變壓器節能運行措施分析

　　隨著(zhù)城市社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源供需矛盾日益突出，對于供配電系統而言，推進(jìn)節能降耗技術(shù)措施和設備裝置尤為重要。變壓器是供配電系統中的核心電能分配調度設備，其節能經(jīng)濟調度運行是電網(wǎng)系統節能研究的重中之重，合理采取措施降低變壓器能耗是供配電系統的關(guān)鍵。

一、變壓器節能降耗的關(guān)鍵技術(shù)

1.1采用新材料

在變壓器制造方面采用新型材料代替鋁合金或鋼鐵材料，能夠增強變壓器抗腐蝕性，減小電阻，從而達到節能降耗的目的。目前主要有兩種新型材料比較受歡迎。一種是無(wú)氧銅材料，可以有效的降低配電變壓器的線(xiàn)圈的內阻，實(shí)現節能降耗的目的。無(wú)氧銅材料具有加工工藝簡(jiǎn)便、取材方便、成本低的特點(diǎn)，同時(shí)還有利于增強配電變壓器抵抗短路的能力。**種是采用非晶體合金材料作為配電變壓器的磁體材料。非晶體合金材料制作的鐵芯可以有效降低電磁的損耗，從而達到提高配電變壓器經(jīng)濟性的目的。

1.2加裝自動(dòng)調壓器

變壓器的損耗與配電網(wǎng)的電壓有著(zhù)密切的關(guān)系，通過(guò)在變壓器的負載分接頭檔位上安裝對應的補償電容器的技術(shù)手段，能夠適量的優(yōu)化和調整配電網(wǎng)的運行電壓。自動(dòng)調壓器是一種利用三相耦合變壓器，根據配電變壓器的實(shí)際輸入電壓值自動(dòng)調節變比來(lái)保證輸出電壓穩定的裝置，使輸入電壓值在正常值的3%內自動(dòng)調節，利用內部相應控制器對整個(gè)系統的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現大量的節能降耗。

1.3配電變壓器的經(jīng)濟運行方式

配電變壓器的能耗不僅與配電器的制造材料、加工工藝等有關(guān)，而且還和配電變壓器的運行方式有很大的關(guān)系。因此優(yōu)化配電變壓器的運行方式是配電變壓器節能降耗的關(guān)鍵。我國目前采用的仍然是傳統的配電變壓器的運行方式，這種傳統的變壓器的運行方式不夠合理，導致了變壓器的運行能耗很高，達不到經(jīng)濟性的要求。。在實(shí)際配電系統中，可以采用無(wú)功耗補償的方式。具體措施為，在配電系統中安裝并聯(lián)變壓器無(wú)功補償元件，這樣可以提供感性負載所消耗的無(wú)功功率。常用的方式還包括，一是配電變壓器的分組補償，在低壓安裝并聯(lián)無(wú)功耗元器件。二是采取先進(jìn)的技術(shù)手段保持變壓器運行時(shí)三項符合長(cháng)期處于平衡的工作狀況。此外降低配電變壓器運行損耗一個(gè)重要技術(shù)手段就是通過(guò)調整三相負荷的平衡性使配電變壓器基本處于平衡。在實(shí)際配電變壓器中，當三相負荷不平衡時(shí)，會(huì )導致負序電壓，使系統電壓發(fā)生波動(dòng)，因此也影響了配電系統的能耗。配電變壓器三相不平衡時(shí)，不僅增加了自身的能耗，還會(huì )增加線(xiàn)路的損耗，因此必須要進(jìn)行三相電的平衡。

二、變壓器節能運行的措施分析

2.1優(yōu)選節能經(jīng)濟型配電變壓器

在進(jìn)行配電變壓器型號、容量等選型設計過(guò)程中，應在技術(shù)上可行的基礎上，優(yōu)選控制損耗率較低的節能經(jīng)濟型產(chǎn)品。如：目前工程上應用較成熟的S11、S13節能經(jīng)濟性配電變壓器，其同S9系列變壓器相比，其控制損耗約降低30%左右，控制電流則降低約40%左右，同時(shí)具有過(guò)載能力強，綜合節能效果較為明顯。S13系列的配電變壓器，其線(xiàn)損比較小，比較適用于運行負荷波動(dòng)幅度較大的配電系統，能夠滿(mǎn)足現代配電系統負荷波動(dòng)較大的工程領(lǐng)域。

