建筑配電變壓器的損耗分析和節(jié)能措施
發(fā)布時間：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(nèi)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)過線圈產(chǎn)生的負載損耗組成;無功功率損耗一般是變壓器通過電磁感應(yīng)的無功負載產(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(jié)能措施
無功損耗可以通過低壓無功補償方式，減少線路損耗，提高功率因素，減少線路和變壓器的電壓損失，減少變壓器的銅耗和提高配電設(shè)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)，與負載大小無關(guān)，基本上是不變的。銅耗的大小與電流平方成正比，當(dāng)負載電流為額定值時，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(nèi)，是由交變的磁力線通過鐵芯產(chǎn)生的渦流帶來的損耗。在鐵芯中加入少量的硅和鋁可以增大鐵芯的導(dǎo)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(xiàn)在大規(guī)模使用的S1I型變壓器。由于現(xiàn)在生產(chǎn)廠商的技術(shù)水平的差異，生產(chǎn)的變壓器的性能參數(shù)不符合要求，尤其是空載損耗過大必將導(dǎo)致?lián)p耗過大，在安裝變壓器查看變壓器的性能參數(shù)是否滿足建筑內(nèi)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(jié)能的基礎(chǔ)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(dāng)變壓器的負載率在50%～70%之間，變壓器的運行效率較高。根據(jù)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(shù)量和容量，隨著變壓器容量的增大，節(jié)能效率也就越明顯，(變壓器的容量過大，負載率較低，不經(jīng)濟劃算，如果電容率較小，電路處于過負荷運行，變壓器可能出現(xiàn)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(yīng)該設(shè)置在建筑物用點的中心位置，隨著供電半徑的加大，在配電網(wǎng)中的電流也就越大，也就會加大損耗。盡量避免低壓長距離供電。例如在新建的水廠房應(yīng)該將變壓器和配電中心安置在反沖洗泵房附近，滿足反沖洗水泵和鼓風(fēng)機等主要用電設(shè)備的需求，同時可以將一些不能停電的電力設(shè)備的用電線路集中到一臺變壓器上裝用供電，不需要用電時候停用其他變壓器，有利于節(jié)電。
(4)優(yōu)化變壓器的運行。一是合理調(diào)整變壓器的電壓。變壓器的空載損耗與通過電壓的平方成反比。一額定電壓下的損耗為基準，一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)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(dāng)變壓器處于空載運行，運行電壓會升高，空載損耗在所有損耗中的比例會增加，因此必須通過調(diào)整分接開關(guān)來降低輸入電壓，在不影響供電質(zhì)量的前提下，降低空載消耗;在滿載狀態(tài)下，運行電壓必然會降低。二是調(diào)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加大了低壓線路的損耗。在三相負荷不平衡時，在低壓側(cè)會產(chǎn)生零序電流，而高壓側(cè)則沒有零序電流的產(chǎn)生，零序電流產(chǎn)生的零序磁通在變壓器內(nèi)通過時發(fā)熱，增加損耗。主要表現(xiàn)形式為附加鐵損、附加銅損和線路損耗。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。要及時調(diào)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，變壓器的效率也就很低。根據(jù)電力學(xué)知識，對變壓器提供無功補償可以提高功率因素，大大減小了無功功率的傳輸，實現(xiàn)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候才用。由于無功補償提高了變壓器的負載能力，還實現(xiàn)了輸電質(zhì)量的提高。
(6)建筑物內(nèi)用戶的節(jié)能。建筑內(nèi)配電變壓器的節(jié)能不只是體現(xiàn)在變壓器的節(jié)能，還包括用戶節(jié)能，降低電壓在線路中的損耗，實現(xiàn)變壓器的功率損耗的降低。用戶使用節(jié)能用電設(shè)備，減少變壓器的負載，實現(xiàn)節(jié)能的目的。十二五規(guī)劃以來，智能電網(wǎng)越來越受到國家的重視，數(shù)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(tǒng)變電站新的活力。目前，我國已經(jīng)熟練掌握110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等多個電壓等級的智能變電站建設(shè)。
