第一篇：配電變壓器節能降耗措施的探討

配電變壓器節能降耗措施的探討

趙彥順

國電靖遠發電公司，甘肅白銀市平川區電力路，730919 摘要：隨著我國經濟的快速發展,用電量逐年增加,作為電力系統實現電能輸送與分配的重要設備之一, 變壓器的用量也勢必不斷增長, 降低變壓器損耗是降低電網線損的關鍵。變壓器的節能措施涵蓋在變壓器生產、使用、運行等各個方面。本文首先分析了變壓器運行的損耗及制造中的降耗措施，然后從配變損耗增大原因及在變壓器的選型、配置、運行方式、無功補償和管理等7各方面個方面探討了變壓器的節能降耗措施。關鍵詞：配電網；變壓器；節能降耗 1 引言：變壓器是電網中運用最普遍的設備之一,它貫穿于電力系統的發、輸、變、配、用各個環節。一般說來,從發電到用電需要經過3～5次的電壓變換過程,其中變壓器必然產生有功和無功損耗,其電能總損耗約占發電量的10%。尤其在配電網中,增加配變布點的要求使得配電變壓器的數量和總容量非常龐大, 在配電網線損中配電變壓器損耗占了60％以上。在整個電力系統中，變壓器中占了相當比例。因此,提高配變的運行效率、降低配網損耗具有極為重大的意義。變壓器的損耗分析及在制造工藝上應采取的措施

變壓器運行時從電網吸收功率，其中很小一部分消耗在原繞組的電阻和鐵心上。其余部分通過電磁感應傳給副繞組，副繞組獲得的電磁功率又有很小一部分消耗在副繞組的電阻上，其余的傳給負載。其中消耗在電阻上的叫銅耗，消耗在鐵心上的叫。變壓器的損耗就包括鐵損和銅損。鐵耗與鐵芯的材質有關,與負荷大小無關,其值基本上是固定的;銅耗與變壓器的負載密切相關,近似與負荷電流的平方成正比。

2.1 降低空載損耗，改進鐵心結構。

空載損耗雖然只占變壓器總損耗的20％～30％，但它不是隨負載變化而變化的損耗。對于年最大負載利用小時較低的中小型變壓器來說，降低空載損耗的意義更為重大。變壓器空載損耗為Po=KcPcGc，要降低空載損耗，就必須降低鐵心質量Gc、單位損耗Pc、工藝系數Kc。

改進措施

（1）采用優良的硅鋼片。硅鋼片越好，則單位

損耗Pc越小。（2）改進貼心結構和工藝，降低工藝系數Kc。當硅鋼片一定時，單位損耗一定，而降低鐵心質量時，磁通密度增大，單位損耗成二次方的增大，空載損耗反而上升，所以只能降低工藝系數Kc。2.2 降低負載損耗，改進絕緣結。負載損耗占總損耗的70％～80％，數值很大。變壓器的負載損耗近似為繞組的電阻損耗。表示為Pk=KmδGm（？）即負載損耗與鐵芯損耗于導線質

量Km、電流密度δ、電導率Gm有關。降低措施：

（1）降低電導率Km，采用電導率高的銅線。（2）降低導線重量時，電流密度成二次方增大，負載損耗反而上升。降低電流密度，可以降低負載損耗，但導線重量增大，浪費了材料。

（3）從減少匝數出發，可以降低負載損耗，但增大了鐵心質量。

因此，直接改變變壓器導電體數據來降低負載損耗是有困難的，除了適當降低電流密度外，只有從改善絕緣結構、縮小絕緣的體積。提高繞組填充系數著手，來減少繞組尺寸，以減少負載漏損耗。2.3 降低其他損耗，改進其他結構。

設計中應將繞組安匝調整得很平衡，控制了繞組的漏磁通。這就降低了郵箱等結構件中的雜散損耗；在變壓器油油箱上還采用波紋油箱代替管式散熱器，從而體改了散熱效率；鐵軛絕緣采用整體絕緣，繞組出頭和外表加強綁扎，對繞組繞制尺寸加以嚴格規定，這些都有助于提高繞組的機械強度。

3.造成變壓器損耗增大的外部原因

3.1 溫度過高

電力變壓器的溫升每超過8℃，壽命將減少一半。如果它的運行溫度超過變壓器繞組絕緣允許的范圍，絕緣迅速老化，甚至使繞組擊穿，燒毀變壓器。所以要降低電力變壓器運行溫度實現節能。3.2 三相電流不平衡。

負序電流最大不能超過正序電流的5%。如果變壓器繞組為YO接線，在中線流過的電流不應超過變壓器的額定電流的25%。否則損耗將加大。

3.3 高次諧波 在電力系統中各種高次諧波會造成電能損耗，對于電力變壓器要減少或消除供電系統的高次諧波。

3.4 負載率太低或太高低

當負載太小時，變壓器無功損耗加大，功率因數變差；當變壓器過負荷運行時，會造成變壓器過熱，且有功損耗加大。一般情況下，電力變壓器運行的負載在60～70%Se時處于理想狀態，此時變壓器損耗較小，運行費用較低。

3.5 安裝地點不夠合理，供電半徑較大

按照運行規程及設計規程要求，配電變壓器應設置在負荷中心，供電半徑不大于500m，但實際運行中，有部分變壓器供電半徑接近或超過了500m，特別一些供水企業，一些水泵的供電線路最遠的達到了1O00m以上，造成末端電壓過低，設備啟動困難。建設性措施

4.1 合理選擇變壓器型號，加快高能耗變壓器更新改造

我國S7 系列變壓器是20世紀80 年代后推出的，其空載損耗和短路損耗均較高。目前推廣應用的是S11 系列變壓器及非晶合金變壓器、新一代干式變壓器等低損耗變壓器。目前全國在網運行的1980年以前生產的老式配電變壓器仍有2.5 kVA，與S9 系列變壓器相比，它們的損耗高出40%，全年多損耗電能近100 億kW·h，從環保方面看，相當于7000多萬桶原油產生的能量，每年向大氣排放大量二氧化硫和二氧化碳。此外，由于這批變壓器使用時間大都已超過20 年，絕緣層老化、維修不方便，事故隱患不斷。因此，更換高損耗配變帶來的節能效益是非常可觀的，且有利于增強配網運行的可靠性。

