提高工業(yè)企業(yè)變壓器負荷率的節(jié)電意義

王麗芬 王路寧

摘 要：? 在我國快速發(fā)展過程中，工業(yè)在我國發(fā)展十分迅速，工業(yè)企業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，也是我國能源資源消耗的重點行業(yè)。而工業(yè)企業(yè)耗電普遍偏高，一般高于發(fā)達國家的15%～30%，電費成本占企業(yè)生產(chǎn)成本的比重加大，有的企業(yè)已占到全部成本的30%以上。在安徽中煙及下屬單位全年的能源費用支出中60%以上是電費，2016年達到了69%。可以說，電費已成為工業(yè)企業(yè)成本中除物料成本、人工成本之外最大的成本項目。經(jīng)過分析，公司電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)普遍存在大馬拉小車的問題，變壓器負荷率極低。通過提高工業(yè)企業(yè)變壓器利用率，實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)變壓器經(jīng)濟運行，對穩(wěn)定供電質(zhì)量，有著較好的經(jīng)濟效益及安全意義。

關鍵詞：? 工業(yè)企業(yè)變壓器;負荷率;節(jié)電

【中圖分類號】TM421? ? ?【文獻標識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733（2020）06-0159-01

引言：由于電力工程必須超前建設，因此在工程建設前期，往往一些新投入的變配電工程在短時期內(nèi)負荷較輕，電網(wǎng)中存在一定數(shù)量輕載運行的工業(yè)企業(yè)變壓器;即使在工程投入使用后，由于行業(yè)的不同，在不同季節(jié)和不同時段同樣存在著電力工業(yè)企業(yè)變壓器輕負荷運行的現(xiàn)象。電力工業(yè)企業(yè)變壓器長期過輕負載運行，通稱為“大馬拉小車”。工業(yè)企業(yè)變壓器“大馬拉小車”，不僅使變壓器的容量沒有得到充分利用，而且大大降低了變壓器的運行效率（即增加了損耗率），這無疑對變壓器的運行和投資都是一種浪費。本文結(jié)合工程實際進行研究，提出了用計算臨界負荷電流的方法，在輕負荷時期，通過計算合理選擇配電工業(yè)企業(yè)變壓器的運行方式，達到工業(yè)企業(yè)變壓器降損節(jié)電的目的。

1 負載率與損耗的關系

工業(yè)企業(yè)變壓器的損耗主要分兩種，一種是空載損耗，一種是負載損耗?？蛰d損耗PO可視為等于鐵損P鐵。鐵損則可近似認為是不變的。當工業(yè)企業(yè)變壓器有載時，除了固定的鐵損外，還有由于電流通過一、二次線圈所產(chǎn)生的電阻損耗，即銅損P銅。在額定負載時銅損近似等于額定電流時的短路損耗PK≈P銅。銅損與負載平方成正比，在負載率為β時，P銅=β2PK工業(yè)企業(yè)變壓器在不同負載下的有功功率損耗P（KW）為：P=P鐵+P銅=PO+β2PK。

2 提高工業(yè)企業(yè)變壓器負荷率的節(jié)電意義

2.1 提高負荷率的作用

負荷率是衡量供、用電負荷是否平衡的一個經(jīng)濟指標。負荷率越高，說明供用電負荷越接近平衡;負荷率越低，則說明用電的高峰負荷與低谷負荷相差越大。高峰負荷與低谷負荷之差越大時，在電網(wǎng)備用總機不足的情況下，就會形成高峰時用電量超過電網(wǎng)的最大發(fā)電能力，影響供用電安全，甚至于造成被迫拉閘限電。低谷時又形成嚴重窩電，造成電力浪費。提高負荷率對發(fā)、供、用電三方都有好處，對發(fā)電部門來說，提高負荷率可以滿發(fā)多供，降低煤耗，對供電部門來說，可以充分發(fā)揮輸變配電設備的效能，減少投資，降低各個環(huán)節(jié)的電能損失;對用電單位來說，可以減少受電工業(yè)企業(yè)變壓器容量，降低高峰用電負荷和電能損失，減少基本電費開支，降低生產(chǎn)成本。

