歐盟對小型、中型和大型電力變壓器的生態設計要求

熊 惠 史典陽 陳冰泉

（工業和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州510610）

2014年5月21日，歐盟在官方公報上發布了ErP指令實施措施(EU)No 548/2014“關于小型、中型和大型電力變壓器的生態設計要求”，該條例于發布后的第二十天（2014年6月11日）開始實施[1]。

1 條例適用范圍及定義

條例規定了投放市場的頻率50Hz，容量在1kVA及以上，用于傳輸和分配電能的變壓器設備的生態設計要求。該條例的生態設計要求只適用于在實施條例生效后購置的變壓器設備，條例中列出了某些特色設計和不適用的變壓器設備，如專門設計用于測量的設備、儀表、繼電器和類似裝置中的變壓器，專門與鎮流器配套使用以提供直流電源的低壓繞組中的變壓器，專門設計用于深水中的變壓器等16種變壓器。條例將變壓器定義為具備兩個或多個繞組，通過電磁感應效應，將一種等級的電壓和電流轉換成同頻率的另一種等級的電壓和電流的靜止的電氣設備。條例根據電壓和容量將變壓器分為大、中、小三類。

小型電壓器是指最高電壓不超過1.1kV的變壓器；

中型變壓器是指最高電壓大于1.1kV但低于36kV，額定容量大于5 kVA但小于40 MVA的變壓器設備；

大型變壓器是指最高電壓超過36kV，額定容量大于5kVA的變壓器設備，或額定容量大于40MVA的設備。

2 生態設計要求

條例對不同額定功率變壓器的最大負載損耗、最大空載損耗、最小峰值效率指數分階段給出了具體要求，條例還對必要的產品信息要求和核查程序中的技術文件進行了規定。

2.1 最大負載損耗、最大空載損耗的要求

條例中給出了額定功率小于等于3150kVA的中型三相變壓器的最大損耗要求，包括油浸式和干式變壓器，其變壓器一個繞組最高電壓不超過24kV，另一個繞組不超過1.1kV。以油浸式變壓器為例介紹條例對最大負載損耗、最大空載損耗的要求，具體要求見表1。

表1 油浸式電力變壓器最大損耗要求

表1中出現的AK、BK、Ck等參數為EN50464-1.2007《三相油浸配電變壓器通用要求標準》中規定的負載等級，而規定空載損耗五個等級為A0、B0、C0、D0、E0。條例中未對電壓不低于36kV的大型電力變壓器的最大負載損耗、最大空載損耗進行要求。

2.2 最小峰值效率指數要求

條例中給出了額定功率大于3150kVA的中型三相變壓器的最小峰值效率指數要求，同樣包括油浸式和干式變壓器。以干式中型電力變壓器為例介紹條例對最小峰值效率指數的要求，具體見表2。

表2 干式中型電力變壓器最小峰值效率指數要求

對于額定功率不低于4MVA的大型電力變壓器，條例中給出了具體的最小峰值指數要求。表3以浸入式變壓器為例，介紹了具體的指數限值要求。

表3 浸入式大型電力變壓器最小峰值效率指數要求

2.3 供應商需提供的信息要求

2015年7月1日起，產品技術文檔、說明手冊及免費網站上應提供以下信息：

1）在額定功率時負載損耗、空載損耗以及在空載時冷卻系統消耗的電量；

2）中型和大型電力變壓器的峰值效率指數以及在產生峰值效率的功率；

3）雙電壓變壓器在較小電壓下的最大額定功率。

3 國內相關研究

據介紹，目前我國電力標準已經達到2025項，國家標準318項，行業標準1707項，為電力工業發展提供了重要的技術保障和指導依據。而作為電力輸送中的重要設備，提高變壓器能效水平是電力節能減排中的重要內容。據統計，變壓器損耗在電網損耗中占30%～40%，而目前我國所有變壓器自身損耗占全國發電量3%以上，作為輸變電行業中的耗能大戶，變壓器行業的節能潛力十分巨大。

變壓器能效標準是電力標準化工作的重點之一。早在2005年電力行業就出臺了行業標準配電變壓器能效技術經濟評價導則 （DL/T985-2012），對促進老舊變壓器的替換、能效降低，起到了積極的作用。而最新修訂的3項變壓器標準，通過能效可視化，幫助配電變壓器用戶從經濟角度更加直觀地了解、評判變壓器的節能效益，全面、正確地認識高效節能變壓器的經濟性，以發揮變壓器在電力行業節能降耗中的重要作用。

自2006年7月1日起實施的《三相配電變壓器能效限定值及節能評價值》（GB20052-2006）適用于三相10kV，無勵磁調壓，額定容量30kVA～1600kVA的油浸式和額定容量30kVA～2500kVA干式變壓器[2]。該標準主要包括配電變壓器能效限定值、目標能效限定值以及節能評價值。配電變壓器的能效限定值是指在規定測試條件下，配電變壓器的空載損耗和負載損耗應達到的標準值。這項定義規定了配電變壓器損耗的最大值，即配電變壓器的市場準入值。該標準規定的油浸式配電變壓器與干式配電變壓器的能效限定值相當于現行S9和SC9系列產品的損耗水平。配電變壓器目標能效限定值是指配電變壓器預期未來的損耗值應降低到的某一水平的損耗值。2013年發布的《三相配電變壓器能效限定值及節能評價值》（GB20052-2013）進一步提升能效等級，取消目標限定值，增加能效三級指標。在針對10kV三相油浸式配電變壓器的損耗要求中，將11、13、15系列分別定義為相應的能效3級、2級和1級，同時進一步要求降低能效一級的負載損耗；對于10kV三相干式配電變壓器，將干式11系列列為最低干式配電變壓器的最低能效限定值[3]。

我國評價配電變壓器能效的方法與歐盟EN50464-1.2007的方法相同，與EN50464-1.2007比較，GB20052-2006中S11系列油浸式配電變壓器空載損耗與歐盟EN50464-1.2007中空載損耗C0基本相同，S13系列空載損耗與EN50464-1.2007中A0基本相同，而我國油浸式配電變壓器的負載損耗在GB20052-2006中保持不變，負載損耗數值介于歐盟EN50464-1.2007中負載損耗Bk和Ck之間[4]。

4 結語

鑒于我國家電制造業對國際市場的依存度，建議企業、認證機構積極跟進歐盟法規動態，以高標準提升我國產品質量，同時國家應該加強GB的執行力度，完善檢測、認證、市場監督等工作，從更廣泛的層面提升行業產品的質量，從根本上緩解能源資源制約、環境污染的巨大壓力。

［1］Implementing Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council with regard to small,medium and large power transformers[Z].

［2］GB20052-2006三相配電變壓器能效限定值及節能評價值[S].2006.

［3］GB20052-2013三相配電變壓器能效限定值及節能評價值[S].2013.

［4］EN50464-1.2007,Three-phase oil-immersed distribution transformers 50Hz.From voltage for equipment not exceeding 36kV-Part 1：General requirements,2007[Z].