文摘：通過對(duì)10kV配電干式變壓器運(yùn)行狀況的分析，認(rèn)識(shí)到10kV配電干式變壓器的巨大節(jié)能潛力，總結(jié)出幾種提高配電干式變壓器電能轉(zhuǎn)換效率的節(jié)能降耗技術(shù)措施，以確保配電干式變壓器安全、穩(wěn)定、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。

干式變壓器是電力系統(tǒng)中進(jìn)行不同電壓等級(jí)電能轉(zhuǎn)換的重要電氣設(shè)備，也是電力系統(tǒng)中的一大用電設(shè)備。目前，10kV配電網(wǎng)中已運(yùn)行20多年的低效率、低能耗的配電干式變壓器的容量占整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)總?cè)萘康?0%以上，其總?cè)萘扛哌_(dá)2.4億千伏安，因此配電干式變壓器每年因接地效率而產(chǎn)生的電能浪費(fèi)巨大。此外，這些干式配電變壓器普遍存在參數(shù)低、損耗高、缺陷多、自動(dòng)化水平低等問題，大大降低了配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)可靠性。因此，在總結(jié)10kV配電干式變壓器損耗高的原因后，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，降低配電干式變壓器系統(tǒng)的損耗，提高配電網(wǎng)供電的經(jīng)濟(jì)可靠性，對(duì)節(jié)約能源、緩解供電緊張、促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

1確定干式變壓器之間的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配

在內(nèi)大量研究專家學(xué)者的共同努力下，配電干式變壓器節(jié)能降耗取得了令人滿意的效果?；敬胧┦窃谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng)中廣泛推廣使用S12、S11等高效低損耗配電干式變壓器；在實(shí)際調(diào)度運(yùn)行過程中，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化特點(diǎn)，合理、正確地選擇干式變壓器的容量、臺(tái)數(shù)和調(diào)度運(yùn)行方式；利用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置提高配電干式變壓器的功率因數(shù)也是節(jié)能降耗的主要技術(shù)措施，從而有效提高配電干式變壓器的綜合利用效率。由于在實(shí)際工程應(yīng)用中，10kV配電干式變壓器通常由多臺(tái)同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行的干式變壓器供電，因此配電網(wǎng)供電系統(tǒng)中配電干式變壓器的有功功率和無功功率的總損耗是所有干式變壓器損耗的總和。從大量文獻(xiàn)和實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可知，在供電系統(tǒng)總功率負(fù)荷不變、干式變壓器運(yùn)行方式也不變的情況下，干式變壓器系統(tǒng)的總有功功率損耗和無功功率損耗會(huì)隨著干式變壓器之間的負(fù)載分布而發(fā)生較大變化。因此，在多臺(tái)干式變壓器并聯(lián)運(yùn)行模式下，有必要在干式變壓器之間經(jīng)濟(jì)地分配總負(fù)荷，使所有干式變壓器都能在較佳工況下運(yùn)行，干式變壓器的總有功功率損耗和無功功率損耗可以降低到系統(tǒng)的較低值，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2選擇自動(dòng)調(diào)壓器

眾所周知，配電干式變壓器的有功損耗與配電網(wǎng)電壓的平方成正比，也就是說，通過調(diào)整配電干式變壓器負(fù)載抽頭的檔位，并在母線上切換相應(yīng)的補(bǔ)償電容，配電干式變壓器可以在保證配電網(wǎng)電壓質(zhì)量水平的基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)優(yōu)化和調(diào)整配電網(wǎng)的運(yùn)行電壓，達(dá)到節(jié)電降損的目的。從大量實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來看，配電干式變壓器運(yùn)行時(shí)過電壓水平達(dá)到額定電壓的5%時(shí)，其內(nèi)部鐵損會(huì)增加到15%；當(dāng)配電干式變壓器的過電壓水平達(dá)到額定電壓的10%時(shí)，內(nèi)部鐵損將急劇增加到額定電壓的50%以上，干式變壓器內(nèi)部空載電流值也將大大增加，從而增加供配電系統(tǒng)的總無功功率損耗。在配電干式變壓器的實(shí)際運(yùn)行過程中，通過相應(yīng)的設(shè)備控制可以避免過電壓運(yùn)行情況，延長(zhǎng)干式變壓器的使用壽命，降低干式變壓器的內(nèi)部鐵損和勵(lì)磁損耗，保證其高效穩(wěn)定運(yùn)行。因此，新型節(jié)能配電干式變壓器的選擇對(duì)于提高配電干式變壓器的功率轉(zhuǎn)換率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。自動(dòng)調(diào)壓器可以自動(dòng)跟蹤供配電系統(tǒng)中輸入電壓值的變化(主要由電力系統(tǒng)中的負(fù)荷波動(dòng)引起)，通過內(nèi)部電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)來保證整個(gè)電壓輸出的穩(wěn)定性。自動(dòng)調(diào)壓器實(shí)際上是一種三相自耦干式變壓器，輸出恒定，當(dāng)供配電系統(tǒng)電壓在20%波動(dòng)范圍內(nèi)時(shí)，可以通過內(nèi)部相應(yīng)的控制器動(dòng)態(tài)調(diào)整整個(gè)電壓，以保證輸出電壓恒定，從而有效提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量水平，保證10kV供配電系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

