的增加而逐步增大, 因此在配电变压器运行时, 要使用合适的设施对配电变压器的电压值进行调控, 保证配电变压器输入电压值的稳定。配电变压器运行过程中产生的有功损耗及无功损耗公式如下:

(注:式中QO为空载无功损耗, PO为空载损耗, PK为额定负载损耗, SN为变压器额定容量, IO%为变压器空载电流百分比, UK%为短路电压百分比, β为平均负载系数, KT为负载波动损耗系数, QK为额定负载漏磁功率。)

(三) 确定变压器间负载的经济分配

由于变压器在运行过程中负担不同电压值, 使得变压器有功损耗与无功损耗差异巨大。因此需要对10k V配电变压器的负载量进行合理分配, 实现负载电量的最优化, 最大程度降低整个配电系统的损耗。同时, 在配电系统中使用并联变压器无功补偿元件, 对变压器消耗的无功功率进行有效补偿, 从而实现配电变压器节能降耗的目的。

(四) 保证配电变压器三相负荷的平衡

配电变压器运行三相负荷的平衡性在很大程度上会影响10k V配电变压器的电能损耗, 在10k V配电变压器运行时, 如果三相负荷不平衡, 出现的负序电压会导致整个配电系统的电压波动, 当三相负荷某一绕组负荷电量超出正常水平时, 会导致绕组出现铜损的情况, 增加配电变压器的电能损耗。因此保证配电变压器三相负荷的平衡对配电器电能损耗有着重大影响。当前我国10k V配电变压器保持三相负荷平衡的方法主要有:第一, 在负荷中心的区域安置配电变压器;第二, 在10k V配电系统的单向电气设备使用单向变压器来控制电压值;第三, 采用无功补偿方式并安装消谐设备来维持三相负荷的平衡。

结语

我国电力系统已经在对配电变压器进行优化处理, 对配电变压器材料及工艺进行创新, 对配电变压器进行探索和研究, 开发配电变压器节能损耗的新型技术, 并积极引进国际先进技术, 促进10k V配电变压器的转型发展, 促进我国输电系统大幅度节能降耗, 最终实现促进我国电网事业快速发展的目标。

参考文献

[1]陈飞.10k V配电变压器节能降耗技术分析[J].中国高新技术企业 (中旬刊) , 2015 (09) .

[2]陈小莹.10k V配电变压器节能降耗技术研究[J].科技与企业, 2014 (16) .

配电变压器节能技术 第9篇

单相、三相混合供电方案在国外已广泛采用,其原则是单相供电用户采用单相变压器直接供到用户,最大限度地缩短低压线路的长度,需要用三相供电的用户,用三相挂杆式变压器直接供电到户。采用变压器的原则是小容量密布点,最大限度地缩小低压线路。由于采用了这个原则,且计量点离变压器很近,西方国家的配电公司线损率一般均在4%以下,远低于我国目前的线损率水平。几十年来,我国单一的低压配电方式存在很多弊病,线路损耗大。据统计,我国目前的配电方式存在低压(380/220 V)线路过长,配电变压器容量过大的问题。在发达国家,中、低压配电线路长度比大致为1:(0.9～1.0),配电线损率为2.8%～4.5%。我国城网中、低压配电线路长度比是1:(1.1～1.2),农网中、低压配电线路长度比超过1:1.5,中、低压配网线损率普遍在6.0%～10%之间,有些地区甚至超过15%。10 kV及以下的配网损耗占配网全部线损的50%以上,其中低压技术线损占很大比例。以日本为例,配电变压器平均容量为34.8 kV·A,我国为284 kV·A。日本每台配电变压器供应户数为8.5户,我国为200户以上。日本每台变压器所供低压线路平均长度为98 m,我国在1 200 m以上。从配电网发展改造来看,美国、日本、加拿大等国家都广泛采用了单相供电技术。

2 单相变压器的优势及应用

2.1 单相变压器的优势

新型单相变压器在节能方面有很多优势。单相卷铁心变压器的空载损耗和负载损耗比三相变压器和普通单相变压器都有所下降,性能比较见表1。

使用卷铁心变压器,可降低运行费用,单相卷铁心变压器在建设材料及施工费用等方面也可节约大量资金。

2.2 单相变压器在单相配电技术中的应用

10 kV单相变压器配电技术主要体现出4个基本特征:1)由配电房(或开闭站)以10 kV线路馈电到居民楼(或商业)用户门宅处;2)采用单相变压器挂杆,以低压线路(220 V)配电进户,尽量缩短进户线,接户线长度不超过20 m;3)合理选用单相变压器容量,与居民楼(门宅)最大用电功率相匹配,形成小容量密布点态势;4)电力计量表集中置于居民楼楼道适宜地点的电表箱,一户一表。