4.2 合理選擇變壓器容量及安裝地點

一般電力變壓器的空載損耗和負載損耗之比大約在1/4～1/3之間，因此，當變壓器負載率在50%～70%時，變壓器的運行效率最高。故應根據配變所供負荷的特點，計算負荷變化的范圍，在同時考慮技術和經濟兩因素的前提下，合理地配置變壓器的容量及臺數，這樣既可減少基本電費，提高運行效率，又能降低變壓器損耗。

隨著變壓器制造技術的不斷提高，其空載損耗和負載損耗都有大幅下降。但是，在變壓器的發展過程中，空載損耗的下降速度遠遠超過負載損耗的下降速度，這是在磁性材料的制造技術方面進展較

快的結果。隨之而來的一個變化是，變壓器的經濟

運行容量明顯下降，以非晶合金變壓器為例，其經濟運行容量下降到了20%～30%，且隨著變壓器容量的增大，節能效率也逐步提高。因此，在工程選型時非晶合金變壓器的容量宜大些。對于季節性負荷較強的地區，如果配變處于輕載的時間較長，其空載損耗將成為電能損耗的主要部分。因此，在這類地區宜采用非晶合金變壓器。4.3 正確選擇變壓器安裝位置

變壓器應盡量安裝在負荷中心，或最大負荷點。依照《中國南方電網城市配電網技術導則》，宜將供電半徑控制在以下范圍：A類供電區為150m，B類供電區為250m，C類供電區為400m，以確保末端電壓達到規程要求。且配電布線宜呈網狀結構，應盡量避免采用鏈狀或樹狀結構。在工廠中，應將變壓器室及低壓配電中心就近設置在最大的動力設備附近。

4.4 做好交接試驗，把好入網關

由于近幾年材料價格上漲以及變壓器生產廠商技術水平、生產工藝參差不齊，生產出來的新變壓器性能參數不一定達到技術條件，主要表現為變壓器空載損耗較大。該部分變壓器的入網，必定增加損耗。供電部門在投運前一定要對變壓器的參數進行全面檢測。

4.5 合理調整變壓器運行方式 4.5.1 合理調整變壓器電壓

變壓器的空載損耗和運行電壓的平方成正比，負載損耗和運行電壓的平方成反比。變壓器在額定電壓下運行，以其產生的損耗為基準，通過調整變壓器分接開關，使其運行電壓在1.07U～0.95U 范圍內。運行實踐表明：當變壓器處于輕載或空載運行，運行電壓必然要升高，此時空載損耗占主導地位，因此必須通過調整分接開關，降低輸入電壓，這不僅可保證供電電壓質量，而且還有利于降低空載損耗；反之，在供電高峰期變壓器處于滿載運行，其運行電壓必然下降，此時負載損耗占主導地位。4.5.2 調整三相負荷平衡，建立負荷不平衡運行管理。

不平衡電流的存在，不僅增加了變壓器損耗，也增加了低壓線路損耗，所以應建立不平衡度考核制度，高度重視不平衡度調整工作，應定期測量變壓器三相負荷，及時調整負荷接入方式，力求變壓器三相電流平衡。4.5.3 優化變壓器運行 由于變壓器并聯運行有很多優點，所以大型企業一般都有多臺變壓器同時運行。在運行中根據實際負荷大小安排變壓器臺數，合理分配負荷，將有效地降低企業的電能損耗和運行成本。對于低壓側存在聯絡關系的系統，只需通過操作低壓開關即可實現運行方式的轉換，相比之下，單純新增或更換變壓器不僅工作量大，而且經濟性不高，甚至在較多情況下效果還不如低壓側聯絡的方式。在低壓配變之間距離較近時，可在規劃配變時增加低壓側聯絡線路，在同時考慮供電可靠性和經濟性的情況下，選擇合理線徑的低壓聯絡線，這種方式尤其適用于住宅小區供電。

4.6 采用無功補償提高功率因數

配電變壓器的效率不僅隨著輸送有功功率的變化而變化，還隨著負荷功率因數的變化而變化，通常功率因數低時，變壓器效率相應地也降低。對于變壓器進行無功補償，提高其功率因數，可以大大減少無功功率在變壓器上的傳輸，從而減少變壓器上的損耗。這種方法節效果顯著，通常會在功率因數較低時采用。此外，無功功率補償還可降低高壓電網的線損，提高變壓器的負載能力，并改善用戶的電壓質量。

4.7 加強配變的管理

在經濟發達的城市，一個區供電局的配變規模可達數千臺，這些配變的型號、容量和運行狀態各不相同，在實際工作中應加強如下幾個方面的管理：（1）開展配變資產清查工作，清理高能耗和運行時間長的殘舊配變，并及時進行更換。（2）加強配變運行數據的管理，掌握配變負載率的發展趨勢，整理出過載配變和即將過載的配變，制定相應的方案并做好設計，及時在配網規劃中立項實施改造。

（3）對于為解決重、過載而新增的配變，應合理設置其布點，在緩解配變重、過載的同時減小低壓供電半徑。我國節能配電變壓器發展概述

5.1 S7型變壓器的出現

變壓器產品的創新開發以達到節能降耗的目的成為變壓器行業發展的一個必然的趨勢。八十年代，我國推廣了第一代節能產品S7型變壓器。5.2 S9型變壓器的出現

由于變壓器制造技術的不斷進步，新技術、新材料、新工藝的采用，沈陽變壓器研究所于94年

首先推出了10kV級新S9型變壓器，節能效果顯著，迅速得到行業內各廠家以及用。S9系列（1998年標準）被稱為我國第二代低損耗節能變壓器，S9與S7型產品相比，空載損耗平均下降10.25%，空載電流下37.7%，負載損耗平均降低22.4%，且結構合理外型美觀。

