低壓配電變壓器節能關鍵技術分析

宋碩陽

(國網江蘇省電力有限公司常州供電分公司，江蘇 常州 213000)

一、低壓配電變壓器概述

在我國的發展歷程低壓配電變壓器在我國電力系統運轉成品降低的工程上大體可分為3 個階段，整合3 個階段的整體內容來看，控制電力電能損耗，實現電力系統的節能發展一直是我國一貫的發展方向。在20 世紀80 年代中期，是我國電力系統變壓器應用所經歷的第一階段，當時由國家政府推出的S7系列低損耗配電變壓器為主要應用，將我國原電網中的B1300-73 和JB500-64 標準的高能耗變壓器進行淘汰，并且是下達政府文件的強制性更改，完成了我國低損耗變壓器轉換的第一階段。第二階段具有標志性的全國推行的兩網改造計劃，它是由1998 年正式推出并執行的，用全新的S9 系列取代了先前的S7 系列，實現了我國低壓配電變壓器的又一個低損耗的轉換，這一階段誕生了非晶合金變壓器、卷鐵芯變壓切、全密封變壓器等科技產物。對比前后2 個階段的轉換，它們已經成功地將低壓配電變壓器的電能損耗降低了8%～15%。而第三階段，則屬于現階段科技高速發展，各類系統日益更新的新時代，目前市場已經成功推出S10、S11 的全新節能系列，并且相應的可行性數據已經從實驗中得到，可以正式投入使用，是邁上了降低配電壓變壓器損耗的另一個新臺階。

二、低壓配電變壓器節能的關鍵技術分析

隨著我國經濟科技的不斷發展，我國低壓配電變壓器的運轉損耗問題已經成功度過了3 個改革時期，成功地完成了從最初高損耗變壓器到現階段的低損耗變壓器的損耗轉換，盡管只是幾個百分比數據的改動，但它在電力系統所節約的電能則是一個龐大的數據。據不完全統計，全國低壓配電變壓器的成功轉換，所節省的電能可供一個城市10 年的生活用電損耗，所以低壓配電變壓器的節能改進對于具有非常重要的戰略地位，它是我國未來電力系統發展的主要工作與方向。本文將圍繞節能材料與節能運行兩方面分析低壓配電變壓器的主要節能技術，與讀者共同了解我國現階段低壓配電變壓器節能技術。

（一）低壓配電變壓器節能材料分析

導磁材料 (硅鋼片) 與導電材料 (無氧銅導線或銅箔)是低壓配電變壓器節能材料的主要構成，節能材料的前身主要是通過薄硅鋼片的改進實現變壓器節能的目的。現如今最為普遍的是非晶材料，其最初是在20 世紀80 年代正式投入商業使用的，到目前截止已經有幾十萬臺由非晶體合金構成的節能型變壓器遍布全球。非晶體合金低壓配電變壓器因為其工作主體是由非晶體合金構成，所以它具有高磁導率、低矯頑力、高電阻率、鐵損率低等優勢。與傳統的硅鋼片低壓配電變壓器相比，可有效地降低70%～80%的電能損耗，所以它在電力系統的節能省電方面具有不可忽視的重要地位。也正是因為有這種材料的存在，我國的電力系統才能夠達到目前這么優秀的產能，響應了國家目前節能的國家政策。

（二）低壓配電變壓器節能運行分析

配電變壓器在實際運行過程中，通過相應設備控制避免其出現過電壓運行工況，一方面可以延長變壓器使用壽命，另一方面可以降低變壓器內部鐵損和激磁損耗，保證其高效穩定運行。自動調壓器是一種可以自動跟蹤配電網輸入電壓變化（主要由負載波動引起），而保證電壓恒定輸出的新型變壓器，它可以在配電網處于20% 波動范圍內，對輸入電壓進行動態實時調節。

舉例說明，在設備容量處于正常大小的前提下，如果想要整個電力系統經濟運行，那么選擇一個變壓器便可支撐，如果變壓器的數量變為多個，那么整個變電站的負載情況會成倍增加，這時便不完全屬于經濟運行的范疇，它需要通過人工接入實現變壓器投入或切除的2 道工序。在電力系統的運轉時，變壓器需要根據具體的電力載荷要求進行選擇，真正選擇好合適的低壓配電變壓器才可真正實行變壓器的經濟運行，這樣便可達到運轉成本低、電能損耗低的基本要求，并且在實際運轉時，要根據負荷情況及時地調整變壓器的使用程度，例如，在負荷要求滿足的前提下，變壓器可進行部分暫停使用，以此達到降低運轉費用的目的。當變電站有兩臺以上不同類型不同容量的變壓器，同理可作出在各種運行曲線下變壓器的有功損耗，并根據在不同負載的有功功率損耗最低的原則，確定經濟運行變壓器的方式。

（三）調整經濟運行負載率節能

變壓器在我國電力系統的建設發展中應用非常廣泛，它的安裝使用可以有效地降低電力系統的電能損耗，而在眾多變壓器當中，屬低壓配電變壓器的應用最為廣泛。由配電系統分析可知，根據鐵耗、銅耗以及變壓器漏磁功率、空載消耗的無功功率，可以計算出有功最佳負載率、無功最佳負載率及最佳綜合負載率。最佳綜合負載率通常是將電網的耗損功率考慮在內。但在目前的情況下，因供電局所收的電費計價等原因，企業只對變壓器產生的損耗感興趣，因此，在電能節約方面，變壓器負荷率一般取65%～75%，可以使變壓器效率及節能潛力得到充分的發揮，在很大程度上減少能耗。

結束語

綜上所述，低壓配電變壓器在我國電力系統的發展中應用十分廣泛，其在電力系統中的作用主要是電力的容量，通過特殊的壓力，將電流壓縮儲存在其中，對整個電力系統的發展有著重要的存在作用。目前我國也逐漸有了自己的控制損耗的核心技術，無觸點自動調壓器和三相負載平衡都得到了很好的控制，推進了我國節能變壓器的發展，成為當前最有價值的節能技術。