另外,结合具体情况(如对于10 kV中性点不接地系统),单相配电变压器高压侧Ⅱ回线连结于10kV配电网线电压上;低压侧可以有2种不同的连结方式:1)变压器高、低压侧各1个绕组,高、低压侧电压比为10 kV/0.22 kV,低压侧绕组一端为火线,另一端接地、接外壳(形成一点接地),称为单相二线制;2)变压器高、低压侧各1个绕组,低压侧绕组中间抽头并接地(接外壳),形成2个低压绕组,高、低侧电压比为10 kV/±0.22 kV,称为单相三线制。当单相变压器总的输送功率相同时,采用单相三线制接线方式可比单相二线制方式减少零线配电线长度。

2.3 单相配电系统运行解析

单相变压器配电系统运行属新事物,因此经常遇到安全性、适应性、负荷不平衡等问题,通过工程实践,这些问题已经得到了较好的解决。

(1)安全性(接地问题)。原380/220 V三相四线制配电系统发生零线断线时,常伴随火线电压骤升,危害照明、家用电器。采用单相配电系统,基本不会发生这类事件。但采用单相三线制配电时,务必要认准火线与地线,用户侧地线要接地,二相火线(即相线)不能联接。

(2)适应性。单相配电变压器容量选择应尽量与用户群用电最大功率相匹配,既有余度,又不能过大,以最大限度地满足供应而又减少损耗。在农村推广时由于部分农户要使用三相农用电机,为了适应他们的要求,是否采用三个单相变压器组合成三相供电系统供电,或采用新型节能的卷铁心三相变压器还有待讨论。在城乡结合部推广时,依靠单相变本身的低损耗和单项配电带来的低线损,很好地解决了在负荷高峰时由于低压线损大而造成的电压过低的问题,用户家中的很多电器都得以正常使用,广受好评。

(3)减少负荷不平衡对系统的影响。采用单相供电,用户担心会引起10 kV侧过大的负荷电流不平衡,实际上是不会出现这种情况的。由于单相变压器容量较小,容易调整每相负荷电流,因此可以根据用电功率需求适当调整,减少不平衡。而且只要规划时将负荷尽量均匀地分布在AB、BC、AC三相,基本不存在三相负荷不平衡的问题。某供电公司3条单相配电线路运行测量的结果也表明,三相不平衡度可有效控制。工程实践表明,5年来,3 700多台单相变压器在运行中没有出现不安全或负荷过大不平衡的问题。

3 工程设计安装实例及运行效益

某市近年来改造了3个小区,使用单、三相混合线路使高低压线路直接进入居民小区。由于高压采用了绝缘导线,对绿化和安全并无影响。梅花新村是市区东北部的一个新建的居民区,共有24幢住宅楼,1 212户居民,已建有6台315 kV·A变压器,低压供电平均半径为250 m,每台变压器负载约为200 kW。近年来,居民用电增长较大,造成低压线损大、末端电压低,故市供电局决定对其进行改造。具体设计方案为:拆除原有6台三相变压器,拆除原有低压线路2.0 km,原有的接户线、杆塔不动,拆除一相高压线;单相变压器采用柱上悬挂式,6个分路分别接在不同的相线,以尽可能保持三相负荷平衡,并使改造的工作量达到最小。6台三相315 kV·A配电变压器的总容量为1 890 kV·A,分别由43台50 kV·A和13台30kV·A共计2 540 kV·A的单相变压器所代替,原则上1台50 kV·A单相变压器供24户居民。设计时每户居民用电容量按3 kV·A计算,考虑到居民用电同时率后,平均每户同时用电功率取2～2.2 kV·A。改造后经计算,10 kV地区综合线损率从7.13%下降为3.28%,变压器的改造费用在6～7年内可以全部收回。表2是梅花新村改造前后线损分析比较。

kW·h/月

4 高压单相变压器配电技术的优点

实施高压单相变压器配电技术具有如下优点:

(1)中、低压配电网按照“小容量密布点”的配电原则,采用单相变压器、三线制供电,能够有效地降低低压线损,提高供电可靠性,保证供电电压质量。经过单相变压器配电方式改造后的低压线损率(即接户线损)仅1%左右,10 kV地区综合线损率从7.13%下降为3.28%。工程改造费用5～6年即可从下降线损的效益中全部偿还。如为新建小区,其所增加的投资1〜2年即可全部偿还。