5.3 S11型變壓器的出現 2002年，沈陽變壓器研究所進行了S11系列變壓器設計，S11是既S9的改進產品，它的主要優點：一是S11型卷鐵芯變壓器的空載損耗比同容量的S9降低了25％～30％；二是機械強度高,安匝分布平衡,產品的抗短路能力好；三是是變壓器取消了儲油柜。該系列產品外形美觀,體積小,是理想的免維護優質產品。電力部門于98年3月12日的發文，要求淘汰S7型變壓器，改善S9型、推廣S11型變壓器。

5.4 非晶合金變壓器

隨著科技發展，各種新型變壓器不斷涌現，變壓器鐵芯材料不斷更新，非晶合金以及其它新合金材料得到廣泛使用；非非晶合金帶材具有同向的軟磁材料、損耗低（約為硅鋼片的20％~30％）、電阻率高（約為硅鋼片的3倍）、后繼工藝處理方便、制造工藝環保的優點。但也有厚度薄、硬度大、退貨后材料易碎等缺點。在2001年的11月上海工業博覽會上首次出現了630KVA非晶合金鐵心的干式變壓器。非晶合金鐵心變壓器分為非晶合金三相配變變壓器、非晶合金組合式變壓器、非晶合金單相配變變壓器、非晶合金地下室配變變壓器、非晶合金地下室路燈變壓器、非晶合金干式變壓器。5.5 干式變壓器的發展

上個世紀五、六十年代在中國出現了B級絕緣的國外叫做《OVDT》的敞開、通風冷卻干式變壓器。

70年代，上海和北京變壓器廠相繼開發出厚絕緣帶石英粉填料的在真空狀態澆注的環氧樹脂包封干式變壓器，但厚絕緣難以解決開裂問題，也發生了一些事故。

正在人們對環氧樹脂干式變壓器技術產生懷疑時，順德變壓器廠成功地從德國引進不帶石英填料的純環氧樹脂薄絕緣（1-3mm）技術，它的出現，使我國的干式變壓器的技術得到迅速發展。

在本世紀初，上海GE公司采用美國技術研究開發出H級絕緣的帶填料的薄絕緣環氧樹脂真空澆注干式變壓器，這種變壓器具有體積小、質量輕、防火防潮的優點。在20世紀70年代后期，上海ABB公司制造了無模成型的“雷神”型纏繞玻璃纖維絲加強樹脂包封繞組的干式變壓器，它具有機械強度高、阻燃性好、無模成型成本低的優點。

因干式變具有防火、防爆、免維護，無污染，體積小的優點，近年來得到了大量應用。結束語。

總之，變壓器在節能降耗的方面,具有很大的節能潛力。應合理選用、配置、管理配電變壓器。隨著電力負荷的增長，配變的數量和容量也逐步增加，除了在工藝上采用新型節能材料、在規劃運行時降低變壓器損耗之外，還必須加強配變的管理，充分挖掘配變降損措施。

參考文獻

[1]李關定.配電變壓器節能淺析[J].上海節能，2009.11.[2]張笠.再談配電變壓器節能和容量優化[J].建筑電氣，2010.01.

第二篇：變壓器節能降耗措施

淺談變配電變壓器節能降耗措施

摘要：首先分析了變壓器運行的損耗，然后從配變的選型、配置、運行方式、無功補償和管理5個方面探討了其節能降耗措施。關鍵詞：配網；變壓器；節能降耗 0.引言

變壓器是電網中運用最普遍的設備之一，它貫穿于電力系統的發、輸、變、配、用各個環節。一般說來，從發電到用電需要經過3～5 次的電壓變換過程，其中變壓器必然產生有功和無功損耗，所以其電能總損耗約占發電量的 10%。尤其在變配電網中，增加配變布點的要求使得配電變壓器的數量和總容量非常龐大，在整個電力系統變壓器中占了相當比例。因此，提高變配電運行效率、降低配網損耗具有極為重大的意義。1.變壓器損耗

變壓器損耗包括鐵耗和銅耗［1］。鐵耗與鐵芯的材質有關，與負 荷大小無關，其值基本上是固定的；銅耗與變壓器的負載密切相關。

近似與負荷電流的平方成正比。變壓器的等效電路如圖 1 所示

因此，變壓器有功損耗可標示為：ΔP＝P0＋β2Pk

式中，ΔP 為變壓器有功損耗；P0 為空載損耗；β 為變壓器負載率；Pk為短路損耗率。變壓器的損耗率可以表示為： η=P2/P1×100%=P2/P2+ΔP1×100%隨著變壓器負載率的變化，當 β＝（P0 ／Pk）0.5 時，即當可變損耗（銅耗）等于不變損耗（鐵耗）時，變壓

器效率最大值為：

η max=SNcosφ/SNcosφ+2P0PK×100% 2.變壓器節能降耗措施

根據變壓器損耗產生的根源，以下從 5 個方面探討降低變壓器銅耗與鐵耗的措施。2.1合理選擇變壓器型號

變壓器的鐵耗發生在變壓器鐵芯碟片內，主要由交變的磁力線通過鐵芯產生磁滯及渦流帶來損耗。最早用于變壓器鐵芯的材料是易于磁化和退磁的軟熟鐵，20 世紀初，經研究發現，在鐵中加入少量的硅或鋁可大大降低磁路損耗，增大導磁率，且使電阻率增大，渦流損耗降低。經多次改進，用 0.35 mm 厚的硅鋼片代替了鐵線制作變壓器鐵芯。近年來，變壓器的鐵芯材料已發展到最新的節能材料 —非晶態磁性材料，非晶合金鐵芯變壓器應運而生 這種變壓器的鐵損大幅度降低，僅為硅鋼變壓器的 1/5。我國 S7 系列變壓器是 20 世紀 80 年代后推出的，其空載損耗和短路損耗均較高。目前推廣應用的是 S11 系列低損耗變壓器，其卷鐵芯改變了傳統的疊片式鐵芯結構為硅鋼片連續卷制，鐵芯無接縫，大大減少了磁阻，使空載電流減少了 60%～80%，提高了功率降低了電網線損，改善了電網的供電品質。文獻［2］對800kVA 的S9 型配變和非晶合金配變的節能性能進行了比較，其在 20%和 75%兩個負載率下的年節電量分別為10002kW·h 和 23940kW·h。

