张强林
新疆实创兴光电力技术有限公司 新疆乌鲁木齐市 830000
摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。社会高速发展对电力能源提出更高的供给需求，其间接加大电力供给设备的运行压力，特别是对于电力变压装置来讲，高容量能源的供给，将加大变压设备内各类组件的运行压力，令设备内部产生一定的能耗现象。为此，在对电力变压装置进行设计时，可结合节能环保理念，降低设备运行过程中产生的损耗问题，提高设备利用率。本文就大型电力变压器设计中的节能技术应用展开探讨。
关键词：控制技术；节能技术；大型电力变压器
引言
随着社会经济的不断发展和社会生产力水平的进一步提升，人民群众对用电的需求量日益扩大，由于电力企业的能源消耗量较大，使得电力变压器的节能问题成为广大社会民众广泛关注的问题。优化电力变压器的运行方式，完善电力变压器的节能对策，有利于降低能源的损耗，进而提升电力企业的整体经济效益。
1大型电力变压器损耗现状
现阶段，电力变压器是当前我国电力系统中损耗程度比较严重的一类设备，所以对电力变压器进行节能化的处理十分重要。电力变压器的节能处理不但可以从源头上降低环境污染的程度，同时，还可以有效地调整项目的成本费用，进一步减小其实际的配电成本，让其可以更好地实现绿色电力的良好化发展。电力变压器损耗问题会直接拉低总体电力系统的经济、环保性等，要想进一步的提升其系统的社会以及经济效益，就必须要进行电力变压器的节能改造。现阶段，我国电力节能问题会比较严重，节能现状理想度低下，电网损耗约为7%，电力变压器的损耗会达到60%，由此可见，电力损耗现象的严重性。电力变压器损耗可以大致划分成为两类，其分别是铜损与铁损，不同种类的损耗可以进一步划分为附加以及基础的损耗。负载损耗中铜损耗数值会比较高，空载损耗是其中较为重要的一类铁损耗。铁损耗和铜损耗共同构成了总损耗，现阶段，我国电力变压器每年所产生的电能损耗高达450亿千万时，是全国总发电量的3.4%，其不但会影响电力企业的正常发展，同时，还会给其造成较为严重的资源损耗等问题，甚至还会诱发环境污染。虽然，当前，我国已经开始将重心放置到电网改造层面，并在其层面投入了较大量的资金，但是，其总体资金仍旧会比较短缺，存在一定的限度，大部分电力变压器的使用时间都比较长，若其全部替换，总体成本极高，因此，我国大多数的地区仍旧会使用能耗比较高的变压器，所以，其总体的节能效果会比较差。
2大型电力变压器设计中的节能技术应用?
2.1基于节能环保理念变压器降损技术的设计
大型变压器装置运行过程中，不同运行工况下，其所产生的损耗参数具有一定的差异性。但此类损耗问题的产生点均是由设备本体运行工序的不规范性所导致的，例如，机械部件的损耗影响、电磁影响、构件布局影响等。在对降损技术进行设计时，主要以空载、负载两种运行工况为主。（1）在对空载工况下进行降损设计时，应先对铁芯连接形式进行改变，确保铁芯介质的导磁方向具有一致性，以此来降低传输过程中的反向损耗，通常情况下，连接缝的对接角度以45o最佳（通过实践表明，45o的连接缝比90o连接缝的损耗率低2.5%）；铁芯焊缝处应采用五级接法，提高不同构件之间的融合度，降低损耗率；在对夹紧方式进行确定时，可采用黏带法对部件进行捆绑处理，以此来规避因击穿问题所造成的畸变现象；在对磁通密度进行选择时，应以经济成本为基准，尽量保证空载工况下，设备所呈现出损耗率与磁密达到一定线性关系（1:1.252），进一步降低磁密的影响；在实际制造过程中，应保证设备构件的完整性，不得出现刮蹭现象，以避免产生因形变所造成的内应力畸变问题。
