論低損耗節(jié)能型變壓器在大港油田電力系統(tǒng)中的節(jié)能效果

摘 要：降低變壓器損耗以提高變壓器效率，是節(jié)約電能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。我國最早的中小型變壓器耗能多，不節(jié)能，并且質(zhì)量較差，其損耗比國際先進水平高出很多。所以，使用低損耗變壓器，對于實現(xiàn)舊變壓器的更新?lián)Q代，具有重大意義。為了降低變壓器的電能損耗，達到最佳經(jīng)濟運行的目的，作者主要從降低空載損耗，改變鐵芯結(jié)構(gòu)，降低負載損耗，改進絕緣結(jié)構(gòu)，合理選擇變壓器的運行方式可達到節(jié)能降耗的目的這幾個方面進行論證。加強節(jié)能型低損耗變壓器在油田電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅能為油田節(jié)約了大量的資金，而且可以確保油田供電運行的連續(xù)可靠運行。

關(guān)鍵詞：節(jié)能型變壓器；損耗；油田；電力系統(tǒng)

中圖分類號：TE43 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）35-0162-02

變壓器是輸變電系統(tǒng)中的主要設(shè)備之一。它是一種靜止的電器，其原理是在共用的鐵芯上繞著兩個或兩個以上的線圈，通過電磁感應(yīng)的作用，把某一種等級的電壓與電流改變成另一種等級的電壓與電流的裝置。其作用是升高電壓，遠距離輸送電能，當電能輸送到用電地區(qū)后，變壓器又可以把電壓降低，為滿足用戶需求，將電能送給用戶。變壓器的總?cè)萘亢艽螅话闱闆r下，其總?cè)萘繛榘l(fā)電容量的6倍左右。由于容量大，且運行中的變壓器技術(shù)指標落后，故并不能滿足供電系統(tǒng)的要求，其損耗幾乎達到線路總損耗的18%～20%，降低變壓器損耗以提高變壓器效率，是節(jié)約電能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。使用低損耗變壓器，對于實現(xiàn)舊變壓器的更新?lián)Q代，具有重大意義。

而如何能夠降低變壓器的電能損耗，達到經(jīng)濟運行的最佳狀態(tài)呢，文章從三個方面予以論述。

1 降低空載損耗，改變鐵芯結(jié)構(gòu)

雖然變壓器的空載損耗僅占總損耗的三分之一，但它不隨負載而變化。這對于中小型變壓器降低空載損耗就更為明顯。一般規(guī)定變壓器的空載損耗Po=KcPcGc。因此，若要降低空載損耗必須降低鐵芯的重量Gc，單位的損耗Pc和工藝系數(shù)Kc，還需要采用性能很好的硅鋼片。故我們可采用單位損耗較小的優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片降低變壓器的空載損耗，另外還要降低工藝系數(shù)，有效利用硅鋼片材料的優(yōu)勢性能，盡量使磁通沿著硅鋼片軋制方向通過鐵芯所有接縫。

2 降低負載損耗，改進絕緣結(jié)構(gòu)

變壓器的負載損耗占總損耗的70%～80%，數(shù)值很大，一般規(guī)定變壓器的負載損耗近似為線圈電阻損耗，所以負載損耗為： Pk=KmδGm

降低導(dǎo)線的重量Gm、電流密度δ和與導(dǎo)電率有關(guān)的系數(shù)Km，也可以達到降低負載損耗的目標 。在此要做到，適當降低電流密度，改善絕緣結(jié)構(gòu)，縮小絕緣的體積，提高線圈填充系數(shù)，減小線圈的尺寸，如此以減小損耗。在低損耗變壓器中應(yīng)用圓筒式線圈層間及高、低壓間采用瓦楞紙板做油隙的方式，代替撐條來縮小絕緣尺寸，負載損耗大小與鐵芯尺寸變化成正比。

3 合理選擇變壓器運行方式，進一步節(jié)能降耗

根據(jù)變壓器經(jīng)濟運行條件調(diào)整用電負荷，合理地選擇變壓器的運行方式，可以使得損耗最大限度地降低。變壓器若為兩臺或兩臺以上并列運行，則須依據(jù)合理的技術(shù)性能參數(shù)選擇運行方式，并以總損耗量最小的原則，合理分配各臺變壓器的負載。季節(jié)性運行的變壓器，應(yīng)在非生產(chǎn)季節(jié)停止運行，即便因特殊情況不能停運，也應(yīng)配用小容量變壓器或變?nèi)萘孔儔浩?；變壓器平均負荷率若小?0%，則經(jīng)過嚴謹?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟評價工作后，可更換為相應(yīng)容量的節(jié)能變壓器。

3.1 節(jié)能型、非節(jié)能型變壓器在功率損耗上的對比

現(xiàn)以容量較小的節(jié)能型、非節(jié)能型變壓器為例，通過比較就可以看出短路損耗與空載損耗有所不同，具體數(shù)據(jù)對比如表1所示。