2.2采用多臺配電變壓器聯(lián)合運行節能的調度方式

隨著(zhù)配電網(wǎng)系統規模和容量的不斷擴大，系統負荷容量變化也較為頻繁，且在各種運行方式下的損耗也有很大差別，優(yōu)運行工況點(diǎn)和調度方式也應隨其發(fā)生改變，以達到節能降耗的目的。

配電變壓器在運行過(guò)程中，其自身所產(chǎn)生的空載損耗和負載損耗共同形成變壓器運行的有功損耗，會(huì )隨負載變化而發(fā)生非線(xiàn)性變化，其中：空載損耗是一個(gè)特定的系數，基本不會(huì )隨變壓器負載率的變化而發(fā)生變化；而負載損耗則是一隨負載波動(dòng)的變動(dòng)值，其與變壓器負載電流的平方呈正比例關(guān)系。在多臺變壓器聯(lián)合運行過(guò)程中，總有一個(gè)低點(diǎn)是負載系數低點(diǎn)，也就是配電變壓器聯(lián)合運行的綜合功率經(jīng)濟負載系數低點(diǎn)。要根據配電系統的實(shí)際情況，合理計算出變壓器的負荷運行工況點(diǎn)和經(jīng)濟負荷區，采取多臺配電變壓器聯(lián)合經(jīng)濟調度運行，按照負載從小到大的運行特性，計算出不同負載區域的變壓器運行搭配臺數和調控運行方式，合理根據綜合功率負載關(guān)系確定多臺配電變壓器聯(lián)合運行的經(jīng)濟運行區域，避免出現“大馬拉小車(chē)”等稱(chēng)非經(jīng)濟運行工況出現，有效提高配電變壓器供電可靠和節能經(jīng)濟性。

2.3調整配電變壓器相間不平衡負載率實(shí)現節能經(jīng)濟運行

由于配電變壓器及其供配電系統中，單相用電負荷所占比例較重，且隨著(zhù)各種節能電氣設備、節能燈具等的廣泛推廣使用，配電變壓器，尤其是公用配電變壓器其三相負載不平衡度較大，相應引起的損耗較大，這就說(shuō)明三相不平衡所引起的負載損耗非常大，是變壓器節能經(jīng)濟運行研究的一個(gè)重點(diǎn)。通過(guò)合理的相間負載優(yōu)化調整，降低三相間負載不平衡度，使配電變壓器三相負載幾乎接**衡關(guān)系，這樣就能獲得較好的相間平衡關(guān)系，降低配電變壓器運行過(guò)程中的有功損耗和無(wú)功消耗，提高電能分配調度轉換效率。

2.4進(jìn)行適當無(wú)功補償

從配電變壓器運行工況及其與負載間的負荷曲線(xiàn)可知，配電變壓器的無(wú)功負荷主要集中在輕載或空載運行工況，此時(shí)會(huì )產(chǎn)生勵磁無(wú)功，其消耗的無(wú)功容量約為配電變壓器額定容量的10%～15%。因此，可以采取集中無(wú)功補償措施，通過(guò)合理選擇SVC、SVG、TSC等無(wú)功補償裝置，將抵押無(wú)功補償電容器通過(guò)負荷開(kāi)關(guān)接到配電變壓器母線(xiàn)側，在系統運行在輕載或空載工況時(shí)，合理切投電容器來(lái)實(shí)時(shí)進(jìn)行無(wú)功補償，提高10kV配電系統的功率因素，有效降低配電變壓器的運行損耗，同時(shí)達到提**部低壓改善電壓質(zhì)量的節能經(jīng)濟效果。

三、結束語(yǔ)

綜上所述，在配電網(wǎng)中合理采取優(yōu)選節能性配電變壓器、多臺配電變壓器聯(lián)合經(jīng)濟調度運行、優(yōu)化調整三相負荷、進(jìn)行適當無(wú)功補償等節能措施，能夠降低配電變壓器運行損耗，達到節能降耗經(jīng)濟調控運行的目的。