2.2 兩臺不同容量工業(yè)企業(yè)變壓器分別帶相同負荷時的比較

對日負荷曲線與年負荷曲線波動較大的變配電所，可把兩臺容量相同的工業(yè)企業(yè)變壓器改為兩臺不等容量的工業(yè)企業(yè)變壓器來實現(xiàn)經(jīng)濟運行。兩臺容量相同的工業(yè)企業(yè)變壓器主要存在著兩種運行方式：大負載時，兩臺工業(yè)企業(yè)變壓器并列運行;小負載時和輕負載時采用單臺工業(yè)企業(yè)變壓器運行。如果輕負載出現(xiàn)時間較長，同樣存在著“大馬拉小車”的運行狀態(tài)。而兩臺不等容量的工業(yè)企業(yè)變壓器有三種運行方式：大負載時，兩臺工業(yè)企業(yè)變壓器并列運行;小負載時采用一臺大容量的工業(yè)企業(yè)變壓器運行;輕負載時采用一臺小容量的工業(yè)企業(yè)變壓器運行。這就實現(xiàn)了在各種不同負載下都能經(jīng)濟運行的目的。何種情況采取等容量工業(yè)企業(yè)變壓器，何種情況采取不等容量工業(yè)企業(yè)變壓器，以及不等容量工業(yè)企業(yè)變壓器的容量如何合理的選擇等，都必須通過嚴格的分析、計算和對比以后才能確定。

2.3 優(yōu)先選用高效節(jié)能型電力工業(yè)企業(yè)變壓器

由以上的分析可知，決定工業(yè)企業(yè)變壓器損耗大小的因素在于工業(yè)企業(yè)變壓器的鐵芯損耗和繞組線圈的電阻損耗。它們分別與電網(wǎng)的頻率、最大磁通密度、鐵芯的幾何形狀、疊片厚度、線圈的繞制方式有關。除了電網(wǎng)的頻率對于我們國家統(tǒng)一實行的50赫茲的工頻頻率是不可改變之外，其他參考數(shù)均取決于工業(yè)企業(yè)變壓器的材料和制造工藝。隨著科學技術的不斷進步，新材料、新工藝的廣泛應用，新的低損耗工業(yè)企業(yè)變壓器相斷研發(fā)成功。國內(nèi)許多工業(yè)企業(yè)變壓器制造廠商投入了大量資金引進國外先進的制造技術與設備，不斷研究開發(fā)低損耗工業(yè)企業(yè)變壓器和各種結(jié)構(gòu)型的工業(yè)企業(yè)變壓器。自上世紀八十年代初期，我們國家開始由國家計委、原國家科委及原第一機械工業(yè)部開始公布節(jié)能產(chǎn)品推廣項目和淘汰產(chǎn)品目錄，國內(nèi)電力系統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)變壓器幾經(jīng)更新?lián)Q代，己由“64”“73”標準的工業(yè)企業(yè)變壓器SJ、SJL、SL、SLI型經(jīng)過57、59、510型的過渡，逐步更新成511型卷鐵芯工業(yè)企業(yè)變壓器。這種511型工業(yè)企業(yè)變壓器，由于其適用范圍廣、性能優(yōu)越、節(jié)約能源，且經(jīng)濟指標適中，早在上世紀初六七十年代，已為一些發(fā)達國家所采用。它與已具備諸多優(yōu)勢的9S相比較，其空載損耗平均降低30%，空載電流平均下降低7%0，噪音平均下降10dB，從而更有利于降低電能損耗，減少噪音對周圍環(huán)境的污染，減小器械振動而延長設備使用壽命。近年來，世界各國都在積極研究生產(chǎn)節(jié)能材料，自1979年美國聯(lián)信公司發(fā)明非晶片至今，作為樣品研制和少量生產(chǎn)使用，非晶態(tài)磁性材料260552作鐵芯的工業(yè)企業(yè)變壓器便應運而生，這種工業(yè)企業(yè)變壓器具有全密封、低噪音、免維護、運行費用低、.超低鐵芯損耗等優(yōu)點，其鐵芯損耗僅為常規(guī)硅鋼片的工業(yè)企業(yè)變壓器鐵芯損耗的五分之一。只是由于價格較高的原因而沒有全面推廣使用。

結(jié)語：工業(yè)企業(yè)中工業(yè)企業(yè)變壓器基本都存在著“大馬拉小車”的問題，工業(yè)企業(yè)變壓器的負荷率普遍偏低，經(jīng)濟效益差，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性也存在隱患。通過對工業(yè)企業(yè)變壓器負荷率的分析計算，重新組合改變供電方式，極大地改善了用電效率，也節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。此項精益改善項目，可以大大提高工業(yè)企業(yè)能源利用率，值得各工業(yè)企業(yè)的重視與利用。

參考文獻

[1] 陳世元.電機理論基礎[J].北京：北京電力出版社，2004.

[2] 王鳳杰.工業(yè)企業(yè)變壓器的經(jīng)濟運行分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2012（13）：75-76.