據統計，全國在網運行的 1980 年以前生產的老式配電變壓器仍有 2.5 億 kvA，與 S9 系列變壓器相比，它們的損耗高出40%，全年多損耗電能 100 億 kW·h，從環保方面看，相當于 7 000多萬桶原油產生的能量，每年向大氣排放大量二氧化硫和二氧化碳。此外，由于這批變壓器使用時間大都已超過 20 年，絕緣層老化、維修不方便，事故隱患不斷［3］。因此，更換高損耗配變帶來的節能效益是非常可觀的，且有利于增強配網運行的可靠性。我公司屬于新建礦山，據統計，目前羊拉礦山在網運行的35kV/10kV共2臺，10kV/400V變壓器60臺，總共62臺均為S9系列型號，其中10kV變壓器60臺總容量為：28240kvA,35kV變壓器2臺總容量為20000kvA，全礦電力變壓器總容量：48240kvA。2.2合理配置變壓器

一般電力變壓器的空載損耗和短路損耗之比大約在 1／4～1／3 之間，因此，當變壓器負載率在 50%～70%時，變壓器的運行效率最 高。故應根據配變所供負荷的特點，計算負荷變化的范圍，在同時考 慮技術和經濟兩因素的前提下，合理地配置變壓器的容量及臺數，這樣既可減少基本電費，提高運行效率，又能降低變壓器損耗。隨著變壓器制造技術的不斷提高，其空載損耗和負載損耗都有大幅下降。但是，在變壓器的發展過程中，空載損耗的下降速度遠遠超過負載損耗的下降速度，這是在磁性材料的制造技術方面進展較快的結果。隨之而來的一個變化是，變壓器的經濟運行容量明顯下降，以非晶合金變壓器為例，其經濟運行容量下降到了 20%～30%，且隨著變壓器容量的增大，節能效率也逐步提高。因此，在工程選型時非晶合金變壓器的容量宜大些。對于季節性負荷較強的地區，如果配變處于輕載的時間較長，其空載損耗將成為電能損耗的主要部分。因此，在這類地區宜采用非晶合金變壓器［4］。低壓臺區供電半徑在很大程度上影響配網線損，流經低壓配電網的電流較大，在導線截面一定的情況下，低壓線越長，損耗越大。因此，一方面，配變應裝設在所供臺區的負荷中心；另一方面，應增加配變的布點，避免低壓長距離供電。根據 礦山生產用電負荷情況，井下配變設備設計選型時可以考慮使用此類變壓器使用。2.3優化變壓器運行

由于變壓器并聯運行有很多優點［5］，所以大型企業一般都有 多臺變壓器同時運行，在運行中根據實際負荷大小安排變壓器臺數，合理分配負荷，將有效地降低企業的電能損耗和運行成本。據統計，目前我公司在網運行的35kV/10kV變壓器60多臺，每月向電網公司支付容量費：325000元，全年共支出容量費：3900000元。以公司35kV降壓站主變運行方式及損耗計算為例：

（1）型號：SF9-16000/35#1主變一臺空載損耗：14.7kW,負載損耗：73.61kW,正生產常情況下，按照電網電量價：0.4375元/kW.h計算，每天型號SF9-16000/35主變一臺損耗費為：73.61kW×0.4375元/kW.h×24=772.905元，年損耗費總支出：278245.8元。

（2）型號：SF9-4000/35#2備用變一臺空載損耗：4.85kW,負載損耗：30.69kW，非正常生產情況下，根據生產負荷改變主變運行方式，停運#1主變，改投運#2備用變一臺損耗費為：30.69kW×0.4375元/kW.h×24=322.245元，與#1主變相比每天節約：450.66元。如果公司各廠變配電站室運行值班人員，根據各廠生產所需負荷情況及時改變變壓器運行方式，每年可以為公司節約變壓器損耗費用支出非常可觀。對于低壓側存在聯絡關系的系統，只需通過操作低壓開關即可實現運行方式的轉換，相比之下，單純新增或更換變壓器不僅工作量大，而且經濟性不高，甚至在較多情況下效果還不如低壓側聯絡的方式 低壓聯絡系統可推廣到相鄰的多臺變壓器，且只需經過簡單計算即可得出臨界負荷電流［6］ 在低壓配變之間距離較近時，可在規劃配變時增加低壓側聯絡線路，在同時考慮供電可靠性和經濟性的情況下，選擇合理線徑的低壓聯絡線，這種方式適合供電線路短，用電設備集中，比如：浮選車間供電方式，尤其適用于住宅生活區供電。此外，在發達城市農村配網的臺區改造方案中也可考慮低壓聯絡的方式，如新增配變解決重 過載問題時可在新增配變和原配變之間增加低壓聯絡線當負荷的峰谷差較大且負荷較長時間處于較小水平時，可增設小容量變壓器，在負荷較大時用主變壓器供電，在小負荷時用小容量變壓器供電，這樣既滿足了大負荷時配變容量的要求，也能在小負荷時降低損耗。

2.4 采用無功補償提高功率因數

配電變壓器的效率不僅隨著輸送有功功率的變化而變化，還隨著負荷功率因數的變化而變化，電網要求用戶功率因數不得低于：cosφ=0.93，通常功率因數低時，變壓器效率相應地也降低、應對變壓器進行無功補償，提高其功率因數，可以大大減少無功功率在變壓器上的傳輸，從而減少變壓器上的損耗這種方法節能效果顯著。通常會在功率因數較低時采用就地電容補償或者減少感性負載運行，發電廠可采用進相運行等，此外，無功功率補償還可降低高壓電網的線損，提高變壓器的負載能力，并改善用戶的電壓質量。例如：我公司二選廠功率因素0.87,硫酸廠、電銅廠及10kV大平臺線功率因素0.83，可以考慮無功補償提高功率因數。2.5 加強配變的管理

