李俊霖
国网山东省电力公司威海供电公司 山东威海 264200
摘要：10kV配电网中，配电网的无功损耗是非常严重的，占到整个输电系统的45%，因此实现10kV配电变压器的节能降耗是输配电网中的重要环节。实际工作中使用的10kV以下配电变压器在运行过程中会由于诸如线路过长、损耗过大等原因，从而造成10kV配电变压器及线路的能量损耗。因此本文主要分析了当前我国10kV配电变压器节能降耗技术的现状，并针对10kV配电变压器的特点，提出了一些建议，以降低配电网的无功损耗，提升供电效率，推动输电系统的节能降耗工作发展。
关键词：10kV配电变压器；节能降耗技术；无功损耗
变压器是实现不同电压等级电能相互转换的一种重要电气设备，在电力系统中起着极为关键的作用。但配电变压器在其工作过程中也会产生极大的电能损耗，是电力系统的电能消耗大户。有关统计显示，目前我国10kV配电网中使用年限已达20年的配电变压器的变压器容量约占整个配电网系统容量的10%以上，而这类变压器的效率低、能耗高，会对电力能源造成极大的损耗，降低电能的利用效率，同时这类配电变压器由于技术落后还普遍存在着缺陷较多、参数较低、自动化水平较低等问题，影响了配电网的经济可靠运行。因此，通过先进的技术措施降低10kV配电变压器的电能损耗对节约电力能源、提高配电网电能供应的经济可靠性、缓解现阶段电力供应短缺问题以及促进国民经济发展等方面都有着十分重要的现实意义。
一、我国10kV配电变压器节能降耗技术现状
配电变压器在配电系统中的应用非常广泛，但同时也造成了巨大的电能损耗，因此开展配电变压器的研究对于降低电能损耗来说非常重要。目前我国的配电变压器还保留着传统的配电技术，只有少数地区采用了新型节能型变压器，这种变压器在降低变压器损耗，实现电力系统经济运行方面有很大的优势。我国10kV配电变压器的发展，主要经历了以下几个阶段。20世纪60年代后期，我国的电力系统的发展刚刚起步，国家强制性的采用了S7系列低损耗配电变压器，替代了50年代使用的高能耗变压器。从20世纪末期，我国又进行了电网改造，由S9系列替代了S7系列。但是这两次大规模的变革，新产品仅比老产品降低8%左右。随着我国电力技术的发展，在节能型变压器相关的研究理论取得了不少的成果。但是与发达国家的先进的节能降耗配电变压器相比还存在着较大的差距，我国在10kV配电变压器的节能降耗方面还需加大研究力度，缩小和发达国家的差距，实现全国覆盖，对有效提高配电变压器提出了更高的要求。
二、10kV配电变压器节能降耗技术的不足
在我国现今的电网系统中，许多地区已经使用10kV配电变压器，但是虽然10kV配电变压器的应用范围及其广泛，但是在变压器运行过程制作还存在着许多不足，不能满足人们的使用需求,主要表现在以下几个方面：
1. 10kV配电变压器的生产工艺还不完善
生产工艺不完善是现如今10kV配电变压出现的比较突出的问题，10kV配电变压器作为一个精密设备来说，相应的制作工艺要求也是比较高的。在10kV配电变压器的制作过程会涉及到许多因素，例如：制作材料，使用方法、制作流程等，每一项影响因素都对变压器最后使用效果有着决定性作用。因此，相关制作人员应该对每一项影响因素进行分析研究，并且在原有的制作工艺的基础之上，继续改革创新，保证变压器的质量。但是现阶段，许多10kV的生产企业还停留在传统制作工艺的水平上，运用传统的制作方法，使用传统的生产设备进行生产工作，进而导致最终生产出来的10kV配电变压器不能满足相关规定，在质量和精密度上有所欠缺，使得现如今的配电变压器的使用过程之中，会有大量的能源损失。
2.系统欠缺自动调节能力
欠缺自动调节能力是10kV配电变压器在运行过程中最常见的问题之一。
当10kV配电变压器运行过程中，其中的负载会出现一定变化，一旦出现此种情况，相应的就会增加运行之中的电能损耗，再加上设备本身缺乏自动调节能力，进而会导致对变压器的性能产生影响。简言之，就是当10kV配电变压器产生负载时，由于缺乏自动调节系统，进而导致变电器的电能损耗增加。
