淺談10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術(shù)措施

馬生勝

摘 要：本人主要分析了當(dāng)前我國10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術(shù)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(wǎng)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(guān)鍵詞：10kV配電變壓器；節(jié)能降耗技術(shù)；無功損耗

中圖分類號：TM411 文獻(xiàn)標(biāo)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(zhuǎn)換設(shè)施，配電變壓器經(jīng)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(chǎn)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(jìn)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(shù)現(xiàn)狀

配電變壓器被廣泛應(yīng)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(shù)顯得非常重要。當(dāng)前我國配電變壓器大多使用過去的配電技術(shù)，只有少數(shù)發(fā)達(dá)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(jīng)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(jì)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(jì)末，我國開展電網(wǎng)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(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力技術(shù)較以前有了很大的提高，國內(nèi)關(guān)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(jìn)的節(jié)能降耗技術(shù)相比，我國配電變壓器的技能降耗技術(shù)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(shù)的探究，努力縮小與國際先進(jìn)技術(shù)水平的差距，促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展。

二、10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術(shù)

（一）新材料的應(yīng)用和新工藝的改進(jìn)

當(dāng)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(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。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(jīng)濟性。

當(dāng)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(biāo)。因此在10kV配電變壓器制造過程中引進(jìn)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(shù)對變壓器進(jìn)行數(shù)據(jù)加工，對零件的精確性進(jìn)行嚴(yán)格控制，對變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，從而優(yōu)化配電變壓器的性能。當(dāng)前我國10kV配電變壓器零件精準(zhǔn)度高達(dá)0.14mm，能夠有效地降低配變變壓器的無形損耗。

（二）自動調(diào)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(fù)載分接頭檔位進(jìn)行有效設(shè)置，并安裝相應(yīng)的補償電容器，來實現(xiàn)對配電網(wǎng)運行電壓的有效調(diào)整，從而降低配電變壓器的節(jié)能損耗。自動調(diào)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(nèi)部電壓值進(jìn)行自主性的調(diào)整，并保持配電系統(tǒng)電壓輸入的穩(wěn)定性。根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)配電變壓器的運行電壓占配電系統(tǒng)電壓值的6%時，內(nèi)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(shè)施對配電變壓器的電壓值進(jìn)行調(diào)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(chǎn)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(fù)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(fù)載系數(shù)，KT為負(fù)載波動損耗系數(shù)，QK為額定負(fù)載漏磁功率。）

（三）確定變壓器間負(fù)載的經(jīng)濟分配

由于變壓器在運行過程中負(fù)擔(dān)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(fù)載量進(jìn)行合理分配，實現(xiàn)負(fù)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(jìn)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(fù)荷的平衡

配電變壓器運行三相負(fù)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(fù)荷不平衡，出現(xiàn)的負(fù)序電壓會導(dǎo)致整個配電系統(tǒng)的電壓波動，當(dāng)三相負(fù)荷某一繞組負(fù)荷電量超出正常水平時，會導(dǎo)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(fù)荷的平衡對配電器電能損耗有著重大影響。當(dāng)前我國10kV配電變壓器保持三相負(fù)荷平衡的方法主要有：第一，在負(fù)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(shè)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(shè)備來維持三相負(fù)荷的平衡。

結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

[1]陳飛.10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術(shù)分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2015（09）.

[2]陳小瑩.10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術(shù)研究[J].科技與企業(yè)，2014（16）.

[3]羅建民.淺談10kV配電變壓器節(jié)能降耗技術(shù)措施[J].科技資訊，2011（25）.