歐盟對小型、中型和大型電力變壓器的生態(tài)設(shè)計要求

熊 惠 史典陽 陳冰泉

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州510610）

2014年5月21日，歐盟在官方公報上發(fā)布了ErP指令實施措施(EU)No 548/2014“關(guān)于小型、中型和大型電力變壓器的生態(tài)設(shè)計要求”，該條例于發(fā)布后的第二十天（2014年6月11日）開始實施[1]。

1 條例適用范圍及定義

條例規(guī)定了投放市場的頻率50Hz，容量在1kVA及以上，用于傳輸和分配電能的變壓器設(shè)備的生態(tài)設(shè)計要求。該條例的生態(tài)設(shè)計要求只適用于在實施條例生效后購置的變壓器設(shè)備，條例中列出了某些特色設(shè)計和不適用的變壓器設(shè)備，如專門設(shè)計用于測量的設(shè)備、儀表、繼電器和類似裝置中的變壓器，專門與鎮(zhèn)流器配套使用以提供直流電源的低壓繞組中的變壓器，專門設(shè)計用于深水中的變壓器等16種變壓器。條例將變壓器定義為具備兩個或多個繞組，通過電磁感應(yīng)效應(yīng)，將一種等級的電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種等級的電壓和電流的靜止的電氣設(shè)備。條例根據(jù)電壓和容量將變壓器分為大、中、小三類。

小型電壓器是指最高電壓不超過1.1kV的變壓器；

中型變壓器是指最高電壓大于1.1kV但低于36kV，額定容量大于5 kVA但小于40 MVA的變壓器設(shè)備；

大型變壓器是指最高電壓超過36kV，額定容量大于5kVA的變壓器設(shè)備，或額定容量大于40MVA的設(shè)備。

2 生態(tài)設(shè)計要求

條例對不同額定功率變壓器的最大負載損耗、最大空載損耗、最小峰值效率指數(shù)分階段給出了具體要求，條例還對必要的產(chǎn)品信息要求和核查程序中的技術(shù)文件進行了規(guī)定。

2.1 最大負載損耗、最大空載損耗的要求

條例中給出了額定功率小于等于3150kVA的中型三相變壓器的最大損耗要求，包括油浸式和干式變壓器，其變壓器一個繞組最高電壓不超過24kV，另一個繞組不超過1.1kV。以油浸式變壓器為例介紹條例對最大負載損耗、最大空載損耗的要求，具體要求見表1。

表1 油浸式電力變壓器最大損耗要求

表1中出現(xiàn)的AK、BK、Ck等參數(shù)為EN50464-1.2007《三相油浸配電變壓器通用要求標準》中規(guī)定的負載等級，而規(guī)定空載損耗五個等級為A0、B0、C0、D0、E0。條例中未對電壓不低于36kV的大型電力變壓器的最大負載損耗、最大空載損耗進行要求。

2.2 最小峰值效率指數(shù)要求

條例中給出了額定功率大于3150kVA的中型三相變壓器的最小峰值效率指數(shù)要求，同樣包括油浸式和干式變壓器。以干式中型電力變壓器為例介紹條例對最小峰值效率指數(shù)的要求，具體見表2。