(2)采用单相变压器配电方式使供电可靠率进一步提高。单相变压器所供用电户数大大小于大容量的三相变压器或箱式变压器,变压器倒电或故障(计划)检修时对客户影响面小。通常,在高温季节,低压侧开关的发热故障占总故障的50%左右,由于单相变压器容量较小,故不会发生高温季节低压侧过热的情况。低压线路部分故障较多(低压线路较低,易造成乱接乱拉线、窃电等情况),而单相变压器取消了低压线路,高压线路采用绝缘(或部分绝缘)导线,变压器上做到了全绝缘封闭,大大减少了故障的概率。从变压器本身结构而言,卷铁心单相变压器比叠片式三相变压器的可靠性高,相对地减少了变压器本身的故障概率。

(3)提高了电压合格率。在农村未经农网改造以前最大压降达35%,梅花新村经改造采用单相变压器供电方式后,电压降基本上在7%之内。解决了用户端电压低的问题,用户的家用电器都可正常使用,提升了用户满意度。

(4)其他优点。消除了谐波,从而消除了谐波带来的一连串影响;避免窃电,电力设施安全;减少噪声、改善环境;空载电流也下降了70%,从而降低了对上一级电网的无功需求。

综上所述,单相供电从节约能源、保证电压质量等经济技术指标来看是合理的、先进的。单相供电方式的初投资虽比三相四线制略大,但回收期可接受。如果考虑电能的社会效益,则单相供电从长远来看更具优势。

5 结语

采用单相变压器代替三相变压器,10 kV电压直接进居民小区的供电方式是现代配电网良好的配电模式,可在国家相关部门和电网公司的支持下在更大范围推广应用。在推广应用过程中,应积累单相配电技术经验,扩大适应性,提高效益。具体采用时,居民类单相用电户尽量采用单相变压器配电,三相用电户可采用单相变压器组合挂杆式三相变压器配电。对季节性强的农业负荷,则采用母子变的型式,即在用动力的季节使用三相变压器,在农闲无动力负荷季节停用三相变压器,改为小容量的单相变压器,以减少空载损耗。此外,要重视原有配网改造,延长原有三相高压线路,在低压末端增加单相变压器,分割利用低压线路,最大限度地节约费用;还要扩大单相变压器品种,研发预制式小型、单相箱三相组合变压器和干式单相箱变压器,扩大在新建电缆小区等场合的应用。建议研发与单相配电相应的用电产品,如大容量单相电动机、双芯高压电缆、集束导线等,并研究10 kV中压配电系统中性点接地方式,促进单相配电技术的广泛应用。

摘要：电力网电能损失率是电力企业的一项重要综合性技术经济指标,它反映了一个电力网的规划设计、生产技术和运行管理水平。在配电网安全性和可靠性日渐成熟后,降低线损变成配电网的一项重要工作,而大部分线路损耗是在10 kV以下的配电线路上。在配电线路上采用单、三相变压器混合供电方式,以高压进户、缩短低压线路、降低线损为目的,使配电线路线损有了较大幅度降低,提高了供电可靠率和电压合格率。

配电变压器节能技术 第10篇

关键词：配电变压器,节能改造,降耗

目前,大庆油田电网中仍在运行的采油井用高耗能S7型10 k V配电变压器约1.5万台,占10 k V配电变压器总数的37.5%,能源浪费严重。如果将S7型10 k V变压器全部更换为新型节能变压器,一方面资金投入过大,导致成本的提高;另一方面更换下来的S7型变压器只能成为闲置资产,造成资源浪费。对S7型变压器进行优化改造成为S11型节能变压器。改造成本投入低,运行成本为原来的80%。

虽然国内有S7型、SL1型、SL7型等电力变压器的改造经验(应用10 k V厚纸筒、大油隙主绝缘结构技术),但是在这种技术理论下,油田的S7型变压器性能指标仅可以达到S9型的标准。

1 节能改造措施

采油井用配电变压器油箱内可用空间小,因此在技术上必须更新绝缘结构,并结合应用新型材料最大限度地提高有限空间的占用比,在保留铁芯结构不变的情况下,为匝数增加和导线截面积加大提供有效空间,从而实现S7型改造为S11型的改造目标。

1.1 设计方案

采用同容量改造方案,即变压器原有铁芯、油箱等部分利旧,应用薄纸筒小油隙小体积分割理论及新型材料,重新设计、制做高低压线圈和绝缘部分;改进线圈绕制方法,最大限度地提高有限空间的占用比,总体性能水平与新品相同。根据公式[1]可知,变压器的主要性能指标与线圈匝数、线圈高度、主绝缘距离等变量相关,然而这些变量的作用结果往往是相互制约的。因此,设计中必须合理地协调各变量,才能保证技术指标,使设计方案达到最优化。