（2）在对负载工况下进行降损设计时，应先对线圈绕组结构进行优化处理，适当增大线圈的流通量，保证线圈通电所产生的磁通力与整个系统所产生磁通力达到一个均衡值，这样一来，通过磁力的分化效果，可有效避免装置运行过程中产生局部过热的现象。但在此过程中应注意的是，不同电压属性的绕组结构存在差异性，这就需要按照实际组织结构设定出针对性的改进措施，以提高系统的传输性能。为保证降损设计方案的可实施性，可利用软件对变压装置进行参数界定，通过模拟仿真确定出不同荷载工况下，机构部件所产生的磁力系数，然后通过调整内部构件的位置（漏磁流量、线感电流等），分析出不同传输模式下，构件所存在的导磁能力，将优化后所产生的模拟参数与设计参数进行比对，如果差异值在浮动范围内，则代表当前优化工序具备可行性。如果存在参数不匹配的问题，则需更改设计方案，然后通过方案认证，查证出当前操控行为的合理性，进一步提高降损设计的精准度。
2.2提高功率因数
当电力变压器处于空载运行状态时，电力变压器自身的功率因数较低，需要向电网吸收大量的无功功率形成对电力系统运行的支持，在此过程中增加了变压器的能源损耗。同时，由于企业生产对用电的需求量巨大，不仅需要消耗有功功率，同时需要消耗无功功率，也在一定程度上降低了电网的功率因数，导致变压器的损耗增加。因此，电力部门应在电力系统中设置移相电容器，实现对无功功率的补偿，提升变压器的功率因数，减少变压器的能量损耗。
2.3基于节能环保理念变压器油替技术的设计
油替技术主要是以绝缘类介质替代矿物质油体，以起到安全、环保的效用。按照使用基准来讲，绝缘类介质燃点达到340℃，且绝缘类介质等级达到K2级别，则可保证变压器装置的事故产生率降到最低。绝缘类介质生物降解率较高，在25d内便可完成高达95%的降解，其与矿物质油类相比，起到的污染性较小。此外，绝缘类介质与变压器装置内的绝缘介质相比，两者绝缘系数较近，当变压器内有电流导通时，其所产生的电感应磁场，受到均匀介质的干预，将令交流电场呈现出均匀分布特性，以此来提高系统运行寿命。通过不断的实践认证，查证出绝缘类介质—天然酯绝缘油具有的稳定性最高，且兼容性较高，可降低系统内部的损耗系数，但此类绝缘介质也具有一定的吸水性，其在变压器装置内运行时，将增加系统的含水量，令其运行中产生较多的杂质，在一定程度上降低设备的运行功率。此外，绝缘类介质油体燃点较高，同等条件下，需要更多的热量进行驱动，这在一定程度上加大系统内能源的供给率。为此，在实际设计过程中，必须从多个角度分析出设备运行状态下的工况，结合不同运行工艺，对油替技术进行针对化的选定，进而为变压器装置的节能运行提供技术支持。
3变压器发展趋势
当今电网对变压器的需求，随着电力在社会经济发展中重要性的逐步提高也变得越来越大。当前在市场上电网运行中使用电力变压器大多数具有能耗较高的缺点，这不符合时代发展的需求与绿色节能环保的要求。因此新型低压双电压变压器具有广泛的应用空间，在进行该类变压器的设计与生产过程当中，除了做好设计生产环节的把关外，同时也要做好各项售后维修服务，通过积极提升服务确保企业变压器市场中实现不断的发展壮大。
结语
节能环保理念在电力事业中的应用，主要是以降损节能为目标，通过技术、工艺的改进，降低设备运行中的能源损耗率，以增强设备的使用寿命，提高企业的经济效益。为进一步推动大型变压器装置的节能转型，必须立足于技术本质之上，引进高端技术理念，保证系统在运行过程中的损耗比降到最低，在固有的寿命周期内发挥应用价值。
参考文献
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