Ｇ。ｎ９ｙｉ ｙｕ Ｊｉｓｈｕ，７－Ｚ－－＝５￣１ 浅谈配电变压器节能降耗技术措施 许志荣梁泽勇陈德智 （华南理工大学电力学院，广东广州５１０６４０） 摘措施。 要：对造成配电变压器较大能耗的常见使用误区进行了归纳总结，并结合多年工作经验，详细分析研究了配电变压器节能降耗的技术 关键词：配电网；变压器；节能降耗 变压器是配电网中不同电压等级电能间相互转换的主要设 节能降耗的重要技术，具有非常大的工程实际研究意义。 备，在电能生产、输送、调度分配等过程中起到非常重要的作用。智 能电网工程建设的不断加快，在很大程度上推动着电力变压器向 高电压等级、大容量、高参数等方向快速发展。 １ 配电变压器使用误区分析 由于受当时配电网建设技术水平和配电变压器传统选型设计 加上配电变压器日常运行维护措施选取的不合理性， 电能从发电厂输出到电力用户使用过程中通常需要经过３～ 理念的制约，５次升压和降压过程。据一些文献资料和实际运行经验表明，配电 使得我国配电变压器经济运行水平普遍较低，造成配电网电能损 网系统中变压器容量通常是系统发电容量的４～７倍左右，是系统 耗十分严重。配电变压器处于低效运行工况的使用误区主要表现 中运行电机容量的５～８倍左右，从这些数据可以直观地看出，变 在以下多个方面：（１）配电网中电力设施的技术更新步伐没有跟上，系统中老旧 但配电网系统中变压器数量较多，总容量也较大，据不完全统计资 设备只有到无法继续使用时才进行更换更新，而且配电网综合检 料表明，在广义的区域大电网中，变压器运行时所产生的电能总能 修维护力度没有跟上，使得配电变压器长期运行在带病低效工况 造成巨大电能损耗。 耗大约占整个系统发电量的１０％左右，也就是说全国所有电网系 中，压器是配电网系统中的一个电能输送转换效率较高的电气设备。 统中，每年在变压器处所产生的能耗高达１ ０００多ｋＷｈ，这就相当 于一个中偏大系统一年的发电量。 整个配电网系统损耗的５０％左右，对于自动化水平较低的农村配 （２）在配电网新建或技术升级更新时，往往只考虑选用一次性 投资成本较低的电气设备，而忽略日常运营能耗高、检修维护费用 （３）配电变压器调度运行模式较为单一，即配电网系统凡是１ 变压器损耗是配电网系统中线损的主要组成部分，其大约占 高等造成配电变压器巨大能耗的因素。电网而言，变压器损耗甚至可以占到整个农村配电网损耗的６０％ 台变压器能够承担的负载，就不会选用２台配电变压器运行，没有 以上。因此，结合电力系统先进的技术装备，通过优化变压器经济 考虑配电网经济调度模式。凡是小容量变压器能够承担的负载回 运行控制方式，选用新型节能降耗型电力变压器，降低变压器在实 路，即便变压器不能处于最优运行工况，也不会选用大容量、经济 际运行过程中的电能损耗，实现变压器节能经济的运行，是配电网 运行的配电变压器。动选择配电网故障处理方式，重构网络故障。直接给客户的服务提 供配电网，此时急需快速开展复电技术。在系统故障导致用户停电 一轮配电网自动化建设的热潮已经来临，必将进一步推动我国配 电自动化的建设和应用。我国目前智能配电网在实施过程中还存 时，快速复电系统以动态系统拓扑结构方式集成在一起，将故障信 在一些问题，本文分别从“配电自动化系统建设”、“配电网智能调 息迅速、准确地掌握并及时作出响应，为相关人员进行故障判断提 度技术”、“配网数据平台与数据挖掘”、“基于实时全景信息的配网 供了有利条件，为用户提供快速复电服务，从而提高了供电可靠 智能调度运行技术”、“基于实时数据库的配网数据挖掘技术”几个 性，增加了用户满意度。 ２．５基于实时数据库的配网数据挖掘技术 方面对其进行了分析，同时提出了加强措施。 ［参考文献】 ［１］邓松．智能电网进展及发展研究［Ｊ］．中国西部科技，２００９（３４） ［２］李杰聪．智能电网技术发展综述［Ｊ］．广东科技，２００９（１８） （１）统一的实时数据平台 实时数据平台建设对来自不同系统 的模型、图形、数据进行整合处理，建立统一的信息服务以及开放 的集成开发环境。其作用非常大，可以对数据进行加工处理，实现 整个电网模型和图形的统一创建，为高级应用提供数据资源储备， 同时还提供负荷标准的服务。数据平台的实施可通过多样化的数 据表现手段来进行多角度、多层次的动态展现数据，同时提供完善 的数据安全管理机制，从而保证数据安全。 （２）实时负荷特性分析。实时负荷特性分析系统的建立，有利 ［３３王永干．推进信息化领域的行业融合促进智能电网发展［Ｊ］．电 网与清洁能源，２０１０（３） 于提高供电企业对不同负荷需求的个性化服务。为了实现节能降 耗的目标，对各类负荷的规律性进行分析研究，同时为电力需求侧 管理提供了强有力的数据支撑。负荷特点不同，所用的营销策略也 不同，有利于电价的制定。为了使电网的运行管理、领导决策以及 规划更加正规化，需要不断提高供电企业的社会服务水平。 ３结语 收稿日期：２０１１－０６－１０ 作者简介：李德强（１９７３＿），男，广东省鹤山市人，电力工程师，四 随着两网改造的持续投入和配电自动化技术的深入研究，新 川大学在职研究生，研究方向：配网自动化。 机电信息２０１１年第２ｌ期总第３０３期１３１ ｌ三堇 Ｇ。ｎｇｙｉ ｙｕ Ｊ；ｓｎｕ （４）在配电网规划设计、施工以及后期运行管理过程中，普遍 耗，达到节能降耗的目的。在配电变压器允许电压偏差范围内，选 存在变压器负载率越高，其运行效率也会越高的错误思想，没有形 用调压与补偿电容器相结合的无功调节措施方案，可以实现配电 成配电变压器经济调度运行理念。 变压器峰谷运行工况条件下的逆调压节能运行需求。 （５）对于中高压电能用户而言，其配电系统普遍采用“高供低 ２．３平衡变压器三相负荷 计”的电能计量收费标准。在这种电能计量模式下，很多电能用户 配电变压器三相负荷不平衡是其产生巨大能耗的主要原因， 为了少交配电网基本容量电费额度，在实际用电过程中，长期使配 当配电变压器处于三相平衡负荷运行工况条件下，其负载损耗最 电变压器处于满负荷甚至超负荷运行工况。这样虽然在基本容量 小；而当变压器处于三相负荷不平衡运行工况下，其总能耗为三相 电费方面似乎降低了费用，但是配电变压器长期处于过负荷发热 损耗的总和，尤其当变压器运行在最大二三相不平衡状态下，其系统 状态，其损坏率也会相应升高，这不仅降低了变压器综合使用寿 损耗就是平衡负荷时损耗的３倍。配电变压器处于三相负荷不平 命，同时变压器二次绕组的额外电能损耗会由于发热而明显增加， 衡运行工况条件下，不仅会增加自身能耗，同时还会增加一次高压 使变压器长期偏离经济运行工况区，造成更大的配电变压器电能 侧线路损耗，据大量实际运行经验表明，配电变压器处于最大不平 损耗。 由于配电变压器在选型设计、施工建设以及后期运行维护管 理过程中存在以上多种使用误区，从而造成配电变压器出现选型 搭配不当、运行方式不合理、负载率设计不当、检修维护措施不到 位等问题，致使配电变压器长期运行在低效工况区内，造成了配电 变压器在运行时发生大量电能损耗。因此，只有认真分析配电变压 器的运行特性，结合先进的节能降耗技术手段，在配电变压器选型 设计等各阶段中，获得配电变压器节能降损运行方案措施。 ２配电变压器节能降耗技术措施研究 国内在大量专家学者的共同努力下，在配电变压器节能降耗 方面已取得了令人满意的成果，其基本措施方法就是在配电网系 统中广泛推广使用如Ｓ１２、Ｓ１ｌ等高效能低损耗的配电变压器：在 实际调度运行过程中，根据系统负荷变化特性，合理正确选用变压 器容量、台数以及调度运行模式；采用动态无功补偿装置等提高配 电变压器功率因数等也是配电变压器节能降耗的主要技术措施， 从而有效地提高配电变压器综合利用效率水平。 ２．１选用自动调压器 众所周知，配电变压器有功损耗与配电网电压的平方成正比， 也就是说，通过调整配电变压器负载分接头档位、在母线上投切对 应补偿电容器等技术手段，从而在保证配电网电压质量水平的基 础上，通过适度优化调整配电网运行电压，就可以使配电变压器达 到节电降损的目的。从大量实际运行经验来看，当配电变压器运行 过电压水平达到５％时，其内部铁损将会增加１５％，而当变压器过 电压水平达到１Ｏ％运行时，其内部铁损则会增加高达５０％以上， 且变压器空载电流也会大幅度提升，从而增加配电网的无功损耗 总量。所以，配电变压器在实际运行过程中，通过相应设备控制避 免其出现过电压运行工况，一方面可以延长变压器使用寿命，另一 方面可以降低变压器内部铁损和激磁损耗，保证其高效稳定运行。 自动调压器是一种可以自动跟踪配电网输入电压变化（主要 由负载波动引起），而保证电压恒定输出的三相自耦变压器，它可 以在配电网处于２０％波动范围内，对输入电压进行动态实时调节。 自动调压器在配电网中的使用，可以有效改善电力用户电能综合 质量水平，保证其高效稳定的生产。将自动调压器与无功动态补偿 装置相互配合使用，将会取得非常好的节能降耗效果，从而有效地 提高生产企业的社会效益和经济效益。 ２．２无功补偿提高变压器负载功率因数 在配电网系统中有大量感应电动机和其他感应电气设备，这 些设备在运行过程中除了消耗配电网有功电能外，还需要一定量 的无功功率维持系统电磁平衡。配电网中无功容量的减少，势必会 导致整个系统功率因素ｃｏｓ 值较低，从而增加了配电变压器的系 统能耗，增大了电能损失。采用ＳＶＣ、ＳＶＧ等无功补偿装置，可以 对配电网系统无功进行实时补偿，从而实现配电网区域无功的动 态平衡，使配电网负载电流降低，减少变压器的有功损耗和无功损 １３２ 衡运行工况时，其高压线路的电能损耗会增加１２．５％。因此，通过 调整配台区的三相负荷使变压器基本处于平衡运行工况，是降低 配电变压器运行损耗的一个重要技术手段。 此外，运行温度也是影响配电变压器节能经济运行的另一因 素，因此，在实际检修维护过程中，要采取相应技术措施降低配电 变压器运行时的绕组温度，同时在设计施工过程中，要选择环境温 度较低、通行环境较好的配电变压器安装地址。 ３结语 变压器是配电网中重要的电气设备之一，其经济可靠运行在 电能生产、输送、调度分配等过程中起到非常重要的作用。配电变 压器运行过程中产生的能耗是配电网线损主要组成部分，因此，在 设计、施工以及后期调度运行维护过程中，必须结合先进的技术方 案，从选择高效率电能转换的节能变压器、配置无功补偿装置、平 衡变压器三相负荷等方面入手，使变压器长期运行在最优工况条 件下，达到节能降耗的目的。尹 ［参考文献］ ［１］谢琉城．电力变压器手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００３ ［２３张大立．城市中压配电网接线与开闭所的配置口］．电网技术，２００７， ３１（７）：８３～８６ ［３］赵凯，张凌宇．国际推动变压器节能降耗的经验做法［Ｊ］．电力需 求侧管理，２００６（５）：６３￣６４ 收稿日期：２０１卜Ｏ６一Ｏ９ 作者简介：许志荣（１９８９一），男，广‘东汕头人，研究方向：电气工程 及其自动化