1.2 技术指标

遵照国家标准GB/T 6451—2015《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》和行业标准JB/T3837—2010《变压器类产品型号编制方法》执行技术指标(表1、表2)。

注:斜线上方Dyn11或Yzn11,下方Yyn0。

1.3 绝缘结构

传统的厚纸筒大油隙主绝缘结构(图1)是采用油和厚纸筒构成油屏障绝缘,这种结构的设计考虑的是在工频与冲击试验电压作用下即使油间隙全部放电击穿,绝缘筒也能承受全部试验电压而不致击穿,待试验电压去除后,油间隙又可恢复绝缘作用[2]。

薄纸筒小油隙主绝缘结构(图2)是根据变压器油击穿体积理论,在均匀电场和不均匀电场中,变压器油的耐压强度随着油间隙体积的减少而提高,油隙分割越小,其绝缘强度越高。即当油隙的距离一定时,随着隔板数目的增多及油间隙的减少,油的耐压强度提高。薄纸筒小油隙结构所采用的纸筒或纸板厚度小于4 mm,油道宽度小于15 mm。

传统的变压器绝缘结构中,常采用瓦楞纸来将绕组间的主油道分割成若干个油间隙,研究中主油道绝缘采用绝缘纸板和撑条构成的帘式油道代替瓦楞油道,避免了传统使用瓦楞纸板易变形、易产生位移等弱点,使其与线圈结合牢固,并具有更优良的机械、电气性能。

层间采用了菱格上胶绝缘纸新型绝缘材料,它通过干燥过程使绕组相邻各层可靠的黏合成一个固定单元,防止各层的位移,从而保证了绝缘结构长期的电气和力学性能,同时保证了油的浸入和绝缘材料中气体的排除,有效地避免了电晕和局放。另一方面,在端部绝缘结构上采用增加软角环工艺措施,降低主绝缘尺寸,有效防止端部的沿面放电提高端部油隙的击穿场强。

角环有2种结构型式,其一为“软角环”;其二为成型绝缘角环。角环主要具有2个特点[2]:延长端部绝缘的沿面放电距离,以有效防止端部的沿面放电;分割端部的油隙,利用油击穿的体积效应来提高端部油隙的击穿场强。软角环是由互相垂直的2部分所构成的绝缘件。

通过以上方法提高了铁芯窗口的填充系数,大大降低了原材料消耗和变压器自身损耗,也节约了变压器的制造成本和运行成本,对变压器的技术经济指标具有重要意义。

1.4 绕制技术和制造工艺

1)线圈的绕制。在保证产品性能的基础上,由原来的分绕改为高低压线圈统绕[3],增强了绕组的机械强度和稳定性能;原变压器联结组由星接设计改为角接设计,当采用角接方式,电压中不含三次谐波分量,电压更平衡。

2)对高压线圈分接档位出线方式进行改进。将传统的五尾头[4,5]出线改为四尾头出线,减少了焊点,提高了工作效率,节省了材料成本,增加了产品的经济性。

3)改进线轴轴杠及放线架,增加拉紧装置。此拉紧装置可以通过调节弹簧螺栓控制拉紧力大小,可保证绕线机在绕制线圈时,使铜线排列紧凑,防止线圈胀包,保证了线圈的外径尺寸,节省铜线使用量,更好地提高了空间利用率,使经济效果达到最佳。

2 应用情况

目前,电器设备修造厂已完成了大庆油田采油厂1885台高耗能配电变压器的节能降耗工作,产品已全部投入运行,改造中采用行业先进、成熟的技术及组件产品进行改造和装配,技术上满足用户要求,质量符合国家和行业有关现行标准。

经过中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心能效监测站对产品的审定,改造后变压器各项指标完全符合S11系列标准要求,改造前后变压器平均有功功率损耗下降率为21%,达到了降耗的目的。

3 效益分析

电价以0.571 7元/k Wh计算,变压器全年空载8760 h,等效满载(负载系数为0.65)5694 h,运行1年的电费为

式中:Cy——变压器运行1年耗电费用,元;

P0——空载损耗,k W;

Pk——负载损耗,k W;

SN——额定容量,k VA;

Uk%——短路阻抗百分数;