從表1數(shù)據(jù)中看出：在同等容量的情況下，節(jié)能型與非節(jié)能型變壓器的短路損耗，空載損耗有著很大的差別。經(jīng)計算，200 kVA節(jié)能型變壓器比非節(jié)能型的短路損耗減少483 W，空載損耗減少445 W；250 kVA節(jié)能型變壓器比非節(jié)能型的短路損耗減少684 W，空載損耗減少658 W；315 kVA節(jié)能型變壓器比非節(jié)能型的短路損耗減少717 W，空載損耗減少758 W；400 kVA節(jié)能型變壓器比非節(jié)能型的短路損耗減少504 W，空載損耗減少725 W。這充分說明節(jié)能型變壓器比非節(jié)能型變壓器的短路損耗、空載損耗都低，損耗降低數(shù)值如表2所示。

短路損耗降低率=（非節(jié)能變壓器短路損耗-節(jié)能變壓器短路損耗）/非節(jié)能變壓器短路損耗*100%。

空載損耗降低率的計算方法同上。

從表2數(shù)據(jù)中看出：200 kVA變壓器節(jié)能型的比非節(jié)能型的短路損耗降低12.71%，空載損耗降低45.26%；250 kVA變壓器節(jié)能型的比非節(jié)能型的短路損耗降低14.83%，空載損耗降低49.72%；315 kVA變壓器節(jié)能型的比非節(jié)能型的短路損耗降低13.1%，空載損耗降低49.72%；400 kVA變壓器節(jié)能型的比非節(jié)能型短路損耗降低8.0%，空載損耗降低45.31%。

3.2 節(jié)能型低損耗變壓器在油田各變電所的推廣應(yīng)用

我油田電力系統(tǒng)中有大量的主變壓器，主要分布在油田的二十多座變電所，1994年以前全部為非節(jié)能變壓器，它不僅自身損耗大，還增加了網(wǎng)損，影響了電壓的質(zhì)量。近年來，我油田十分注重供電管理，不斷加強了對變電檢修人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，并起到了最佳效果，用我們的技術(shù)和實力逐步對分布在全油田二十多座變電所的非節(jié)能型主變壓器進行了更換，截止目前除港東11萬、港煉、棗園、王徐莊等十幾座變電所自投產(chǎn)改造時直接為節(jié)能型變壓器外，現(xiàn)已逐步將港西、西二、羊三木、板橋、王官屯、小集、東二、棗二聯(lián)、濱南、官八零、中心區(qū)等13座變電所的24臺變壓器全部更換為節(jié)能型變壓器。

變壓器年耗電量損耗計算公式為：

Wy=H（P0+βPk）

式中：H為變壓器年運行小時；取8 760 h；P0為變壓器空載損耗kW；β為負載系數(shù)10 kV為53.4%，35 kV為67.57%；Pk為變壓器額定時的負載損耗，kW。

節(jié)能型變壓器年損耗 Wy=8 760×（4.75+0.6757×27）=149 598 kWh

高損耗變壓器年損耗：Wy=8 760×（10.8+0.6757×34）=230 592 kWh

由此計算方法得：一臺3 150 kVA的節(jié)能型變壓器年電能損耗為149 598 kWh，而非節(jié)能型變壓器年電能損耗為230 592 kWh，相對節(jié)能型比非節(jié)能型變壓器每年要少耗電能80 994 kWh，按每度電為0.48元計算可折合資金38 877.12元，兩臺就節(jié)省資金77 754.24元，所以，24臺節(jié)能變壓器總?cè)萘繛?72 300 kVA，應(yīng)節(jié)省的損耗為

4 430 243 kWh，若每度電按0.48元計算，可節(jié)省資金

2 126 516.64元，按變壓器使用年限為10 a計算，可節(jié)約資金21 265 166.4元。事實證明：節(jié)能型變壓器的容量越大，臺數(shù)越多，節(jié)能效果就越好，為此，大力推廣使用節(jié)能型變壓器是很有必要的。

非節(jié)能型變壓器的運行，能造成電能損耗的增大，降低電網(wǎng)的效率，同時也浪費電力資源。而節(jié)能型變壓器的短路損耗、空載損耗要比非節(jié)能型變壓器的損耗小的多，自然損耗率就低，因此在電力系統(tǒng)中的節(jié)能效果最佳，是我們今后實現(xiàn)節(jié)能增效的最佳途徑之一。

加強節(jié)能型低損耗變壓器在油田電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅能為油田節(jié)約了大量的資金，而且可以確保油田供電運行的連續(xù)可靠運行。只有加強電力資源管理，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，全面實行對供電系統(tǒng)的高科技管理，徹底實現(xiàn)經(jīng)濟運行，降低變壓器損耗，才是節(jié)約能耗的重要途徑。

參考文獻：

[1] 李強，王艷松.節(jié)能型配電變壓器在油田電網(wǎng)的節(jié)能效果分析[J].電氣時代，2008，（3）.