建筑配電變壓器的損耗分析和節能措施
發(fā)布時(shí)間：2021/5/27 16:10:47
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建筑配電變壓器大多是雙繞組變壓器，電能損耗主要有有功功率損耗、無(wú)功功率損耗和綜合功率三種。有功功率損耗主要由變壓器鐵芯內部激勵電流引起磁通變化產(chǎn)生的空載損耗和負載電流在經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈產(chǎn)生的負載損耗組成;無(wú)功功率損耗一般是變壓器通過(guò)電磁感應的無(wú)功負載產(chǎn)生的損耗，遠遠大于有功功率損耗;綜合功率是由變壓器的有功功率損耗和因抵消無(wú)功功率是供電網(wǎng)產(chǎn)生的有功功率損耗之和。
建筑配電變壓器的節能措施
無(wú)功損耗可以通過(guò)低壓無(wú)功補償方式，減少線(xiàn)路損耗，提高功率因素，減少線(xiàn)路和變壓器的電壓損失，減少變壓器的銅耗和提高配電設備的供電能力;有功損耗分為鐵耗和銅耗兩種，鐵耗又叫空載損耗，其大小與鐵質(zhì)材料有關(guān)，與負載大小無(wú)關(guān)，基本上是不變的。銅耗的大小與電流平方成正比，當負載電流為額定值時(shí)，將銅耗成為短路損耗。
(1)合理選擇建筑配電變壓器的型號。變壓器的鐵耗發(fā)生在變壓起到鐵芯內，是由交變的磁力線(xiàn)通過(guò)鐵芯產(chǎn)生的渦流帶來(lái)的損耗。在鐵芯中加入少量的硅和鋁可以增大鐵芯的導磁率和電阻率，降低渦流損耗。目前的變壓器基本上采用非晶態(tài)磁性材料作為變壓器的鐵芯材料，例如我國現在大規模使用的S1I型變壓器。由于現在生產(chǎn)廠(chǎng)商的技術(shù)水平的差異，生產(chǎn)的變壓器的性能參數不符合要求，尤其是空載損耗過(guò)大必將導致?lián)p耗過(guò)大，在安裝變壓器查看變壓器的性能參數是否滿(mǎn)足建筑內多用電要求，并做好耐壓絕緣處理。選用低損耗的變壓器是節能的基礎條件。
(2)合理配置變壓器。一般變壓器的空載和短路損耗之比大約為0.25～0.35之間，當變壓器的負載率在50%～70%之間，變壓器的運行效率較高。根據建筑用電量的需求計算出負荷的變化范圍，合理配置變壓器數量和容量，隨著(zhù)變壓器容量的增大，節能效率也就越明顯，(變壓器的容量過(guò)大，負載率較低，不經(jīng)濟劃算，如果電容率較小，電路處于過(guò)負荷運行，變壓器可能出現故障危及供電安全)。這樣達到了提高運行效率和降低變壓器損耗的目的。
(3)正確合理地安裝變壓器。配電變壓器應該設置在建筑物用點(diǎn)的中心位置，隨著(zhù)供電半徑的加大，在配電網(wǎng)中的電流也就越大，也就會(huì )加大損耗。盡量避免低壓長(cháng)距離供電。例如在新建的水廠(chǎng)房應該將變壓器和配電中心安置在反沖洗泵房附近，滿(mǎn)足反沖洗水泵和鼓風(fēng)機等主要用電設備的需求，同時(shí)可以將一些不能停電的電力設備的用電線(xiàn)路集中到一臺變壓器上裝用供電，不需要用電時(shí)候停用其他變壓器，有利于節電。
(4)優(yōu)化變壓器的運行。一是合理調整變壓器的電壓。變壓器的空載損耗與通過(guò)電壓的平方成反比。一額定電壓下的損耗為基準，一定范圍內調節運行電壓，對不同負載率的總損耗的增加和減少是不同的。當變壓器處于空載運行，運行電壓會(huì )升高，空載損耗在所有損耗中的比例會(huì )增加，因此必須通過(guò)調整分接開(kāi)關(guān)來(lái)降低輸入電壓，在不影響供電質(zhì)量的前提下，降低空載消耗;在滿(mǎn)載狀態(tài)下，運行電壓必然會(huì )降低。二是調整三相負荷平衡。由于不平衡電流的存在，在增加變壓器損耗的同時(shí)加大了低壓線(xiàn)路的損耗。在三相負荷不平衡時(shí)，在低壓側會(huì )產(chǎn)生零序電流，而高壓側則沒(méi)有零序電流的產(chǎn)生，零序電流產(chǎn)生的零序磁通在變壓器內通過(guò)時(shí)發(fā)熱，增加損耗。主要表現形式為附加鐵損、附加銅損和線(xiàn)路損耗。三相電流不平衡程度越大，其零序電流也就越大，有功功率損耗越大。要及時(shí)調整負荷的接入方式，使變壓器的三相電流趨于平衡。
(5)增加無(wú)功補償提高功率因素。配電變壓器的效率不僅與有功功率的變化有關(guān)，還與功率因素的變化有關(guān)。功率因素較低時(shí)，變壓器的效率也就很低。根據電力學(xué)知識，對變壓器提供無(wú)功補償可以提高功率因素，大大減小了無(wú)功功率的傳輸，實(shí)現在變壓器上的損耗的降低。這種措施一般在功率因素較低時(shí)候才用。由于無(wú)功補償提高了變壓器的負載能力，還實(shí)現了輸電質(zhì)量的提高。
(6)建筑物內用戶(hù)的節能。建筑內配電變壓器的節能不只是體現在變壓器的節能，還包括用戶(hù)節能，降低電壓在線(xiàn)路中的損耗，實(shí)現變壓器的功率損耗的降低。用戶(hù)使用節能用電設備，減少變壓器的負載，實(shí)現節能的目的。十二五規劃以來(lái)，智能電網(wǎng)越來(lái)越受到國家的重視，數字智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，賦予了傳統變電站新的活力。目前，我國已經(jīng)熟練掌握110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等多個(gè)電壓等級的智能變電站建設。
