淺談變壓器的節能降耗與經濟運行

摘 要：近年來，隨著我國經濟的飛速發展，一些高耗能，維修費用高的變壓器逐漸被經濟運行好，維修費低的變壓器所替代。針對當前變壓器的電能浪費的嚴重，及變壓器的過負荷帶病運行等情況，本文著重的對變壓器的耗能高及利用低的原因剖析和解決的辦法.

關鍵詞：變壓器；高耗能；變壓器油；經濟運行；

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-07-00-02

一、簡單的說明變壓器高耗能的各種原因

用電的過程——廣義電力系統中的各種電器設備（包括發電機`變壓器等）電能消耗約占發電量的28%～33%。我國每年就有3000多億kw.h的電能損耗。在運行的電氣設備中，相當于及格中等用電量的省的用電量之和。因此節電潛力非常之大，同時也說明我國電網線損率過高。

造成我國電網損耗大的主要原因是，我國城鄉電網結構和企業電網結構中及電網運行管理中科技含量太低。一方面我國電網結構落后，網架薄弱，電網中中小型老舊高能耗變壓器擁有量打，缺乏調節能力，造成事故率高，線損率高；其次電網運行管理落后，強調安全運行，忽視經濟運行；另外陳舊的觀念和粗放性管理促成線損率過高。變壓器在整個電力系統中是一種應用廣泛的電氣設備，一般來說。從發電`供電一直到用電，需要經過3-5次的變壓過程，其自身要產生有功功率和無功消耗，變壓器的電能損失約占發電量的10%左右，我國全年變壓器的電能損失約為1100億kw.h，變壓器損耗電能大，是由于我國的城鄉電網中和企業電網中老的高耗能變壓器數量太大的緣故，老舊變壓器，造成我國電網線損率過高。其中主要的原因是我國普遍存在資金短缺以及耗能設備更新觀念落后，管理落后和技術經濟決策失誤所造成的。

二、變壓器的使用誤區分析

變壓器處于低效運行工況的使用誤區主要表現在以下幾個方面：

（一）電網中電力設施的技術更新步伐沒有跟上，系統中老舊變壓器只有到無法繼續使用才進行更換更新，，而且變壓器起的綜合檢修維護力度沒有跟上，使得變壓器在帶病低效工況下長期運行，造成巨大電能損耗和巨大的浪費。

（二）變壓器的使用，往往只考慮選用一次性投資成本較低的設備，而忽略日常運行耗能高，維修費用高，等是造成變壓器巨大損耗電能的原因。

（三）變壓器的調度運行模式較為單一，即配電系統中只要是一臺變壓器能夠承擔的負荷，就不會選用兩臺變壓器運行，沒有考慮配電經濟調度模式。凡是小容量變壓器能夠承擔的負載回路，即便是變壓器不能處于最優運行狀態，也不會選用大容量經濟運行好的變壓器。

三、對變壓器節能降耗的幾種方案進行優化比選

在新時期，在城鄉電網的改造中，我們要也運用知識經濟和科學技術，加速老舊變壓器的更新換代，要運用科學的決策。現代化耗能設備管理的決策要求人們必須從產品經濟觀念轉變為商品經濟中的競爭觀念，競爭的規律就是優勝劣汰；耗能設備管理的科學理論的主要基礎是從經濟觀念出發，把產品經濟的物質磨損觀念轉變為技術磨損觀念。耗能設備的經濟壽命是指耗能設備在制造過程中，不僅要考慮設備的物質磨損，更主要的是技術磨損來確定設備的使用年限。耗能設備的技術磨損是指耗能設備在使用過程中，一旦社會上制造出的新設備，其技術性能和經濟效益已比原設備繼續使用優越時，就應該按技術磨損進行優化必選更新設備。

當前，我國老舊變壓器更新換代時，對老的變壓器淘汰要做到劣中汰劣，對新型變壓器的選型要做到優中選優，不要單獨立足于變壓器資金投入少，更要充分考慮到運行中的節電效果，因此不應選擇投資少能耗高的S7型變壓器，應選擇投資大節電效果好點的S9型和非晶態變壓器，由于節電效果好，多話的投資能很快回收。