在礦山供電網絡圖上看，我公司配變規模數達60多臺，這些配變的型號、容量和運行狀態各不相同，如何系統地管理配變臺帳，及時發現損耗較高的節點，并采取有效的節能降耗手段，是一項復雜的工作 在實際工作中應加強如下幾個方面的管理：

（1）開展配變資產清查工作，清理高能耗和運行時間長的殘舊配變，并及時進行更換。

（2）加強配變運行數據的管理，掌握配變負載率的發展趨勢，整理出過載配變和即將過載的配變，制定相應的方案并做好設計，及時在配網規劃中立項實施。

（3）對于為解決重、過載而新增的配變，應合理設置其布點，在緩解配變重、過載的同時減小低壓供電半徑。

（4）在設計生活居民及施工用電方案、配置變壓器容量時，不能采取一刀切的方式去規定每戶施工的用電容量，而應根據實際的用電情況，有彈性地選擇配變的容量和臺數。3.結語

合理選用、配置、管理配電變壓器在節能降耗方面具有巨大的 潛力 隨著電力負荷的增長，配變的數量和容量也逐步增加，除了 在工藝上采用新型節能材料 在規劃運行時降低變壓器損耗之外，還必須加強配變的管理，充分挖掘配變降損措施。

［參考文獻］

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第三篇：配電系統的節能降耗措施

配電系統的節能降耗措施

暨毓海

(邵武煤業有限公司機電部管理)

【摘要】電力在各項能源消耗領域中所占比重較大，各電力企業在輸電，配電，供電，用電等方面開展節能降耗活動，將對順利實現“十一五”節能降耗指標起到重要作用。本文通過對配電系統中電能損耗的方式及危害的分析，闡述了在實際工作中如何采取具體措施來降低和控制配電系統的電能損耗。【關鍵詞】系統

降損

節能

措施 1.概述

節能降耗是提高企業經濟效益，增強企業競爭力的重要措施。在我司現有的電力系統中，6KV及380V/220V電壓等級則是配電系統的主體，與各生產單位及車間的關系是最為密切。電能在輸配電設備中進行傳輸的過程中，會產生一定的功率損耗，并在相應的時間內產生能量損失。我們通常所說的配電系統線損率就是指在一段時間內，電力在傳輸過程中損失的有功電量和該系統所獲得的總電量之比。

線損一般包括有技術線損和管理線損。技術線損是指電能在傳輸過程中直接損失在傳輸設備上的那一部分電量，也稱為負載損失；管理線損則是指在計量的統計及管理環節上造成的電能損失，這些都需要采取必要的組織措施和技術措施來減少和避免。2.線損的危害性

2.1線損造成大量的能源浪費

一般配電系統的線損率在3%以上，若經多次變壓后線損率可達到更高（一般規定，受電端至用電設備的線損率指標為：一次變壓3.5%以下，二次變壓5.5%以下，三次變壓7%以下）。這不僅是電能的損失，更表現在對能源的大量浪費。因此，配電系統的線損產生的經濟損失，體現在發、供、用電一條龍的各個環節上。如果不采取有效措施來降低配電系統的線損率，必然會對能源的利用和企業的經濟效益產生不良影響。同時，隨著電力需求的不斷增長，電量損失也會越來越大。所以，我們每個企業都必須從技術上、管理上來采取有效措施來降低線損。2.2造成線損的主要問題

我們知道，造成線損的大部分原因是發熱，發熱的過程就是電能轉化為熱能的過程，它不僅造成了電能的損失，同時也使導體的溫度升高，這不僅加劇了絕緣材料的老化，同時也使得絕緣程度降低，壽命縮短，直至出現熱擊穿，引發配電系統故障。尤其是當配電線路容量不夠時，發熱往往更易引發電氣火災。

發熱在接點部分最為明顯，配電網中有相當多的故障都是由于接點處的接觸電阻變大而發熱引起的。一般接點處的接觸電阻往往大于兩端材料的電阻，即使在正常負荷電流的情況下也會產生嚴重發熱（這種情況在不同材質導線的搭接處更為明顯），從而又加劇了導體接觸電阻的上升，如此一來產生惡性循環，最終就導致了接觸部分燒壞，引起故障。在我們的維修實踐中發現，架空線路的搭接處與電纜的接頭處是此類故障的多發點。

3.節能降損的技術措施 3.1合理選用變壓器

應根據各生產單位及車間的用電特點選擇較為靈活的變壓器結線方式，并能隨各變壓器的負載率隨時進行負荷調整，變壓器的經常負荷應以大于變壓器額定容量的75%為宜，以確保變壓器運行在最佳負載狀態。同時，變壓器的三相要力求平衡，反之，不僅降低了出力，而且增加了損耗。而且要盡量采用新型節能型變壓器。

3.1.1變壓器的降耗

我司變壓器數量多，容量大，分布廣，其中有些是老型號的變壓器，那么總損耗就不容忽視。因此，降低變壓器的損耗是勢在必行的節能措施。S11系統是目前推廣應用的低損耗變壓器，空載損耗比S9低一半以上，因此，應在輸配電項目建設環節中推廣使用低損耗變壓器。3.1.2變壓器的經濟運行

變壓器的經濟運行是指在傳輸相同電量的情況條件下，通過擇優選取最佳運行方式和調整負載（既避免大馬拉小車，也避免小馬拉大車），使變壓器電能損失降到最低。每臺變壓器都存在有功功率的空載損失和短路損失以及無功功率的損耗和額定負載消耗。由于變壓器的容量，電壓等級及鐵芯材質的不同，以上的參數可各不相同。因此變壓器的經濟運行就是選擇參數好的變壓器和最佳組合參數的變壓器運行。3.2合理進行無功補償