I0%——空载电流百分数。

S7型变压器改造成S11型变压器后运行节电分析见表3,一次性投入成本见表4。

由表3、表4可知,改造后运行成本降低20%左右,改造价格比新品价格明显降低。若1.5万余台变压器平均容量按照63 k VA估算,按大庆油田现有节能改造进度,即使完成总量的一半,运行费将减少1137万元/a,总体改造费用将减少1242万元。

目前,已降耗改造变压器1885台,一次性投入成本节省363万元,经改造后的变压器大部分已运行2~3年,每年节省运行电费309万元,仅按投网运行1年计算,一次性投入成本与运行电费2项合计即可节省资金672万元。此外,通过新型材料、组件的应用极大地改善变压器的使用性能。包括如下方面:

1)变压器降耗改造过程中降低铁芯磁密,不仅减小了铁芯损耗和空载电流,使得网络的有功损耗和无功损耗降低,而且降低了变压器的噪声干扰,适合应用于居住区环境。

2)改造过程中不仅采用热缩带、菱格上胶绝缘纸等新型材料,而且采用高低压线圈统绕、油隙刚性填充等工艺加强器身的结构强度。

3)由于变压器油箱散热面积保持不变,器身损耗产热减少,使得改造后变压器温升降低,热稳定性能增强,使用寿命与新型S11变压器相同。

4)改造中使用新型开关使得电压中谐波分量大大减少,电压波形质量更优。

5)改造中使用新型瓷套组件,使得变压器各相电压标识明显,提高了操作的安全性。

6)改造中对油箱内外进行防腐,并采用新工艺检漏、试漏,保证了变压器的密封性能,使得外观整洁美观。

4 结论

综合上述分析可以看出,该节能降耗改造技术,通过采用新技术、新工艺,使变压器性能指标大幅度提高,具有优良的节能节材性,每年还可节约672万元的电费,实现了大幅度节能、减少投资、保证安全、优质供电的综合目的,不仅在油田10 k V采油井配电变降耗改造设计中得到广泛应用,还可以广泛应用于变压器制造、修理行业。

参考文献

[1]龚绍文.变压器设计手册[M].沈阳:沈阳变压器研究所,1985:16-31.

[2]尹克宁.变压器设计原理[M].北京:中国电力出版社,2003:42-80.

[3]徐秋元.低压轴向双分裂变压器分裂绕组温升检测的探讨[J].变压器,2013,50(9):7-11.

[4]李晨.变压器绕组变形的影响因素及出口短路后分析[J].变压器,2013,50(8):66-70.

配电节能变压器的应用及管理 第11篇

【关键词】配电技术；变压器；节能技术

进入21世纪以来，我国的经济快速的发展，各个行业对于电力资源的需求也越来越大，现目前，全国的电力供电都呈现出了供应不足的现象，尤其是在一些电力使用较多的季节，电力供应显得尤为紧张，这些情况已经成为了制约我国经济以更快速发展的枷锁吗，所以，必须要提高全国范围内的电力能源发展速度。但从我国目前的经济发展模式来看，依然还有很大一部分的生产企业停留在传统的粗放式的经济增长方式之上，而完全依靠不断提高能耗来作为提升电力供应的也是极为不科学的。

本篇文章主要针对我国目前各个电力企业中所使用的配电变压器自身在实际中应用的特点，对配电变压器中的节能技术实际应用进行了全面详细的分析，期望能从分析的结果中找到完全能够使用在配电变压器的节能中技术中的更为科学合理并具有安全可靠性的应用技术，为其他相关的行业的人员提供一定的参考作用。

1.电力生产的现状

从整个电力生产、消费、供应等几个组成电力生产和使用的主要环节来看，在电力生产输配的过程中还有着巨大的发展空间和发展潜力。在电力企业的输配电设备型号中，我国所采用的主要是一种使用数量和使用范围都是最大的输配电变压器设备。就现目前来说，输配电变压器自身的耗损在整个输配电系统耗损的三分之一以上，通过这点我们可以明确的看出，大力的发展配电节能变压器自身的科技技术以及应用的范围，这对于我国电力设备的节能发展前景以及电力的供应有着极其重要的意义。