3無功補(bǔ)償提高干式變壓器負(fù)載功率因數(shù)

配電網(wǎng)系統(tǒng)中有大量的感應(yīng)電機(jī)等感應(yīng)電氣設(shè)備，在運(yùn)行過程中除了消耗配電網(wǎng)的有功功率外，還需要一定的無功功率來維持系統(tǒng)的電磁平衡。配電網(wǎng)無功容量的降低必然導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的cos值降低，從而增加配電干式變壓器的系統(tǒng)能耗和功率損耗。利用靜止無功補(bǔ)償器(SVC)、靜止無功發(fā)生器(SVG)等無功補(bǔ)償裝置，可以對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的無功功率進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)無功功率的動(dòng)態(tài)平衡，降低配電網(wǎng)的負(fù)載電流，降低干式變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在配電干式變壓器允許的電壓偏差范圍內(nèi)，調(diào)壓與補(bǔ)償電容相結(jié)合的無功調(diào)節(jié)方案能夠滿足配電干式變壓器峰谷運(yùn)行工況下反向調(diào)壓的節(jié)能運(yùn)行要求。

4配電干式變壓器運(yùn)行中保持三相負(fù)荷的實(shí)時(shí)平衡

配電干式變壓器三相負(fù)荷不平衡時(shí)，干式變壓器三相電壓差過大，產(chǎn)生負(fù)序電壓，導(dǎo)致供配電系統(tǒng)電壓波動(dòng)，影響電壓質(zhì)量和供配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。由于干式變壓器某一相繞組的負(fù)載電流過大，繞組的銅損會(huì)增加，干式變壓器的損耗也會(huì)增加，不平衡的三相負(fù)載也會(huì)導(dǎo)致干式變壓器磁路不平衡，從而形成大量的漏磁通。當(dāng)流經(jīng)干式變壓器的銅皮、線夾等部件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量，增加干式變壓器中的雜散損耗。配電干式變壓器三相負(fù)載不平衡是其能耗巨大的主要原因。當(dāng)

尤其當(dāng)干式變壓器運(yùn)行在較大三相不平衡狀態(tài)下,其系統(tǒng)損耗就是平衡負(fù)荷時(shí)損耗的三倍。配電干式變壓器處于三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行工況條件下,不僅會(huì)增加自身能耗,同時(shí)還會(huì)增加一次高壓側(cè)線路損耗,據(jù)大量實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,配電干式變壓器處于較大不平衡運(yùn)行工況時(shí),其高壓線路的電能損耗會(huì)增加12.5%。因此,在10kV配電干式變壓器運(yùn)行工況設(shè)計(jì)、施工、以及后期運(yùn)行維護(hù)過程中,應(yīng)該對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行充分統(tǒng)計(jì)分析,設(shè)計(jì)出高效經(jīng)濟(jì)合理的供配電系統(tǒng)布線方案,并采取先進(jìn)的技術(shù)手段措施,保持干式變壓器運(yùn)行時(shí)其三相負(fù)荷長(zhǎng)期處于近似平衡工況;干式變壓器選擇應(yīng)盡量選在負(fù)荷中心位置。在后期運(yùn)行維護(hù)過程中通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供配電系統(tǒng)電壓水平,并對(duì)不合理運(yùn)行工況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整;對(duì)于10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中的大容量單相電氣設(shè)備,應(yīng)設(shè)專用單相干式變壓器,并直接接在供配電系統(tǒng)的高壓網(wǎng)絡(luò)上;同時(shí)采取相應(yīng)無功補(bǔ)償及消諧裝置,提高供配電系統(tǒng)功率因素,保證10kV供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的高下運(yùn)行。因此,通過調(diào)整配臺(tái)區(qū)的三相負(fù)荷使干式變壓器基本處于平衡運(yùn)行工況,是降低配電干式變壓器運(yùn)行損耗一個(gè)重要技術(shù)手段。

5 結(jié)語

10kV配電干式變壓器的節(jié)能降耗技術(shù)措施較多,除了上述幾種技術(shù)手段外,干式變壓器運(yùn)行溫度等也是影響配電干式變壓器節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)因素,因此,在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行維護(hù)過程中,必須結(jié)合配電干式變壓器的實(shí)際運(yùn)行情況,采取合理有效的技術(shù)措施保證配電干式變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行在較優(yōu)工況,有效降低配電干式變壓器運(yùn)行綜合能耗,實(shí)現(xiàn)配電干式變壓器節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)調(diào)度運(yùn)行目標(biāo)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

參考文獻(xiàn)

[1] 杜成剛,曹基華,林一,等.電力節(jié)能降耗技術(shù)措施分析[J].中電力,2007,40(9):46～48.

[2] 劉愛.農(nóng)村電網(wǎng)節(jié)能的措施探討[J].電力經(jīng)濟(jì),2007(2):48～50.

來源：《科技資訊》