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[摘 要]能源问题始终是可持续发展问题中的一个重要主题，我国已成为第二能源生产国。据统计全国约有20%以上的工农业生产能力不能发挥作用，这既限制了经济发展，积压和浪费了建设资金，也给人民生活带来不便。本文主要论述了变压器的节电降耗。
[关键词]变压器；节电
中图分类号：TM421 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0032-01
1 概述
变压器是电力工业的主要设备，它不仅是输送电能的设备，同时也是消耗电能的设备。虽然变压器的效率很高，但是由于变压器的使用量大、应用范围广，再加上我国仍有很大数量的高能耗变压器在电网中运行，它自身的消耗也是十分可观的。据统计我国每年光变压器自身消耗的电能占总发电量的3%以上，所以努力降低变压器自身的损耗，也是变压器制造厂和用户共同关心的问题。
变压器的节能贯穿于变压器的设计、制造和使用等诸多环节，合理地分析变压器的经济容量，不断提高变压器的运行效率，从而实现配电变压器的经济运行是一项重要的节能措施。通过实践证明，即便是节能型变压器，如果运行中管理不当，实际运行时的效率也不一定能达到理想状态，因此变压器经济运行在节能上还是大有潜力可挖的。据分析开展变压器经济运行可使变压器自身的能耗下降10%，每年节约的电能大约有30亿kWh以上。本文主要介绍了推广使用低耗能的变压器，改造高耗能的变压器，这也是节能挖潜、提高经济效益的最有效途径。
2 变压器的损耗
电力变压器电能损耗通常划分为两大类：空载损耗与负载损耗。目前，随着新S9系列电力变压器逐步取代了S7系列产品。变压器的整体损耗水平有了较大幅度的下降。即便如此，S9系列变压器的电能损耗仍占变压器容量的1%至2%之间。
下图为变压器的基本原理图，当变压器初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯进行流动，由于铁芯本身就是导体，在垂直磁力线的平面上就会产生感应电势，这个感应电势在铁芯断面上形成闭合回路，同时产生电流，好像旋涡一样，所以称为“涡流”。
這个“涡流”使得变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热，变压器的温升随之增加，由“涡流”所产生的损耗称为“铁损”。要绕制电力变压器需要大量的铜线，这些铜导线有一定的电阻，电流流过的时候这部分电阻会消耗一定的功率，这部分损耗一般会变成热量消耗，我们称这样的损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损两方面产生的。由于电力变压器存在铁损和铜损，因此降低变压器的损耗就很有必要了。
3 变压器节电措施
1） 合理地选择变压器的型号
S7系列的变压器是20世纪80年代以后推出的，它的空载损耗和短路损耗较高。目前正在推广使用的是S11系列的低损耗变压器，它的卷铁芯改变了叠片式铁芯结构，采用硅钢片连接卷制，铁芯没有接缝，从而大大减少了磁阻，使空载电流减少了约60%—80%，这样就提高了功率因数，降低电网线损，因此改善电网的供电质量。
2） 合理地配置变压器
一般的电力变压器的空载损耗与短路损耗之比在1/4—1/3之间，当变压器负载率在50%至70%之间时，电力变压器的运行效率最高，所以应根据变压器所供负荷的特点，计算其负荷变化的范围，在考虑技术和经济两因素的前提下，合理配置变压器的容量和台数，这样不但可以减少基本电费，提高其运行效率，也能降低电力变压器的损耗。
随着电力变压器制造水平的不断提高，变压器的空载损耗与负载损耗都会大幅地下降。但是在电力变压器发展过程中，其空载损耗的下降速度远远地超过了负载损耗的下降速度，这是因为在磁性材料的制造水平方面进展比较快的结果，从而使得变压器的经济运行容量明显下降，拿非晶合金变压器来说 ，其经济运行容量下降到了20%至30%，并且随着配电变压器容量的不断增大，节能效率也就会不断的提高。
3） 提高了变压器的负荷率