2.配电变压器概述

2.1配电变压器的工作原理

变压器自身的效能和工作原理几乎是所有人都知悉的，事实上，配电变压器自身的运作原因也主要是通过电池感应的技术原理来实现的电流输出工作。在配电变压器的结构中，通常都是将高压的绕组以及低压的绕组分开在两边，其中又根据所连接不同来区分不同的绕组名称，与电源所直接连接的叫做初级绕组，而与负载所直接连接的称之为次级绕组。初级和次级这两组绕组之间只有磁性的耦合关系，没有任何电能上的联系。而当初级绕组直接连接上变电压的时候，可以产生交变电流，并且根据电感生磁和磁感生电的感应原理，交变电流能够直接将铁芯中的电源电压改变到与之相同的评论，变成交变磁通，交变磁通在运行的过程中直接与初级绕组和次级绕组之间产生相同的频率，从而能够感应到电势。而在这个过程中，如何改变了初级绕组和次级绕组的匝数，就可以直接改变次级绕组附带的电压，如果在次级绕组之上直接连接上负载，就可以使得交流正常的输入，这样就使得能在配电变压器中实现了不同等级的电压等级电能的向外传递 [1]。

2.2配电变压器的损耗分析

配电变压器的损耗具体可以分为有功损耗和无功损耗，下面逐一具体分析。

2.3有功损耗

有功损耗是指配电变压器在实际工作过程中，在产生有功功率而伴随产生的损耗。有功损耗可以分为铁损和铜损。

①铁损。铁损是指磁滞、涡流损耗及电流在初级线圈电阻上的损耗，它是铁芯发热，以热能的形式散发损耗。铁损又可以细分为涡流损耗和磁滞损耗。当变压器工作时，铁芯中有磁力线穿透，由于电磁感应原理的作用，使得线圈中的电流自成闭合回路且呈涡流状旋转，因此称之为涡流，涡流在铁芯中的流动使得铁芯发热消耗能量，这一部分的损耗就称之为涡流损耗。

当交流电流通过配电变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其大小和方向呈现一定规律的变化，使得硅钢片互相摩擦放出热能，这一部分损耗的热能就是磁滞损耗。

②铜损。铜损是指配电变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻时，会发热散发能量，这时一部分电能就会转变为热能而被消耗，称之为铜损。

2.4无功损耗

配电变压器的无功损耗主要是指在进行变压与能量传递过程中所造成的损耗，因为这部分损耗并没有产生实际的有功功率，因此，称之为无功损耗。无功损耗可以分为两部分，一部分是由建立变压器主磁路磁通的励磁电流引起的，这部分损耗与负载电流无关，是一个恒定量；另一部分是由变压器绕组的阻抗和流经绕组的电流构成，这部分损耗是与负载电流有关的，负载电流越大，这部分损耗就越大。

需要说明的是，配电变压器是一个典型的大型感性负载，其容量越大，则无功损耗就越大，同时也会对电网产生谐波干扰，因此，配电变压器的容量并不是越大越好。

3.配电变压器的节能技术应用探讨

采用新型材料和工艺降低配电变压器运行损耗。

（1）采用新型导线。

配电变压器的导线可以采用无氧铜，以降低线圈内阻，从而有利于降低配电变压器运行中的铁损和铜损，进而降低配电变压器的运行损耗。例如，目前已经投入使用的高温超导配电变压器，就是采用了超导线材取代了传统的铜芯线材，从而降低了变压器的损耗，同时，还间接提高了变压器的抗短路性能[2]。

（2）优化磁体材料。

配电变压器的磁体材料也可以进行改进优化，以降低磁滞损耗。近年来，研究颇热的非晶合金材料，相较于传统的磁体，具有更加优良的磁化和消磁性能，利用这一类材料制作铁芯，不仅可以明显降低配电变压器的铁损，而且还能够降低配电变压器的无功损耗，提高配电变压器的运行经济效益。

（3）改进制造工艺。

在制造工艺上实施改进，以降低配电变压器的运行损耗。例如，采用现代计算机控制的数控加工系统，对变压器内部的硅钢片进行加工，从厚度、界面形状等，都完全能够实现精确控制。目前的加工精度已经达到0.18mm，如此薄的硅钢片的应用，大大降低了配电变压器运行过程中的空载损耗。

（4）布置新结构。

除了应用新型材料、新型加工工艺等技术手段之外，还可以通过采用新的结构布置形式等手段来降低配电变压器运行中的损耗。目前的研究热点主要集中在两个方面：采用新型绕组结构和采用新型线圈布置方式。

4.结语

在配电变压器的实际配电输出的过程中，会由于变压器自身所感性负载这个特性，早成整个配电变压器在运作的过程中出现极大的耗损，对此，将配电变压器加入节能技术理念实施已经到了迫在眉睫的地步。本篇文章所结合了配电源变压器在实际使用过程中造成损耗的主要构成原因，全面详细的讨论在在如何将节能技术应用到配电变压器之中。节能技术的实现，对于整个输配电能源这个环节有着巨大的便捷性，而且对于不断的研究和配电节能技术的指导有着重大的意义，因而本论文的研究成果是值得推广的。当然，对于配电变压器的节能技术，远不止本论文所讨论的这些技术应用，更多的节能技术及其应用有待于广大配电技术工作人员共同努力，才能够最终实现我国输配电节能技术的真正提高和发展应用。

【参考文献】

[1]巴图孟克.电气节能设计需关注的几个问题[J].中国高新技术企业，2007（06）.

