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1、变压器的节能技术摘要： 变压器是输变电系统中的主要设备之一，用途极其广泛，其损耗可占线路总损耗的 17。在如今资源越发显得短缺代，变压器的节能显得至关重要。本文主要介绍推广使用低耗能变压器，改造高耗能变压器，这是节能挖潜、提高经济效益的有效途径。关键词：变压器，节能前言变压器是输变电系统中的主要设备之一，尽管它的效率很高(大型变压器效率高于 995 ，小型变压器也在 98以上)，但由于它的总容量大(一般情况下变压器的总容量为发电容量的 57 倍) ，加上在输配电系统中变换级次多，损耗可占线路总损耗的 17。中小型配电变压器虽然单台容量小，但数量多。由下图看出我国要求在较短时间内，推广使用低耗能
2、变压器，改造高耗能变压器，这是节能挖潜、提高经济效益的有效途径。如果每降低，每年可节约上百亿度电，因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。电力系统要把电能从发电站送到用户，至少要经过 4-5 级变压器方可输送电能到低压用电设备（） 。虽然变压器本身效率很高，但因其数量多、容量大，总损耗仍很大。据估计，我国变压器的总损耗占系统总发电量的左右，如损耗每降低，每年可节约上百亿度电，因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。目录一变压器的损耗 ( )二推广使用低能耗变压器 ( )三 根据不同情况选择不同型号变压器 ( ) 四 对高能耗变压器的节能改造 ( )五 节能变压器的结论 ( )六结束语 ( )七
3、参考文献 ( )一 变压器的损耗如图为变压器的基本原理图，当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像 p 一个旋涡所以称为“ 涡流”。 这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损，所以降低变压器的损
4、耗显得很有必要。二 推广使用低能耗变压器1非晶合金铁芯变压器 (图 3)美国麻省理工学院于年采用制作了的干式变压器。日本于年月采用试制了的变压器，再于年月试制了的高压油浸变压器，年月又试制了三相五柱式模型变压器作研究对象。我国在年代初期进行对非晶态合金变压器的研究，并于年由上海变压器厂研制了的非晶态铁芯变压器。年代非晶铁芯变压器的研发已进入实用阶段，国内数厂家相继引进国外技术，生产出较大容量的非晶铁芯变压器。11 非晶合金铁芯变压器的构成（）变压器铁芯均为三相五柱式两行矩形排列，在两个旁柱中流过零序磁通，磁通不经过箱体，不产生发热的结构损耗，使变压器能满足低噪声、低损耗；（）高低压线圈均为矩形
5、的铜绕组，当线圈偶然发生短路时，能适应较大的机械应力破坏，线圈不产生变形；（）箱体采用冷轧钢板制成的片状散热器，高低压套管的上方加装防冰雹、防尘、防雨罩，其引线无导体裸露，可用电缆接线，全绝缘保护；（）变压器热循环油填充硅油，箱体全密封，年内免维护，且可适应高温场所。12 非晶合金铁芯变压器的规格（）容量：，电压，联结组标号为， ；（）空载损耗、负载损耗、阻抗电压、主绝缘均符合的技术要求。13 非晶合金铁芯变压器的节能效果非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的，且全密封免维护，运行费用极低。系列变压器是年后推出的变压器，其效率较、系列的变压器高，其负载损耗也较高
6、。年代中期又设计生产出系列变压器，其价格较系列平均高出，空载损耗较系列平均降低，负载损耗平均降低，并且国家已明令在年底前淘汰、系列，推广应用系列。非晶合金铁芯变压器系列的空载损耗较系列降低左右，但其价格仅比系列平均高出，其负载损耗与系列变压器相等。下面仅对其节能效果与投资效益做一计算实例。131 节能变压器的计算公式（）有功损耗：（）（）无功损耗：（）（）综合功率损耗： （），式中：空载无功损耗（）空载损耗（）额定负载损耗（）变压器额定容量（）变压器空载电流百分比。短路电压百分比平均负载系数负载波动损耗系数额定负载漏磁功率（）无功经济当量（）132 计算条件（）取；（）变压器容量联结组别为；（
7、）对城市电网和工业企业电网的降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量；（）变压器平均负载系数，对于农用变压器可取 ；对于工业企业，实行三班制，可取 ，以下按这两种情况计算；（）变压器（）价格为元，元，元；（）变压器运行小时数，最大负载损耗小时数：；（）电费按综合电费元（未按两部电价计算方法）；（）变压器空载损耗、负载损耗、，见表所示。133 计算实例根据计算公式及计算条件，按 和 两种情况分析，计算过程及结果见表所示。134投资价差回收年限投资价差回收年限，一般有两种计算方法：（）静态投资回收期：不考虑投资的货币时间价值，计算公式：；（）动态投资回收期：考虑投资的货币时间价值，将现在投资及未来收