为做好电网的经济调度，要根据电网的实际潮流变化，从而及时合理调整变压器的运行方式，使无功平衡，改善了电压质量，定期组织负荷实际测量与理论计算，使电网线损和运行方式紧密结合，从而实现电网运行的最大经济效益。特别在农网运行中，合理地调整负荷，提高负荷率，调整三相不平衡电流，使配电网络的损耗降低，从而达到节能的目的。在相同总电量的条件下，负荷率越高峰谷差越小，造成的线损就越小，所以合理地调整负荷，从而提高负荷率、削峰填谷、适时分、并列及转移负荷等有利于降低线损。若线路负载三相平衡度大，不仅增加了相线与中线的损耗，也危及了变压器的安全运行。
4） 采用无功补偿从而提高功率因数
电力变压器效率不但随着输送有功功率的变化而变化，而且还随着负荷功率因数的变化而变化，通常在功率因数低的时候，变压器的效率相应地也会降低。对于配电变压器通过采用无功补偿来提高其功率因数，可以大大地减少无功功率在配电变压器上的传输，以此来减少配电变压器的损耗，这种方法节能效果非常好，一般在功率因数较低的时候采用。另外无功功率补偿还可以降低高压电网的线损，提高配电变压器的负载能力改善电压质量。
5） 加强配电变压器的管理
系统地管理配电变压器，及时发现损耗较高的地点，从而及时采取有效的节能降耗的手段，是一项非常复杂的工作，在实际工作中一般应在以下几个方面来加强管理：
第一，及时对高能耗、运行时间长的残旧的变压器进行清理更换；
第二，对配电变压器运行数据加强管理，从而掌握配电变压器负载率的变化趋势，整理出过载与将要过载的配电变压器，制定出相应的方案，并及时立项实施；
第三，对为解决重过载而新增的配电变压器，要合理地设置其分布点，在缓解配电变压器重过载的同时来减小低压供电半径。
第四，在设计用电方案，配置变压器的容量时，不能规定每户居民的用电容量，应根据实际用电情况有弹性的进行选择配电变压器的容量与台数。
4 结束语
目前大部分供用电单位的变压器及供电线路都是在自然状态下运行，受到部分传统错误观点与习惯性错误的影响，加上不合理电价制度的制约，导致现在运行的配电变压器并未达到最大的经济运行方式。我国正处在节能型电力变压器、冷轧硅钢片变压器、热扎硅钢片变压器的交替使用时期，全面开展变压器经济运行的意义非常重大。由上述可知，电网的损耗是可以通过有效的措施来降低的，从而使电网达到最优的经济运行状态，提高其经济效益，促进电网的运行管理逐步走向定量化、择优化、有序化的现代化管理。
[关键词]变压器；节电
中图分类号：TM421 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0032-01
1 概述
变压器是电力工业的主要设备，它不仅是输送电能的设备，同时也是消耗电能的设备。虽然变压器的效率很高，但是由于变压器的使用量大、应用范围广，再加上我国仍有很大数量的高能耗变压器在电网中运行，它自身的消耗也是十分可观的。据统计我国每年光变压器自身消耗的电能占总发电量的3%以上，所以努力降低变压器自身的损耗，也是变压器制造厂和用户共同关心的问题。
变压器的节能贯穿于变压器的设计、制造和使用等诸多环节，合理地分析变压器的经济容量，不断提高变压器的运行效率，从而实现配电变压器的经济运行是一项重要的节能措施。通过实践证明，即便是节能型变压器，如果运行中管理不当，实际运行时的效率也不一定能达到理想状态，因此变压器经济运行在节能上还是大有潜力可挖的。据分析开展变压器经济运行可使变压器自身的能耗下降10%，每年节约的电能大约有30亿kWh以上。本文主要介绍了推广使用低耗能的变压器，改造高耗能的变压器，这也是节能挖潜、提高经济效益的最有效途径。
2 变压器的损耗
电力变压器电能损耗通常划分为两大类：空载损耗与负载损耗。目前，随着新S9系列电力变压器逐步取代了S7系列产品。变压器的整体损耗水平有了较大幅度的下降。即便如此，S9系列变压器的电能损耗仍占变压器容量的1%至2%之间。
下图为变压器的基本原理图，当变压器初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯进行流动，由于铁芯本身就是导体，在垂直磁力线的平面上就会产生感应电势，这个感应电势在铁芯断面上形成闭合回路，同时产生电流，好像旋涡一样，所以称为“涡流”。
