變壓器節能降耗管理研究

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，隨著國民經濟的快速增長，電力裝機的增長勢頭也十分迅猛。電力作為優質的二次能源，在推動國民經濟快速發展過程中起到了越來越重要的作用。據估算，從發電到供電直到用電的過程，電力系統中各種電氣設備全部的電能消耗約占發電量的30%左右[1]，對全國來說，全年變壓器總的電能損耗高達1100億千瓦時以上，相當于3個中等用電量省的用電省之和[2]。為此，國務院把電機系統節能納入到《節能減排“十二五”規劃》八項節能改造工程之一，提出到2015年電機系統運行效率要比2010年提高2～3個百分點。因此，做好變壓器節能降耗管理具有很強的現實意義。

2 變壓器損耗

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

用公式來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、負載率和短路損耗有著直接聯系。

3 變壓器節能降耗對策

3.1 變壓器的合理選型

變壓器的材質發展經歷了鐵芯變壓器、硅鋼變壓器。近年來，隨著非晶態磁性材料的使用，非晶合金鐵芯變壓器應運而生并投入到實際運用中，極大地降低了鐵損，是硅鋼變壓器的1/5左右。目前，全國在網運行的多是1980年之前生產的老式配電變壓器，損耗較大，為此，應做好設備選型，建議目前認可度較高的S11系列低損耗變壓器，這種變壓器采取的是硅鋼片連續卷制，實現了鐵芯無接縫，極大地降低了磁阻，提高了功率。據有關專家推算，目前我國變壓器的市場需求量為9800×104kvA，如果全部由S11型變壓器替代傳統變壓器，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，將變壓器的負載率控制在50%～70%之間運行時，其功效最高。基于這一特點，可以在一定區域內合理的配置好變壓器的臺數和容量，以實現降低電力能耗的目的。

3.3 變壓器的優化運行

由于變壓器并聯運行有很多優點[3]。因此，對于電力需求較大的機關或企業來說，一般會選擇多臺變壓器同時運行，并且在同時運行的變壓器中間，根據各自的實際負荷大小來安排變壓器的臺數，實現負荷的合理分配。例如，當負荷的峰谷差較大而且負荷較長時間又處于較小時，就可以通過增設小容量的變壓器，這樣就可以保證在負荷較大時運行主變壓器來供電，在小負荷時用小容量的變壓器進行供電，從而實現降低損耗的目的。

3.4 提高變壓器功率因數

用電設備一方面會消耗有功功率，另一方面還會使變壓器的損耗增加。當負載功率因數降低的時候，變壓器的功率就會降低，這時變壓器的損耗就會增大，反之，變壓器的損耗就會降低。這時，如果設置移相電容器，無功功率就會受到壓制，而負載的功率因數就會得到有效改善，從而提高變壓器的使用效率，變壓器中的線路損耗就會降低。

3.5 加強配變管理

根據不同配變型號、容量以及運行狀態，做好配變臺賬的優化管理，及時掌握線路損耗的節點，從而為電能降耗提供依據。因此，要加強配變管理，首先是要認真做好配變清查整改工作，及時將高能耗和一些運行時間長的殘舊配變及時更換掉；其次是要加強配變運行數據的管理，根據配變負載率的發展變化趨勢，及時找出過載配變以及臨近過載狀態的配變，做好相應的設計方案；再次是做好配變的布點合理設置，緩解過載配變壓力。

3.6 培育節能降耗意識

積極倡導節能型生產生活方式，加大節電宣傳，積極營造節約意識，樹立節約理念。廣大電力從業人員要帶頭做好節能降耗的宣傳教育，自覺在變壓器的設計、生產、運用等過程中用實際行動來踐行節能降耗理念，努力為建設資源節約型、環境友好型社會而努力。

4 結語

總之，隨著國家對節能環保產品政策性傾斜，未來節能型變壓器需求量將進一步擴大，市場前景更加廣闊，而變壓器的合理選型、配置、運行和管理，以及運行管理人員強烈的節約意識對于降低變壓器的能耗都具有十分重要作用。在現實生產和生活中，要充分挖掘節能降耗潛能，提高電力資源的使用效率，實現經濟社會的可持續發展。

[1]孫瑋,孫鵬.變壓器經濟運行實現節能降耗[J].中國科技縱橫,2012（2）：177.

[2]王雅琴.基于變壓器節能降耗的研究[J].工會博覽?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能運行裝置[J].電力自動化設備,2009,29（5）：74-77.