表2 干式中型電力變壓器最小峰值效率指數(shù)要求

對于額定功率不低于4MVA的大型電力變壓器，條例中給出了具體的最小峰值指數(shù)要求。表3以浸入式變壓器為例，介紹了具體的指數(shù)限值要求。

表3 浸入式大型電力變壓器最小峰值效率指數(shù)要求

2.3 供應(yīng)商需提供的信息要求

2015年7月1日起，產(chǎn)品技術(shù)文檔、說明手冊及免費網(wǎng)站上應(yīng)提供以下信息：

1）在額定功率時負載損耗、空載損耗以及在空載時冷卻系統(tǒng)消耗的電量；

2）中型和大型電力變壓器的峰值效率指數(shù)以及在產(chǎn)生峰值效率的功率；

3）雙電壓變壓器在較小電壓下的最大額定功率。

3 國內(nèi)相關(guān)研究

據(jù)介紹，目前我國電力標準已經(jīng)達到2025項，國家標準318項，行業(yè)標準1707項，為電力工業(yè)發(fā)展提供了重要的技術(shù)保障和指導依據(jù)。而作為電力輸送中的重要設(shè)備，提高變壓器能效水平是電力節(jié)能減排中的重要內(nèi)容。據(jù)統(tǒng)計，變壓器損耗在電網(wǎng)損耗中占30%～40%，而目前我國所有變壓器自身損耗占全國發(fā)電量3%以上，作為輸變電行業(yè)中的耗能大戶，變壓器行業(yè)的節(jié)能潛力十分巨大。

變壓器能效標準是電力標準化工作的重點之一。早在2005年電力行業(yè)就出臺了行業(yè)標準配電變壓器能效技術(shù)經(jīng)濟評價導則 （DL/T985-2012），對促進老舊變壓器的替換、能效降低，起到了積極的作用。而最新修訂的3項變壓器標準，通過能效可視化，幫助配電變壓器用戶從經(jīng)濟角度更加直觀地了解、評判變壓器的節(jié)能效益，全面、正確地認識高效節(jié)能變壓器的經(jīng)濟性，以發(fā)揮變壓器在電力行業(yè)節(jié)能降耗中的重要作用。

自2006年7月1日起實施的《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值》（GB20052-2006）適用于三相10kV，無勵磁調(diào)壓，額定容量30kVA～1600kVA的油浸式和額定容量30kVA～2500kVA干式變壓器[2]。該標準主要包括配電變壓器能效限定值、目標能效限定值以及節(jié)能評價值。配電變壓器的能效限定值是指在規(guī)定測試條件下，配電變壓器的空載損耗和負載損耗應(yīng)達到的標準值。這項定義規(guī)定了配電變壓器損耗的最大值，即配電變壓器的市場準入值。該標準規(guī)定的油浸式配電變壓器與干式配電變壓器的能效限定值相當于現(xiàn)行S9和SC9系列產(chǎn)品的損耗水平。配電變壓器目標能效限定值是指配電變壓器預期未來的損耗值應(yīng)降低到的某一水平的損耗值。2013年發(fā)布的《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值》（GB20052-2013）進一步提升能效等級，取消目標限定值，增加能效三級指標。在針對10kV三相油浸式配電變壓器的損耗要求中，將11、13、15系列分別定義為相應(yīng)的能效3級、2級和1級，同時進一步要求降低能效一級的負載損耗；對于10kV三相干式配電變壓器，將干式11系列列為最低干式配電變壓器的最低能效限定值[3]。

我國評價配電變壓器能效的方法與歐盟EN50464-1.2007的方法相同，與EN50464-1.2007比較，GB20052-2006中S11系列油浸式配電變壓器空載損耗與歐盟EN50464-1.2007中空載損耗C0基本相同，S13系列空載損耗與EN50464-1.2007中A0基本相同，而我國油浸式配電變壓器的負載損耗在GB20052-2006中保持不變，負載損耗數(shù)值介于歐盟EN50464-1.2007中負載損耗Bk和Ck之間[4]。

4 結(jié)語

鑒于我國家電制造業(yè)對國際市場的依存度，建議企業(yè)、認證機構(gòu)積極跟進歐盟法規(guī)動態(tài)，以高標準提升我國產(chǎn)品質(zhì)量，同時國家應(yīng)該加強GB的執(zhí)行力度，完善檢測、認證、市場監(jiān)督等工作，從更廣泛的層面提升行業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，從根本上緩解能源資源制約、環(huán)境污染的巨大壓力。

［1］Implementing Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council with regard to small,medium and large power transformers[Z].

［2］GB20052-2006三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值[S].2006.

［3］GB20052-2013三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值[S].2013.

［4］EN50464-1.2007,Three-phase oil-immersed distribution transformers 50Hz.From voltage for equipment not exceeding 36kV-Part 1：General requirements,2007[Z].