合理的選擇無功補償方式、補償容量及補償地點，能夠有效的穩定系統的電壓水平，避免大量的無功通過線路遠距離傳輸而造成有功電能損耗。對配電網的電容器無功補償，通常采用集中、分散、就地相結合的方式；電容器補償的方式可按母線電壓的高低，功率因素的大小、負載電流的大小等來劃分進行，同時，要根據負荷用電的特征來具體選擇。3.2.1 變壓器功率因數的補償

運行中的變壓器，其消耗的無功功率是消耗的有功功率的數倍。無功電量在電網的傳輸中造成大量的有功損耗。在一般的配電網中，無功補償裝置是安裝在變壓器的低壓側系統中的，而且通常認為只要將功率因素補償到0.9--0.95已是到位，而忽略了對變壓器的補償。3.2.2 線路功率因數的補償

功率因數是反映電力用戶用電設備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指標。用電設備功率因數太低，將帶來許多不良的后果。首先會使電力系統內的電氣設備容量不能得到充分的利用；其次增加了輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗；而且會使線路的電壓損失增大，從而使負荷端的電壓下降，以致影響用電設備的正常運行。

因此，減少變壓器和電動機的浮裝容量，使其實際負荷達到額定容量的75%；調整負荷，提高設備利用率，減少空載運行的設備；在高壓和低壓電力線路中適當采用并聯電容器補償，可有效提高電力線路的功率因數。3.3減少接點的數量，提高接點質量，降低接觸電阻

在配電系統中，導體之間的連接普遍存在，數量眾多的連接點，不僅成為系統中的安全隱患，而且還是造成線損增加的重要因素。因此，應盡量減少節點數量，提高連接工藝，保證導體接觸緊密，就能進一步降低接觸電阻。同時，在選用導線時，應在理論最小截面的基礎上增加一至二級，減小線路的阻抗。3.4調整用電負荷，保持均衡用電

調整用電設備的運行方式，合理分配負荷，移峰填谷，降低電網高峰時段的用電增加電網低谷時段的用電；改造不合理的局域配電網，避免線路的迂回布設，盡量保持三相平衡，使各車間單位用電均衡，降低線損。同時，盡量采用新型節能型照明電器。

4.降損節能的組織措施 4.1電能計量管理

準確的電能計量不僅是降低線損的依據，也是考核經濟及技術指標的依據。對電度表應定期檢查、校驗，及時調整倍率，降低電能計量裝置的綜合誤差。對于關鍵部位的電度表盡量采用先進的電子表計。4.2無功補償管理

除了進行日常的功率因素考核外，針對一些用戶只關心功率因素是否大于0.9，對無功倒送不加重視的情況，要有選擇地在用電量大、功率因素接近1的用戶處裝設無功電度表；根據負荷的用電特點，選擇合理的電容器投切依據。4.3線損指標管理

供用電部門應對本單位進行線損的理論計算，并與實際情況相比較，以獲得較為合理的線損指標。另外，還有一個就是將用戶電表實抄率、電壓合格率、電容器投入率及節能活動情況等列入線損指標考核，有獎有罰，調動員工的管理積極性。

4.4諧波抑制管理

目前，隨著群眾生活水平的提高，電網中非線性用電負荷呈大量增加的趨勢，配電系統中諧波污染日趨嚴重。諧波不僅會降低系統的功率因素，而且會在設備及線路中產生熱效應，導致電能損失。我司機電管理部通過技術改造，在試點單位安裝了節電器（主要作用為濾波----抑制諧波），通過比對，在同等用電情況下可節電5--8%，產生了良好的經濟效益。因此，用電管理部門應對本系統的諧波存在和污染程度做到心中有數，依情況采取相應的諧波抑制措施。4.5統計分析管理

分片、分電壓等級進行線損統計，定期分析線損的現狀，分析電壓，無功工作中出現的問題，及時做出改進措施，確保線損指標的完成。做好線損率曲線圖表，掌握系統有功、無功，功率因素、電壓及線損情況，為今后提高電能質量、系統經濟運行及制定降損措施提供可靠的數據依據。5.結束語

節能減排是“十一五”期間一項全社會共同的任務，是構建和諧社會的一個重要因素，也是我們每個人的責任。配電網的降損節能工作不但可以減少用戶電費支出，提高企業的經濟效應，挖掘供電設備的供電能力，而且對國家能源的利用、保護環境和資源優化都極為有利。應引起供、用電部門的高度重視。在采用傳統節能降耗措施的同時，還應加大科技投入，引進新產品新技術，提高用電管理的技術水平和管理水平，為合理利用能源做出貢獻。

【作者簡介】暨毓海 男 1965年9月出生，1985年畢業于福建龍巖煤炭技工學校，在福建邵武煤業公司機電部工作，任水電所付所長，助理工程師（技術員）。地址：354001 邵武煤業有限公司機電管理部，電話：***

第四篇：農村配電變壓器防雷措施的應用

農村配電變壓器防雷措施的應用

[摘要] 目前我國農村地區共有配電變壓器約124萬臺，由于大多位于低洼荒野之地，容易遭受雷擊受到損壞，每年雷擊變壓器占變壓器損壞的50％以上，不僅造成國家財產的損失，而且給廣大人民群眾的生產生活帶來極大的不便。文章結合實際情況，分析雷擊變壓器的原因，提出配電變壓器防雷的措施，在實際應用中收到良好效果。