高压输配电线路节能降耗技术探析 第12篇

关键词：电力系统,高压输电线路,线路损耗预防措施

0 引言

随着我国经济的不断发展,电力能源行业的发展已经成为经济社会发展的基础动力,但是,电力系统变电站往往建设在远离城市中心的地方,这样牵扯到电能的输送问题,电力系统的输电线路本身也是一种高耗能的设备,其损耗与输电线路的导线材质、截面积、施工建设质量等息息相关,而合理的输送方式可以减少电能的损耗,提高电能的使用效率,为了减少电能的损耗,电力系统一般采用高电压等级输送的方式,同时在电力线路中串联补偿电抗器或者并联补偿电容器的方式,虽然采用高电压输电能大幅减少电能的损耗,但是随着电压等级变高的同时,对绝缘性能的要求也越来越高和严格,大大的增加了经济投入,而采用并列电容器和串联电抗器也同样增加了成本,同时使得继电保护装置的选择性不易配置,所以我们开展电力节能降耗工作,在提高电能输送的同时,还能够促进电力工业发展,对电力系统的深化体制改革以及提升电力管理水平有着非常重要的意义。

1 线路损耗的主要途方式

从图1中可以看出,一个完整的电力系统包括发电机、变压器、输电线路、母线设备以及一些无功补偿设备,所以电力系统的阻抗分布中包括发电机的阻抗,变压器的阻抗,输电线路的阻抗,这些阻抗共同构成电力系统的阻抗,所以电流在流过这些设备时都会产生一定的损耗,而且电能的损耗在电流一定的前提下随着阻抗的增加为增大,通常我们把输电线路L中产生的损耗叫做传输线路的线损,假设图1中输电线路L的始端电压为U1,末端电压为U2,那么该输电线路对应的电压损失为

其功率损失为:

从上面的两个公式中可以看出,电力系统在分配电能过程中,各设备元件和线路都会产生一定的电能损耗,这些损耗的的种类包括固定损失、可变损失和其它损失。固定损失是指电网中各设备固有的损耗,比如由于设备纯电阻回路引起的损耗,这种损耗是固定的,不能靠增加补偿设备来降低损失,这些损失与线路的外加电压、设备的容量、产品的质量有关系;可变损耗是指电网设备以及输电线路随传输负荷的变化变化,比如变压器的铜损问题以及其他设备的铜损,同时还包括输电线路的可变损失,这部分可变损失主要是由于管理不合理导致的电能损失。

2降低高压输电线路损耗的主要措施

2.1 选择合适的高压导线

2.1.1选择合理的导线截面积

输电线路的电阻与导线截面积的公式为

其中:ρ为导线材料的导电率

L为导线的长度

S为导线的截面积

P为输电导线上损耗的功率

I为通过该输电线路的电流

从公式 (2) 中我们可以看出,输电线路的电阻与导线的长度成正比,与导线的截面积成反比,而导线的损耗与电流的平方成正比,与电阻成正比,所以,合理的选择导线的截面积对输电线路的损耗有重要的影响,增加导线的截面积会降低导线的电阻,减少电能损耗和电压的损失,但是一味的增加导线的截面积,会导致投资的增加,所以在增加截面积的同时应该考虑经济性,选择投资降损比最高的方案,所以在设计初期,首先要对电网的整体负荷进行计算,在了解负荷的前提下综合考虑其投资的经济性,同时合理规划线路的走经,对于一般的架空线路来说,要求其末端电压不能超过首端电压的7%,所以其导线截面的选择为:

其中:S为输电线路所选择导线的截面积

M为线路中的负荷距离,一般通过公式可以得出

P为该输电线路输送的有功功率,由于无功采用补偿措施,所以不计算。

L为发电厂到负荷中心的距离

△U为输电线路首末两端的电压差

C为输电线路电压损失常数,其数字可以通过其常熟表进行查找。

通常,在根据公式3选择导线的截面积后,还要校验其电压损失是否满足要求,同时还要检查导线的实际载流量,其要求满足误差要求,并留有一定的裕度,保证在负荷增加时还能继续使用。