3.负荷分配不合理
负荷分配不合理也是10kV配电变压器运行过程中的常见现象之一。随着我国电力技术的快速发展，虽然10kV配电变压器的用电负荷有提升，但变压器还是根据传统的用电负荷进行相关负荷分配计算，进而出现了变压器负载过大的现象。如果一旦发生变压器负载过大的现象，不仅会影响设备的工作状态，还会对10kV配电变压器的使用寿命造成严重的负面影响，此外还会使得变压器的使用损耗增加。
三、10kV配电变压器节能降损技术措施
1.新材料的应用和新工艺的改进
目前我国在配电变压器上主要采用铝合金或钢铁，这种材料易腐蚀，电阻大，严重的消耗了电能。在这种现实情况下，可以采用新型的材料来降低能耗，目前主要有两种材料比较受欢迎。第一，采用无氧铜材料可以有效的降低配电变压器的线圈的内阻，实现节能降耗的目的。而且无氧铜材料还具有加工工艺简便，取材方便、成本低的特点，同时还有利于10kV配电变压器抵抗短路的能力。第二，采用非晶体合金材料作为10kV配电变压器的磁体材料。非晶体合金材料制作的铁芯可以有效降低电磁能的损耗，从而提高10kV配电变压器的经济性。目前10kV配电变压器的制造工艺还是采用传统的工艺，要想实现大幅度的节能降耗，就必须采用新工艺来设计制造变压器。可以通过现代化的电子计算机技术进行数控加工，这样不仅可以实现加工零件的精度控制，更可以提高配电变压器的性能，优化内部结构。以目前的现状来看，零件的加工精度已经达到了0.14mm，这样可以大大降低配电变压器在运行过程中的空载损耗。另外，还可以通过优化配电变压器的布局来降低电能损耗。目前我国主要是采用新型的线圈布置方式，这种布置方式可以有效较小涡流的大小，达到降低损耗的目的。还有一种就是采用新型绕组结构，主要是采用自粘型换位导线控制漏磁现象，进而实现节能降耗。
2.自动调压器技术
由于配电变压器的有功损耗与电网电压的平方成正比例关系，所以可以在保证配电网电压正常的前提下对配电网电压进行合理优化调整。实际操作中可以通过将对应补偿电容器安装在变压器的负载分接头档位上这一技术手段来实现该目的。自动调压器可以根据实际情况对配电系统的内部电压进行自动调节，该装置利用三相耦合变压器将输入电压控制在正常电压值的3%左右，同时利用其内部的有关控制器对整个系统的电压进行实时控制，从而在配电过程中实现节能降耗的目的。对于配电系统的无功损耗也可通过配电变压器来降低，过电电压是造成变压器铁损的主要原因，当过电电压超过额定电压的10%后，变压器铁损值会增大50%，并且会大大增大变压器的空载电流值，从而加大配电系统的无功损耗，所以，通过自动调压器对配电系统电压进行自动控制可有效降低配电系统的无功损耗，提高配电系统的运行效率。
3.保证配电变压器三相负荷的平衡
配电变压器运行三相负荷的平衡性在很大程度上会影响10kV配电变压器的电能损耗，在10kV配电变压器运行时，如果三相负荷不平衡，出现的负序电压会导致整个配电系统的电压波动，当三相负荷某一绕组负荷电量超出正常水平时，会导致绕组出现铜损的情况，增加配电变压器的电能损耗。因此保证配电变压器三相负荷的平衡对配电器电能损耗有着重大影响。当前我国10kV配电变压器保持三相负荷平衡的方法主要有：第一，在负荷中心的区域安置配电变压器；第二，在10kV配电系统的单向电气设备使用单向变压器来控制电压值；第三，采用无功补偿方式并安装消谐设备来维持三相负荷的平衡。
四、结语
我国电力系统已经在对配电变压器进行优化处理，对配电变压器材料及工艺进行创新，对配电变压器进行探索和研究，开发配电变压器节能损耗的新型技术，并积极引进国际先进技术，促进10kV配电变压器的转型发展，促进我国输电系统大幅度节能降耗，最终实现促进我国电网事业快速发展的目标。
参考文献
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[2]江妙营.基于10kV以下配电变压器及线路降损节能运行的措施[J].科技创新与应用,2017(08):174.