淺談10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術措施

馬生勝

摘 要：本人主要分析了當前我國10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術的現(xiàn)狀，并針對10kV配電變壓器的特點，提出了一些建議，以降低配電網的無功損耗，提升供電效率，推動輸電系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作發(fā)展。

關鍵詞：10kV配電變壓器；節(jié)能降耗技術；無功損耗

中圖分類號：TM411 文獻標識碼：A

電力資源是一種二次能源，具有極為廣泛的用途。作為電力系統(tǒng)中重要的電壓轉換設施，配電變壓器經濟運行擁有良好的發(fā)展優(yōu)勢，然而配電變壓器的損耗也是整個電力系統(tǒng)中較為突出的問題。同時，10kV配電變壓器產生的損耗大、自動化水平低的問題普遍存在，不利于輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，因此對10kV配電變壓器進行節(jié)能降耗處理顯得尤為必要。

一、我國10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術現(xiàn)狀

配電變壓器被廣泛應用于我國輸電系統(tǒng)，長期以來形成了極大的損耗，因此探索配電變壓器的節(jié)能降耗技術顯得非常重要。當前我國配電變壓器大多使用過去的配電技術，只有少數(shù)發(fā)達地區(qū)使用新型節(jié)能變壓器，極大的減少了配電變壓器在運作中的無形損耗，保證電力系統(tǒng)的經濟有效運行。

我國10kV配電變壓器在我國的發(fā)展歷史較為短暫，從20世紀60年代起，我國電力系統(tǒng)開始發(fā)展起來，國家出臺一些列政策強制電力系統(tǒng)使用S7系列配電變壓器，這種變壓器的損耗較過去的變壓器損耗較低。直到20世紀末，我國開展電網改造變革運動，用S9系列變壓器取代過去的S7系列變壓器，然而S9系列變壓器損耗僅僅比S7系列變壓器減少了8%左右。隨著我國經濟的不斷發(fā)展，電力技術較以前有了很大的提高，國內關于節(jié)能型變壓器的探索研究取得了不錯的成效，但是與國外先進的節(jié)能降耗技術相比，我國配電變壓器的技能降耗技術仍存在較大劣勢，因此我國需要不斷加強對10kV配電變壓器的技能降耗技術的探究，努力縮小與國際先進技術水平的差距，促進電力系統(tǒng)的發(fā)展。

二、10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術

（一）新材料的應用和新工藝的改進

當前我國配電變壓器的材料大多使用鈦合金或者鋼，然而這兩種材料極易被腐蝕，電阻較大，無形之中造成了電力的損耗，因此為了盡量降低電能的損耗，我們需要發(fā)現(xiàn)并使用其他新型材料。我們可以利用無氧銅材料來制作配電變壓器，無氧銅能夠在很大程度上降低配電變壓器線圈的電阻力，達到節(jié)能降耗的目標。并且無氧銅取材較為方便，成本相對較低，加工過程較為便捷，有助于提高10kV配電變壓器抗短路能力。此外，非晶體合金材料制作的鐵芯也能極大的降低電磁能的消耗，保證10kV配電變壓器的經濟性。

當前我國10kV配電變壓器大多采用傳統(tǒng)的制造手段，不利于實現(xiàn)配電變壓器的節(jié)能降耗目標。因此在10kV配電變壓器制造過程中引進新工藝，可以有效地降低電能損耗。同時，采用現(xiàn)代化極端及技術對變壓器進行數(shù)據(jù)加工，對零件的精確性進行嚴格控制，對變壓器內部結構進行調整，從而優(yōu)化配電變壓器的性能。當前我國10kV配電變壓器零件精準度高達0.14mm，能夠有效地降低配變變壓器的無形損耗。

（二）自動調壓器

根據(jù)配電變壓器的有用損耗、無用損耗公式不難看出，對變壓器的負載分接頭檔位進行有效設置，并安裝相應的補償電容器，來實現(xiàn)對配電網運行電壓的有效調整，從而降低配電變壓器的節(jié)能損耗。自動調壓器工作原理是根據(jù)配電變壓器的實際輸入電壓值，來對配電系統(tǒng)的內部電壓值進行自主性的調整，并保持配電系統(tǒng)電壓輸入的穩(wěn)定性。根據(jù)相關實驗數(shù)據(jù)顯示，當配電變壓器的運行電壓占配電系統(tǒng)電壓值的6%時，內部的鐵損會隨著這個比重的增加而逐步增大，因此在配電變壓器運行時，要使用合適的設施對配電變壓器的電壓值進行調控，保證配電變壓器輸入電壓值的穩(wěn)定。配電變壓器運行過程中產生的有功損耗及無功損耗公式如下：

有功損耗公式：△P=P0+KTβ2PK

無功損耗公式：△Q=Q0+KTβ2QK

綜合功率損耗：△PZ=△P+KQ△Q

QO≈IO%SN，QK=UK%SN

（注：式中QO為空載無功損耗，PO為空載損耗，PK為額定負載損耗，SN為變壓器額定容量，IO%為變壓器空載電流百分比，UK%為短路電壓百分比，β為平均負載系數(shù)，KT為負載波動損耗系數(shù)，QK為額定負載漏磁功率。）

（三）確定變壓器間負載的經濟分配

由于變壓器在運行過程中負擔不同電壓值，使得變壓器有功損耗與無功損耗差異巨大。因此需要對10kV配電變壓器的負載量進行合理分配，實現(xiàn)負載電量的最優(yōu)化，最大程度降低整個配電系統(tǒng)的損耗。同時，在配電系統(tǒng)中使用并聯(lián)變壓器無功補償元件，對變壓器消耗的無功功率進行有效補償，從而實現(xiàn)配電變壓器節(jié)能降耗的目的。

（四）保證配電變壓器三相負荷的平衡

配電變壓器運行三相負荷的平衡性在很大程度上會影響10kV配電變壓器的電能損耗，在10kV配電變壓器運行時，如果三相負荷不平衡，出現(xiàn)的負序電壓會導致整個配電系統(tǒng)的電壓波動，當三相負荷某一繞組負荷電量超出正常水平時，會導致繞組出現(xiàn)銅損的情況，增加配電變壓器的電能損耗。因此保證配電變壓器三相負荷的平衡對配電器電能損耗有著重大影響。當前我國10kV配電變壓器保持三相負荷平衡的方法主要有：第一，在負荷中心的區(qū)域安置配電變壓器；第二，在10kV配電系統(tǒng)的單向電氣設備使用單向變壓器來控制電壓值；第三，采用無功補償方式并安裝消諧設備來維持三相負荷的平衡。

結語

我國電力系統(tǒng)已經在對配電變壓器進行優(yōu)化處理，對配電變壓器材料及工藝進行創(chuàng)新，對配電變壓器進行探索和研究，開發(fā)配電變壓器節(jié)能損耗的新型技術，并積極引進國際先進技術，促進10kV配電變壓器的轉型發(fā)展，促進我國輸電系統(tǒng)大幅度節(jié)能降耗，最終實現(xiàn)促進我國電網事業(yè)快速發(fā)展的目標。

參考文獻

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