節能技術在配電變壓器的應用

唐穎

摘 要 隨著社會經濟水平的提升和現代科學技術的不斷創新，我國電力系統建設在長期的實踐和探索中獲得了長遠的發展，電網運行的安全性和穩定性得到了極大的保障。在新的歷史時期，各項先進技術的應用將電力系統建設推向新的高度。當前，電力系統中配電變壓器的運行還存在著損耗高等不良現象，為了更好地建設綠色環保型電力事業，應當加快節能技術的研究開發及利用。本文結合當前我國電力系統中配電變壓器運行的實際情況，分析了配電變壓器的具體損耗，并探討了節能技術在配電變壓器中的應用。

【關鍵詞】節能技術 配電變壓器 應用

1 引言

社會經濟的發展提升了人們的生產生活水平，為了更好地滿足當今社會對電力能源發展的需求，電力事業部門必須加快完善電力系統的建設，促進電網安全平穩地運行。受到傳統的粗放經濟增長方式的影響，在電力系統運行的實際過程中，依然存在著能源消耗高、資源浪費多的現象，從我國電力生產、電力供應、電力消費等各個環節運行的情況來看，在電力配輸送的過程中有著極大的能源節約的空間。作為電力系統中重要的組成部分，配電變壓器是整個輸配電設備中使用最為廣泛的輸配電設備，但是在實際上，配電變壓器運行中產生的損耗超過了整個輸配電系統損耗的三分之一，在這一背景下，節能技術的作用越來越得到凸顯。為了更好地建設電力事業，應當在輸配電中配電變壓器運行的環節深入應用先進的節能技術，促進我國電力節能的發展，實現高效的電能供應。

2 配電變壓器損耗分析

作為一種電氣設備，配電變壓器主要是通過電磁感應原理進行配電輸送工作。在實際的工作過程中，配電變壓器的損耗十分常見，但損耗如果過高，會引起電力成本的提升，甚至導致電力安全問題以及經濟糾紛等。為降低配電變壓器運行中的過高能耗，首先應當結合配電變壓器運行狀況，充分分析器損耗種類及原因，進而采取相關措施。

2.1 配電變壓器有功損耗

配電變壓器運行過程中產生的有功功率的損耗即為配電變壓器的有功損耗，一般來說，有功損耗也有所區別。常見的有功損耗包括鐵損和銅損。其中，鐵損是指配電變壓器運行時在磁滯、渦流、電阻等方面產生的損耗，主要表現為變壓器鐵芯發熱等。此外，銅損則是由于配電變壓器線圈電阻而產生的損耗，在這一情況下變現為變壓器線圈發熱。

2.2 配電變壓器無功損耗

相對于配電變壓器的有功損耗，變壓器無功損耗則產生于變壓與能量傳遞的過程，這一過程不會產生有功損耗，通常來說，配電變壓器的無功損耗主要包括以下兩種類型：一是由于勵磁電流產生的配電變壓器無功損耗。在變壓器工作時，為保證運行正常，需要勵磁電流穩定變壓器狀態，從而控制無功功率，這一過程中產生的能源消耗即是勵磁電流引起的配電變壓器無功損耗；二是繞組阻抗和電流引起的無功損耗，這一損耗形式通常與配電變壓器的負載電流有關，配電變壓器運行時的負載電流增大時，引起的損耗也就越大，反之，則越小。

3 節能技術在配電變壓器中的應用

3.1 通過采用新材料和新工藝減少損耗

在長期的實踐和探索中，新材料和新工藝的應用為降低配電變壓器損耗發揮了巨大的作用，具體來說，新型導線、新型磁體材料、新型制造工藝等，都是配電變壓器的節能技術內容。

3.1.1 新型導線的應用

在配電變壓器的實際工作中，可以采用無氧銅作為其導線，以有效降低變壓器線圈內的電阻，進而降低這一過程中產生的鐵損和銅損，實現降低配電變壓器損耗的目的。目前，超導線材已經被應用于高溫超導配電變壓器，降低了因使用傳統銅芯線材而產生的能源損耗，這一新應用還在一定程度上加強了配電變壓器的抗短路性能，減少變壓器運行故障。

3.1.2 優化磁體材料

通過對配電變壓器磁體材料進行一定程度的優化和改進，也能夠有效降低磁滯損耗。在目前，非晶合金材料由于具備良好的磁化和消磁作用，被深入應用于配電變壓器中的鐵芯中，這一新型材料能夠有效減少配電變壓器運行過程中產生的鐵損，并在一定程度上減少配電變壓器的無功損耗，從而實現配變變壓器的節能，提升變壓器運行的效益。

3.1.3 改進制造工藝

制造工藝的合理改進，也能有效減少配電變壓器運行過程中產生的損耗。隨著計算機技術的廣泛普及，數控加工系統對于變壓器內部使用的硅鋼片的加工處理更加精確，超薄硅鋼片的使用使得配電變壓器的空載損耗降低。

3.1.4 布置新結構形式

新結構的布置形式主要體現在新型繞組結構和新型線圈的布置。其中，新型繞組結構布置是指依據不同的配電變壓器登記選用不同的繞組結構，例如通過自粘性換位導線控制漏次的走向等，以控制繞組損耗。此外，新型線圈布置則是指依據渦流走向，選擇橫向或縱向的線圈布置方式，從而降低變壓器損耗。

3.2 改善運行方式提高配電變壓器節能水平

除了采用新型材料和新工藝，降低變壓器運行損耗還可以通過改善運行的方式來實現。在實際的運行過程中，可以在電網中安裝無功補償設備，以補充感性負載所消耗的無功功率，進而降低配電變壓器由于輸送無功功率而產生的電力損耗，即無功補償，常用的無功補償設備是并聯電容器，無功補償設備具有減少無功功率在電網中流動的特點，能夠有效改善配電變壓器運行方式，進而降低能源損耗，提高變壓器節能水平。

參考文獻

[1]韓凱.對配電變壓器節能應用的技術研究[J].科技創業家，2013（24）：86.

[2]陳磊.節能技術在供配電系統中的應用[J].科技創新與應用，2013（18）：162.

[3]王偉，張有禮.節能技術在供配電設計中的應用[J].科技與企業，2016（08）：125.

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