翁锦华
福建省漳州市高级技工学校 福建省漳州市 363000
摘要：本文从降低变压器损耗的背景研究出发，提出了如何降低变压器损耗的技术节能措施，是保证变压器安全运行，更好的服务于社会汇集千家万户有力保障，为技术和经济发展奠定了坚实的基础, 有较强的应用和推广意义。
关键词： 变压器 降低损耗 节能措施
1 背景研究
在电力系统中变压器的地位非常重要，效率也很高，但由于变压器数量和容量都较大，其总损耗是不能忽视的。变压器与其它电器设备相比其故障率极低，但是一旦发生故障，将给相关领域带来损失。变压器的电能损耗由固定损耗和可变损耗两部分组成，其中，固定损耗主要和电压有关，指的是变压器的“铁损”。可变损耗主要与负荷的电流有关，主要是指变压器绕组中的“铜损”。根据以上变压器产生损耗的原因，提高变压器运行效率，是提高经济效益的重要手段，这就要求采取有针对性的技术节能措施来降低变压器损耗。结合多年教学和实践经验，主要从以下方面展开论述。
2技术节能措施
2.1合理控制变压器运行台数
变压器是电力网中的重要设备，由于连续运行的时间长，为了使变压器安全经济运行及提高供电的可靠性和灵活性，在运行中通常将两台或以上变压器并列运行。当一台变压器发生故障时，并列运行的其它变压器仍可以继续运行，以保证重要用户的用电。或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器，再将要检修的变压器停电检修，既能保证变压器的计划检修，又能保证不中断供电，提高供电的可靠性。用电负荷季节性很强的地方，在负荷轻的季节可以将部分变压器退出运行，这样可以减少变压器空载损耗及无功励磁电流，提高运行效率，改善电网功率因数，提高系统的经济性。
合理控制变压器运行台数，可以提高变压器的经济运行，即变压器总的功率损耗最小的运行方式。根据变压器的效率和负荷关系的分析可知，当变压器的铜耗等于铁耗时，变压器效率最高。并联运行变压器，使其经济运行，就要控制变压器的台数，确定不同负荷时投入运行的变压器台数，实现在该负荷下投入几台变压器时损耗最小，使变压器电能损耗减少。一般负荷绝大部分为三级负荷的，可装设一台变压器。若一、二级负荷所占比例较重，必需两个电源供电的，则应装设两台变压器。特殊场合可使用多台小容量变压器，例如，受运输和作业条件限制的井下变电站。结合实际选用低能耗、高效率的节能型变压器是节能的重要手段，它可以减少空载时由铁损、漏磁损耗、励磁电流产生的铁损和负载时由负载电流在变压器线圈电阻上产生的损耗，达到经济运行的目的，实现节电增效，对当前国家提倡的节能有着重大的意义。
2.2停用空载变压器，采用变容变压器
长期以来，我国电网具有负荷分散、季节性强、平均负荷率低的特点，有的变压器，特别是农村以排灌为主的配电变压器，有时处于无负荷状态，在农网建设与改造中选用的变压器应符合农网的负荷特点，进一步降低变压器的空载损耗和空载电流，满足当前和今后数年内，新装和更换的配电变压器具有技术先进性和运行可靠性。在这种情况下，及时停止空载变压器的运行，是一项行之有效的降损节能措施。
例如，一台10 kV、100kV·A变压器，其空载损耗为730W，停运一个月少损耗的电能为
△Wt = 730×24×30×10-3 =525.6 ( kW·h)
按每千瓦时的电价为0.57元人民币计算，一台空载变压器停运一个月可节约资金为299.59元人民币。由计算可知，停用空载变压器节电效应十分显著。
对于明显季节性的用电负荷，可以采用变容变压器。
变容变压器是一种节能变压器，它包括变压器壳体、变压器芯和控制装置，变压器壳体上部设有高压输入接线端子和低压输出接线端子，变压器芯分别设为大变压器芯和小变压器芯的两个，大变压器芯和小变压器芯安装在同一变压器壳体内，大变压器芯和小变压器芯之间安装有控制装置。高压输入接线端子及低压输出接线端子分别通过控制装置与大变压器芯的输入输出端及小变压器芯的输入输出端连接，以达到变换变压器容量，从而适应负荷的变化，达到节能降损的目的。
2.3调整变压器三相平衡负荷
在实际运行的低压电网中，由于各种单相负荷，例如冰箱、空调、电视机、电风扇的接入，造成三相间负荷往往很不平衡，使三相电流不平衡，不平衡度愈大，通过中性线的电流愈大，电能损耗也愈大。电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的“铜耗”，还会增加变压器的“铁耗”，甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。
在电网改造和建设中，调整不平衡电流无功补偿装置，能有效地调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可以使三相功率因数均补偿至1，三相电流调整平衡。实际应用表明，可使三相功率因数补偿到0.95以上，使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内，同时换相开关通过智能化逻辑判断自动选择供电相，自动调整三相负荷的不平衡，降低电能在传输过程中的损耗，最大化的提高电能利用率的同时增强了电网供电的可靠性。实际应用中可以采用低损耗变压器，例如S9、S10、S11型变压器，其电力网损耗降低的效果很明显。
2.4 改善功率因数 cos?
功率因数的大小与电路负荷的性质有关，在电力系统中，变压器是感性负载，其功率因数小于1。功率因数是电力系统的一个重要技术数据，是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加供电损耗。当有功率负荷不变时，无功功率消耗增大，会导致变压器电流增大，变压器容量增大，从而增大了功率损耗。
在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供的无功功率。由于减少了无功功率在电网中流动，因此可以降低变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是改善功率因数，使负荷电压更稳定，减少投资费用及供电系统中的电压损耗，改善电能质量。
2.5 降低变压器的运行温度
变压器运行温度是描述变压器运行状态的最主要的技术参数，也是直接判断变压器运行状态的方法和手段。变压器绕组中电阻值随着变压器温度的变化而变化，对于铜线，温度每增减1℃，电阻值相应增减0.32%～0.39%。如果改进变压器通风，改善变压器散热条件，提高散热系数，就可以使变压器的温度下降，导线电阻值降低，从而使有功功率损耗降低。
运行时发现变压器温度异常，应先查明原因后，再采取相应的措施予以排除，把温度降下来，如果是变压器内部故障引起的，应停止运行，进行检修，熟悉并掌握变压器运行温度及处理技能有着十分重要的意义。
3 结束语
降低变压器损耗是提高经济效益的一条重要途径，也是一项长期艰巨的工作，随着经济体制的不断发展和社会的全面进步，变压器节能降损工作是电力工作当务之急。今后不断采用新科技手段、先进技术和各种管理方法，推广使用节能型变压器，以及对一些高能耗变压器的节能改造，再根据具体情况选择适当的变压器等这一系列措施可大大降低变压器的损耗，以取得更高的社会效益和经济效益，达到安全、可靠、高效、经济运行的目标。
参考文献：
【1】 高红英 《10kV配电网降损分析》 电力设备 2008
【2】 李友文 《工厂供电》 化学工业出版社 2010
姓名：翁锦华；性别：女；出生年月：1976年3月；民族：汉；籍贯：福建诏安；学历：本科；职称：高级讲师；研究方向：电工电子。