[關鍵詞]配電變壓器；防雷措施

[作者簡介]王海彬，廣東電網公司茂名高州供電局助理工程師，研究方向：10kV及以下配電網，廣東 高州，525200

[中圖分類號]TM727.1 [文獻標識碼]A [文章編號]1007-7723(2008)12-0149-0002

高州市農村鄉鎮面積約3200平方公里，用電戶數130萬，目前共有2700多臺配電變壓器。由于高州為山區地形，土地遼闊，根據氣象臺的統計，全市年平均雷暴日數為90天，配電變壓器受雷擊損壞較為嚴重。這不僅給供電企業帶來極大的經濟損失，而且嚴重影響供電可靠性，給廣大人民群眾的生活生產帶來極大的不便。因此，為了防止雷電對配電變壓器的侵害，保證配電變壓器安全運行，有必要對配電變壓器防雷保護措施進行分析，從而有選擇性地采取適當的防雷保護措施，確保電力設施的安全可靠運行。

一、雷擊變壓器的分析

雷電是指一部分帶電的云層與另一部分帶異種電荷的云層，或者是帶電的云層對大地之間迅猛放電的自然現象。這種迅猛的放電過程產生強烈的閃電并伴隨巨大的聲音。這就是我們常看到的閃電和雷鳴，自然界每年都有幾百萬次閃電，全球每年因雷擊造成人員傷亡、財產損失不計其數。最新統計資料表明，雷電造成的損失已經上升到自然災害的第三位。雷電電流平均約為20000A(甚至更大)，雷電電壓大約是10的lO次方伏(人體安全電壓為36伏)，一次雷電的時候大約為千分之一秒，平均一次雷電發出的功率達200億千瓦。雷電破壞主要有三種基本形式：直擊雷、感應雷和雷電波。每年5至9月都是雷擊的高發期，由此導致的變壓器損壞事故比例也是較大的。雷擊變壓器的繞組損壞是通過很高的電壓幅值，數十倍甚至數百倍的電壓，使繞組發生嚴重的損壞而變形。從燒壞的故障點可以明顯看出，痕跡較新，同時由于溫度過高，使油急劇膨脹，甚至噴出，油色呈黑色，有氣味。

雷擊損壞變壓器過去單純認為是雷電波進入高壓繞組引起，但理論分析和實際試驗表明：配變雷害事故的主要原因是由于配電系統遭受雷害時的“正反變換”的過電壓引起的，而反變換過電壓損壞事故尤甚。現就正反變換過電壓發展過程進行分析，討論配變的防雷保護。正變換過電壓。當低壓側線路遭受雷擊時，雷擊電流侵入低壓繞組經中性點接地裝置入地，接地電流Ijd在接地電阻Rjd上產生壓降。這個壓降使得低壓側中性點電位急劇升高。它疊加在低壓繞組出現過電壓，危及低壓繞組。同時，這個電壓通過高低壓繞組的電磁感應按變比升高至高壓側，與高壓繞組的相電壓疊加，致使高壓繞組出現危險的過電壓。這種由于低壓繞組遭受雷擊過電壓，通過電磁感應變換到高壓側，引起高壓繞組過電壓的現象叫“正變換”過電壓。反變換過電壓。當高壓側線路遭受雷擊時。雷電流通過高壓側避雷器放電入地，接地電流Ijd在接地電阻Rjd上產生壓降。這個壓降作用在低壓側中性點上，而低壓側出線此時相當于經電阻接地，因此，電壓絕大部分加在低壓繞組上了。又經電磁感應，這個壓降以變比升高至高壓側，并疊加于高壓繞組的相電壓上，致使高壓繞組出現過電壓而導致擊穿事故。這種由于高壓側遭受雷擊，作用于低壓側，通過電磁感應又變換到高壓側，引起高壓繞組過電壓的現象叫“反變換過電壓”。變壓器不同接線對正反變換過電壓的影響。(1)Yzn11接線。當低壓側線路落雷時，雷電流進入低壓側的兩個“半繞組”中，大小相等、方向相反，在每個鐵心柱上的磁通正好互相抵消，因而也就不會在高壓繞組中產生正變換過電壓。在高壓側線路落雷時，實際上由于變壓器結構和漏磁等原因引起磁路不對稱，因而磁通不可能完全抵消，正反變換過電壓仍然存在，但是較小，可認為有較好的防雷作用。(2)Yyn0接線。這種接法的變壓器是我國的一種標準接線。它有很多優點：1)正常時能保持各相電壓不變，同時能提供380／220V兩種不同的電壓以滿足用戶要求；2)發生單相接地短路時，可避免另兩相電壓的升高；3)可避免高壓竄入低壓側的危險。因此，配電網中幾乎所有配變均采用此種接法。

二、配電變壓器防雷保護措施的應用在配電變壓器高壓側裝設避雷器。根據DLtT620－1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》規定：配電變壓器的高壓側一般應采用避雷器保護，避雷器應安裝在高壓熔斷器與變壓器間。避雷器的接地線和變壓器低壓側的中性點以及變壓器的金屬外殼三點應連接在一起接地，以充分發揮避雷器限壓作用和防止逆閃絡。這也是部頒推薦的防雷措施。在配電變壓器低壓側加裝普通閥型避雷器或金屬氧化物避雷器。用正反變換過電壓理論分析可得知產生正反變換過電壓是由于低壓繞組過電壓引起。因此，只要設法限制低壓繞組過電壓的幅值，正反變換過電壓就可得到限制。低壓側裝設避雷器就是用來限制低壓繞組過電壓的幅值，有了低壓避雷器，正反變換過電壓也就得到有效的抑制，從而也就可以保護高壓繞組。這種保護方式的接線為：變壓器高、低避雷器的接地線、低壓側中性點及變壓器金屬外殼四點連接在一起接地(或稱三點共一體)。對100kVA及以上的變壓器其電阻值應不大于4D,，對100kVA以下的變壓器其接地電阻應不大于10。低壓側所裝避雷器與變壓器的電氣距離應不超過5m，越近效果越好，一般可裝于變壓器低壓出線總開關或總保險絲的外側，與變壓器共用接地裝置。這樣，即使避雷器內部有問題造成接地短路，熔絲或連接引線也會熔斷將故障切除。高、低壓側接地分開的保護方式。這種保護方式的接線為高壓側避雷器單獨接地，低壓側不裝避雷器，低壓側中性點及變壓器金屬外殼連接在一起，并與高壓側接地分開接地。研究表明，這種保護方式利用大地對雷電波的衰減作用可基本上消除逆變換過電壓；而對正變換過電壓，計算表明，低壓側接地電阻從10降至2.5時，高壓側的正變換過電壓可降低約40％。若對低壓側接地體進行適當的處理，就可以消除正變換過電壓。該保護方式簡單、經濟，但對低壓側接地電阻要求較高，有一定的推廣價值。若某些地點雷電活動較劇烈，低壓線路較長，雷擊變壓器事故較多時，除在變壓器低壓倒出口安裝一級低壓避雷器以外，尚可在低壓倒出線20～40m左右(一檔)的地方再加裝一組避雷器，或將低壓絕緣子鐵腳接地，以提高保護的可靠性。只要避雷器與被保護設備的電氣距離不超