2.1.2选用架空绝缘导线

随着绝缘技术的不断发展,一些架空线路逐渐采用绝缘导线,绝缘导线相比常规的输电线路有很大的优点,所以输电线路架空绝缘导线在电力系统中得到进一步推广应用。选用绝缘导线的优点有:

(1)、提高输电线路的供电可靠性。绝缘导线的使用有效防止了系统故障的可能性,减少单相接地、相间故障的发生次数,同时也减少带电检修时需要停电的次数,为电力线路的可靠运行哟很大的意义。

(2)、简化架线杆塔的结构。架空线路不用考虑线路之间的安全距离,也不用考虑架空线路与杆塔之间的安全距离,所以绝缘线路既可以简化杆塔的结构,节约成本,同时也可以减少施工用地。

(3)、减少阻抗,降低损耗。传统的裸露导线之间存在电磁的关系,导线本身存在自感阻抗外还存在其他两相的互感阻抗,所以导线的阻抗包含互感和自感两种阻抗,但是绝缘导线之间没有电磁的联系,所以阻抗仅为裸露导线阻抗的三分之一。

(4)、增加使用周期,绝缘导线采用抗腐蚀材料,能在恶劣的环境下可靠运行,在延长使用周期的同时减少设备检修的次数。

2.2装设并联电容器

在线路的两端装设并联电容器后,可以利用电容器的无功电流补偿系统中的感性电流,从而使得系统中的无功电流减少,降低线路中的无功损耗,从而提高线路传输电能的效率,同时,由于线路中的系统谐波对电能的传输有一定的影响,所以并联电抗器会造成系统的谐波阻抗发生了变化,与线路阻抗相互构成带通滤波器,能够对工频电流有放大作用,而对其他高次谐波具有一定的阻碍作用,这样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而又需补偿无功的地点应考虑增加滤波装置。同时并联电容器的作用是向系统发送无功,来补偿系统中缺少的无功功率,并联电容器能够提高输电线路的功率因数。

2. 3串联补偿电抗器

串联补偿是在长距离高压输电线路中串联一定的电抗补偿设备,串联补偿电抗器的原理和并联电容器的原理是一样的,利用电抗器的感性阻抗来补偿系统的容性阻抗,从而减少系统的无功损耗,同时串联电抗器的另一个作用是对线路的电抗进行补偿,缩短输电线路的电气距离,从而提高电力系统的稳定水平,更容易实现线路保护的选择性配合。所以加装串联补偿装置,可以提高输电线路远距离大容量的送电能力,从而优化大范围内的资源配置。同时串联电抗器的作用是向系统吸收无功,已达到降低系统无功功率的目的,串联电抗器同样能够提高输电线路的功率因数。

2.4 采用分裂导线

分裂导线在等效电气计算中相当于增加了导线的截面积,可以减少电晕放电的现象,通过公式1我们可以看出,截面积与导线的阻抗成反比,而分裂导线的等效截面积远远大于普通的导线,所以大大的减少了系统的阻抗值,进而减低输电线路的损耗,常见的分裂导线有双分裂导线、四分裂导线、六分裂导线、这些分裂导线具有通电导体的肌肤效应,分裂导线可以增加载流量,同时节省材料,减少投资。我国330KV及以上的电力输电线路一般都采用多分裂导线,对于特高压电网一般采用六分裂导线。

3 提高导线施工技术,降低线路损耗

输电线路的施工,可以从以下几个方面加以控制:

(1)、减少导线压接头。架设输电线路时,应该尽量减少导线的压接头,因为压接头处的电阻会因为导线结构的改变而变大,这样会增加线路的损耗,同时,加强压接头处的绝缘处理,防止由于绝缘不良导致的漏电,从而增加线路的损耗。

(2)、架空线路所使用的绝缘子,应选用泄露电流小的合格的产品,进一步提高线路的绝缘水平,同时绝缘子的安装,与杆塔的安全距离必须保证其质量的可靠性。

(3)采用同杆并架的输电方式,能够有效的提高输电的效率,在架设同杆并架的两条线路时,要将两条线路的三相导线分别交错布置。防止由于由于一致性布置增加导线之间的互感从而提高系统阻抗。

4 结束语

通过对输电线路电能损耗的分析以及预防措施的提出,我们系统的归纳了解决线路损耗问题的方法,所以本论文在今后的工作中具有一定的指导意义,所以本论文具有以下的特点:

(1)、详细阐述输电线路中节能降耗技术的方案,提出了降损节能的措施,为电力系统输电线路的安全运行稳性具有一定的意义。

(2)、针对我国的实际国情,提高线路供电的能力,同时减少损耗,有效利用电力资源。