這个“涡流”使得变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热，变压器的温升随之增加，由“涡流”所产生的损耗称为“铁损”。要绕制电力变压器需要大量的铜线，这些铜导线有一定的电阻，电流流过的时候这部分电阻会消耗一定的功率，这部分损耗一般会变成热量消耗，我们称这样的损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损两方面产生的。由于电力变压器存在铁损和铜损，因此降低变压器的损耗就很有必要了。
3 变压器节电措施
1） 合理地选择变压器的型号
S7系列的变压器是20世纪80年代以后推出的，它的空载损耗和短路损耗较高。目前正在推广使用的是S11系列的低损耗变压器，它的卷铁芯改变了叠片式铁芯结构，采用硅钢片连接卷制，铁芯没有接缝，从而大大减少了磁阻，使空载电流减少了约60%—80%，这样就提高了功率因数，降低电网线损，因此改善电网的供电质量。
2） 合理地配置变压器
一般的电力变压器的空载损耗与短路损耗之比在1/4—1/3之间，当变压器负载率在50%至70%之间时，电力变压器的运行效率最高，所以应根据变压器所供负荷的特点，计算其负荷变化的范围，在考虑技术和经济两因素的前提下，合理配置变压器的容量和台数，这样不但可以减少基本电费，提高其运行效率，也能降低电力变压器的损耗。
随着电力变压器制造水平的不断提高，变压器的空载损耗与负载损耗都会大幅地下降。但是在电力变压器发展过程中，其空载损耗的下降速度远远地超过了负载损耗的下降速度，这是因为在磁性材料的制造水平方面进展比较快的结果，从而使得变压器的经济运行容量明显下降，拿非晶合金变压器来说 ，其经济运行容量下降到了20%至30%，并且随着配电变压器容量的不断增大，节能效率也就会不断的提高。
3） 提高了变压器的负荷率
为做好电网的经济调度，要根据电网的实际潮流变化，从而及时合理调整变压器的运行方式，使无功平衡，改善了电压质量，定期组织负荷实际测量与理论计算，使电网线损和运行方式紧密结合，从而实现电网运行的最大经济效益。特别在农网运行中，合理地调整负荷，提高负荷率，调整三相不平衡电流，使配电网络的损耗降低，从而达到节能的目的。在相同总电量的条件下，负荷率越高峰谷差越小，造成的线损就越小，所以合理地调整负荷，从而提高负荷率、削峰填谷、适时分、并列及转移负荷等有利于降低线损。若线路负载三相平衡度大，不仅增加了相线与中线的损耗，也危及了变压器的安全运行。
4） 采用无功补偿从而提高功率因数
电力变压器效率不但随着输送有功功率的变化而变化，而且还随着负荷功率因数的变化而变化，通常在功率因数低的时候，变压器的效率相应地也会降低。对于配电变压器通过采用无功补偿来提高其功率因数，可以大大地减少无功功率在配电变压器上的传输，以此来减少配电变压器的损耗，这种方法节能效果非常好，一般在功率因数较低的时候采用。另外无功功率补偿还可以降低高压电网的线损，提高配电变压器的负载能力改善电压质量。
5） 加强配电变压器的管理
系统地管理配电变压器，及时发现损耗较高的地点，从而及时采取有效的节能降耗的手段，是一项非常复杂的工作，在实际工作中一般应在以下几个方面来加强管理：
第一，及时对高能耗、运行时间长的残旧的变压器进行清理更换；
第二，对配电变压器运行数据加强管理，从而掌握配电变压器负载率的变化趋势，整理出过载与将要过载的配电变压器，制定出相应的方案，并及时立项实施；
第三，对为解决重过载而新增的配电变压器，要合理地设置其分布点，在缓解配电变压器重过载的同时来减小低压供电半径。
第四，在设计用电方案，配置变压器的容量时，不能规定每户居民的用电容量，应根据实际用电情况有弹性的进行选择配电变压器的容量与台数。
4 结束语
目前大部分供用电单位的变压器及供电线路都是在自然状态下运行，受到部分传统错误观点与习惯性错误的影响，加上不合理电价制度的制约，导致现在运行的配电变压器并未达到最大的经济运行方式。我国正处在节能型电力变压器、冷轧硅钢片变压器、热扎硅钢片变压器的交替使用时期，全面开展变压器经济运行的意义非常重大。由上述可知，电网的损耗是可以通过有效的措施来降低的，从而使电网达到最优的经济运行状态，提高其经济效益，促进电网的运行管理逐步走向定量化、择优化、有序化的现代化管理。