過5m，裝于變壓器低壓倒出線的一組避雷器不但能夠保護變壓器，尚可以同時保護一路或幾路低壓出線的總電度表及其他電氣設備。若變壓器低壓側中性點不接地，為了防止中性點電位升高時威脅人身和設備安全，尚必須在中性點加裝一低壓擊穿保險器接地。它主要有兩方面的作用：一是雷電波作用下，中性點出現危險的正、逆變換過電壓時，保險器擊穿，等于將中性點直接接地；二是當運行中變壓器絕緣擊穿，高壓竄入低壓系統時，保險器即自動放電，將低壓系統接地，保證低壓倒出用電安全。避雷器接地引下線越短越好。因為接地線越長，其電感值越大，在不大的雷電波陡度di／dt=10kA/US時，接地線上的壓降將會達到一個較大的數值。它和避雷器殘壓疊加作用在配變絕緣上，會大大加劇破壞性。所以對于高壓側，避雷器應裝于高壓跌落式熔斷器的下端。這樣不僅能減少接地引線的長度，也給避雷器安裝預試帶來方便(取下跌落式熔斷器，做好安全措施即可進行，不會影響高壓線路運行)；其次，當避雷器質量不良，放電不能熄弧時，工頻續流使高壓跌落式熔斷器熔斷，熔管自動跌落，可避免因此造成對高壓線路供電的影響，減少線路的跳閘率。接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設備和線路遭受損壞、預防火災、防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統正常運行。近年來，國內許多地區連續發生多起因接地網不滿足要求而引起的設備損壞事故。同時雷擊是導致電網事故的主要自然災害之一，雷擊引發的電網事故占總事故的50％以上。因此，良好的接地裝置應是防雷的重要技術措施。接地電阻實際是兩部分電阻之和，一部分是接地體金屬物的電阻，另一部分是整個大地的電阻也稱流散電阻。由于金屬接地體的電阻很小，因此接地電阻主要決定于流散電阻的大小。流散電阻主要由接地裝置的結構和土壤電阻率決定，土壤的電阻率越低，流散電阻也就越低。一些地區土壤電阻率較大，致使接地電阻值超出規程要求。因此，要采取多項措施降低接地電阻，常用的方法有更換土壤、采取深井式垂直埋地極、利用接地電阻降阻劑、采取伸長水平接地體等方法降低接地電阻。

配電變壓器的防雷措施多種多樣，各地配電變壓器運行方式、安裝地點等實際情況又不盡相同。搞好農村配變的防雷保護不僅有直接的經濟效益，還有很大的社會效益。因此，合理地選擇防雷保護措施，因地制宜，重視和加強配電變壓器的運行管理，定能收到提高配電變壓器防雷保護的效果。

第五篇：節能降耗措施

節 能 降 耗 措 施

工作小組組長：

小組成員：一：節約用電（監督人：）

1.辦公室白天盡可能利用自然光，不開或少開照明燈，杜絕“長明燈”。

2.辦公室內的電腦、復印機、打印機等辦公設備要設置為不使用時自動進入低能耗休眠狀態，減少待機消耗。將電腦顯示器亮度調整到一個合適的值，顯示器亮度過高既會增加耗電量，也不利于保護視力。為電腦設置合理的“電源使用方案”，短暫休息期間，可使電腦自動關閉顯示器；較長時間不用，使電腦自動啟動“待機”模式；更長時間不用，盡量啟用電腦的“休眠”模式。不使用時及時關閉。

3、下班前20分鐘關閉空調，不管是在辦公室還是公司過道走廊，應養成隨手關燈的習慣，在光線好的條件下利用自然光代替室內照明。

二：節約辦公費用（監督人：）

1.加強辦公經費和辦公用品的使用管理，規范辦公用品的配備、和領用，盡量選擇環保、質優、價廉、能耗小的辦公設備。復印打印用雙面，邊角余料巧利用，可以再利用的紙張按大小不同分類放置，能用的一面朝同一方向，方便再使用。

2、嚴格辦公室通訊設備的使用，嚴禁用公司電話私人聊天等。

3、充分利用互聯網，推行電子辦公，盡量使用電子郵件代替紙類文件。部門之間盡可能通過網絡溝通，節省電話費。在網絡正常的情況下，一般事務性通知、資料傳送等通過網絡進行，減少紙質資料復印和使用傳真的頻率，根據不同需要，所有文件盡量使用小字號字體，可省紙省電。

4減少使用紙杯，在單位盡量使用自己的水杯，本單位人員自帶水杯。

5、重復利用公文袋，公文袋可以多次重復使用，將可重復使用的公文袋回收再利用。

三：節約用水（監督人：）

杜絕跑、冒、漏、滴和長流水現象。洗刷時盡量不要全程開著水龍頭，如有發現水龍頭損壞漏水等現象及時向相關部門反映。

四：出行方面（監督人：）

集體公務活動安排合乘汽車，鼓勵同仁共乘，減少損耗。

小組成員之間互相監督，共同落實節能降耗的各項措施。對于節能降耗工作懈怠，落實不力的人員，在匯報公司相關領導后，將根據公司要求及規定作出嚴肅處理。