8、益均以资金的折现率折为现值。此法计算复杂，要涉及通货膨胀率、资金银行利率、折现率等，因此不确定因素多。在此建议不采用此法，则宜采用静态投资回收期。的较多投资：元较多投资：元在 时，多投资的回收年限为：（年）（年）在 时，多投资的回收年限为：（年）（年）其它容量的较，多投资回收年限计算，均可采用上述计算方法及步骤。2. S11M.R 型三相油浸卷铁芯配电变压器 (图 4)2. 1 S11M.R 型三相油浸卷铁芯配电变压器是多年的科研攻关新产品，在总结以往 10kV 配电变压器设计经验的基础上并结合 和吸收国内先进技术而研制开发的最新一代节能产品，完全采用 了新材料、新结构和独特的新工艺。卷铁芯配
9、电变压器铁芯打破 了传统的叠片式铁芯结构，将硅钢带剪成长带，铁芯卷绕机上绕 成封闭形整体，这种铁心截面接近圆形，填充系数高，铁芯经过 退火处理，没有接缝，空载损耗、空载电流和噪声都较叠片铁心 变压器小；卷铁芯变压器的线圈绕制厂艺和器身制作工艺与传统 制造工艺有较大区别，它是在专用绕线机上将线圈直接绕制在铁 芯卜不需要进行线圈套装工序，直接进行引线制作。是一低噪声 环保型、高效节能的配电变压器， 与传统叠片型变压器比较，有 以下几个显著特点：(1)、S11 卷铁芯变压器无需消耗接缝的磁化容量，磁路中无气隙， 大大减少了激磁电流，提高了功率因数，降低电网损，改善了电 网的供电品质。(2)、环型铁芯
10、充分利用了砖钢片的取向性，铁芯磁路勺砖钢片的 晶粒取向完全 致，消除了因磁路与硅钢片取向不一致所增加的 损牦，可使损耗降低。(3)、环型铁芯自身是一个无接缝的整体，在运行时的噪声水下降 低到4050dB，保护了环境。因此，很适合于室内和生活区安装使用。(4)、环型铁芯结构呈自然紧固状态，无须火件紧固，避免了因铁芯受火紧力所带来的铁芯性能恶化，损耗增加。(5)、环型铁芯经退火工艺后，消除应力，使铁芯的磁化特特性接近恢复到铁芯材料的原有水平， 工艺系数达到 1.05。(6)、卷铁心变压器与全密封变压器相比也是一种节能、低噪声、免维护的变压器。它在器身定位、密封材料，密封处理 采取了与全密封变压器相
11、同的措施，取消了储油箱，油体积的变化由波纹片的弹性调节补偿。由于隔绝了油与空气接触的途径，绝缘不易受潮，老化率大大降低，因而变压器的使用可靠性及寿命大为提高。(7)、S11 型与新 S9 型配电变压器、主要性能比较结果说明， S11 型配电变压器在技术性能上有 4 个较大进步：空载电流平均卜降 60一 80；空载损耗平均卜降 20 35；总重量子均卜降 8109，6；噪声只有 4050dD。 S11 卷铁芯配电变压器因其性能特点优越，可以称为高节能及环保型的变压器。本公司已经通过原机械、电力两部新产品技术鉴定验收，具备批量生产能力，产品工艺及质量稳定，卷铁芯变压器自投放巾场后，很快得到广大用户
12、的认可，其低损耗、低噪声的优点深受用户的欢迎。3单相配电变压器(图 5)31 单相配电变压器结构简单、体积小、损耗低，可采用柱上挂式，安装方便，可以最大限度地深入负荷中心，缩短低压网络供电半径，降低损耗。一台单相配电变压器仅向 10 户-20 户居民供电，当单相配电变压器出现故障时，受影响的居民户数大幅减少，配电线路的供电可靠率得到较大提高。4干式配电变压器(图 6)41 近年来随着城乡电网建设和改造、西部大开发的步伐加快，北京申办 2008年奥运会的成功，长江三峡开始发电，我国发电量及城乡用电量与日俱增。通常，每增加 1的发电量，需要增加 1 1的变压器总容量；而其中配电变压器约占全部变压器
13、总容量的 1/31/2 。据估计，干式配电变压器约占全部配电变压器的 1/51/4 。这些数据综合起来可以看得出：发电量每增加 1干式配电变压器也要增加 1，此数据预示着干式配电变压器面临着新的发展机遇，其产销量必将有新的飞跃。据有关方面统计，2002 年变压器的总产量约 200,000MVA，而干式变压器的全国产销量约 20,000MVA，与同期全国发电增加量相近。可预期，在未来电力建设加速、发电量急剧增加的形势下，干式配电变压器的市场需求量将会大幅攀升。42 损耗 变压器的损耗包括空载损耗、负载损耗以及附加杂散损耗等。 空载损耗是指变压器二次侧开路、一次侧加额定频率与额定正弦波电压时变压器
14、所吸取的功率。国内外都很看重空载损耗 P0 值的下降，因变压器一旦投运，一年 365 天、一天 24 小时，时时刻刻都有损耗。P0 是一个不随负载变化、也不随时间变化的损耗值，即便变压器没有带负载，其 P0 损耗值是不变的。P0值每降低 1kW，一年就可节省 8760kWh（度）电费。国际招标时，空载损耗1kW、折合 6,000 美元。SC(B)10 系列比现行国标（GB/T10228）空载损耗 P0 下降约 30。 因空载损耗发生在铁心中，故常称之为铁损。显然，其损耗大小与铁磁材料性能有关，与铁心迭片生产工艺过程有关故在铁心生产工艺过程中，都要采取一系列措施、尽全力降低空载损耗：选购优质高导磁的晶粒取向冷轧硅钢片，先进的硅钢片