四、變壓器的運行管理

（一）變壓器油應盡量避免與空氣直接接觸，變壓器油與空氣接觸會加速有的氧化，生成酸性的氧化物，空氣中的濕度會是有受潮，降低擊穿電壓，增加介質損耗值，加速有的劣化速度。

（二）油在運行中應嚴格控制溫度，溫度高會加速油質劣化，3》變壓器油應避免陽光直射，因為紫外線的作用會增加有的氧化速度，變壓器油不應裝在透明容器內。4》對充油設備進行檢查，經常檢查其嚴密性`油枕`呼吸器的情況以及油量有色是否正常。5》運行中的變壓器補油時應注意幾點；1》35kv及以上變壓器應補入相同牌號的油，并作耐壓試驗。2》10kv及以下變壓器可補入不同牌號的油，但應做混油耐壓試驗。

五、配電變壓器降耗的技術措施

（一）選用高科技為基礎的自動調壓器。眾所周知，配電變壓器有功損耗與配電網電壓的平方成正比，從大量實際運行經驗來看，當配電變壓器運行過電壓水平達到 5%時，其內部鐵損將會增加 15%，而當變壓器過電壓水平達到 10%運行時，其內部鐵損則會增加高達 50%以上，且變壓器空載電流也會大幅度提升，自動調壓器在配電網中的使用，可以有效改善電力用戶電能綜合質量水平，保證其高效穩定的生產。將自動調壓器與無功動態補償裝置相互配合使用，將會取得非常好的節能降耗效果，從而有效地提高生產企業的社會效益和經濟效益。

（二）無功補償提高變壓器負載功率因數。在配電網系統中有大量感應電動機和其他感應電氣設備，這些設備在運行過程中除了消耗配電網有功電能外，還需要一定量的無功功率維持系統電磁平衡。采用 SVC、SVG 等無功補償裝置，可以對配電網系統無功進行實時補償，從而實現配電網區域無功的動態平衡，使配電網負載電流降低，減少變壓器的有功損耗和無功損耗，達到節能降耗的目的。在配電變壓器允許電壓偏差范圍內，選用調壓與補償電容器相結合的無功調節措施方案，可以實現配電變壓器峰谷運行工況條件下的逆調壓節能運行需求。

（三）平衡變壓器三相負荷

配電變壓器三相負荷不平衡是其產生巨大能耗的主要原因，當配電變壓器處于三相平衡負荷運行工況條件下，其負載損耗最小；而當變壓器處于三相負荷不平衡運行工況下，其總能耗為三相損耗的總和，尤其當變壓器運行在最大三相不平衡狀態下，其系統損耗就是平衡負荷時損耗的 3 倍。配電變壓器處于三相負荷不平衡運行工況條件下，不僅會增加自身能耗，同時還會增加一次高壓側線路損耗，據大量實際運行經驗表明，配電變壓器處于最大不平衡運行工況時，其高壓線路的電能損耗會增加 12.5%。因此，通過調整配臺區的三相負荷使變壓器基本處于平衡運行工況，是降低配電變壓器運行損耗的一個重要技術手段。此外，運行溫度也是影響配電變壓器節能經濟運行的另一因素，因此，在實際檢修維護過程中，要采取相應技術措施降低配電變壓器運行時的繞組溫度，同時在設計施工過程中，要選擇環境溫度較低、通行環境較好的配電變壓器安裝地址。

六、變壓器的經濟運行方式

1、保持變壓器的最佳負荷率，取得最高效率，一般變壓器最高效率運行點的負荷率未65%～75%，2、選用節能型變壓器，一般情況下，選用節能型變壓器，其增加的投資部分在3～5年內即可收回，3、選用少維護型變壓器，如油浸密封式`干式變壓器，4、根據年負荷曲線峰谷規律和日負荷曲線峰谷規律，采用變壓器并聯運行方式投切變壓器。避免“大馬拉小車”，在一臺變壓器發生故障退出運行時，由其他變壓器分擔負荷，可以提高供電的可靠性，5、根據負荷性質及變化規律設置專用變壓器，如工業企業中設置照明專用變壓器，農業中設置灌溉專用變壓器。

七、結束語

總之，隨著技術的越來越成熟，經濟越來越好，我們一定能夠吧變壓器的損耗降低到最低點，充分的提高利用率，使變壓器處于良好的運行狀態，最大程度的達到節能降耗的效果和經濟效益。