10kV配电变压器节能降耗技术分析

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年第10期   作者:李刚、秦振强、王勇、毛为忠、池晓卫
[导读] 随着经济社会不断发展和科学技术的进步,近年来,电力资源在人们生活和生产活动中扮演着越来越重要角色,

        李刚、秦振强、王勇、毛为忠、池晓卫
        中国石油塔里木油田塔西南勘探开发公司油气生产服务部 新疆 喀什 844804  
        摘要:随着经济社会不断发展和科学技术的进步,近年来,电力资源在人们生活和生产活动中扮演着越来越重要角色,对社会经济发展有着一定推进效果,作为重要能源,电力能源是其它资源转化而形成的,得到社会的普遍应用,尤其10kV配电变压器,随着城市规模不断增大,使用越来越广泛。然而,它在给人们带来便利同时,也存在一些问题,就是电力消耗比较大,造成了电力资源浪费,如何实现节能降耗,成为当前人们探讨重要话题。本文主要对当前10kV配电变压器使用现状进行阐述,分析了节能降耗的应用技术,希望对相关人员有所帮助和借鉴,促进电力系统的有效运转,从而节省电力资源。
        关键词:10kV;配电;变压器;节能;降耗
        前言:电力资源重要组成部分,就是配电变压器,它作为主要中转站,可以为用户用电提供重要保证,特别是用电的持续性,由于我国人口众多,经济社会快速进步,使得电力需求逐渐增加,电力系统作为电力传输核心设施,有着很大作用。与发达国家相比,我国配电系统相对来说起步较晚,自动化水平较为低下,特别是10kV配电变压器,在使用过程中无功损耗特别大,在配电系统中几乎占比将近一半左右,由此可见,提升其节能降耗技术迫在眉睫。
1.10kV配电变压器节能降耗应用现状
        节能降耗技术在我国10kV配电变压器使用中相对较晚,通常情况下,大部分输电线路为了实现节能降耗,都会选择配电变压器,在使用过程中,由于我国技术还不成熟,导致部分电力资源遭到浪费,因此,就需要重视节能降耗技术。当前,我国大部分地区还是选择使用传统配电技术,只有较为发达城市才会应用到高科技节能配电变压器,要想促进配电变压器朝着节能降耗方面发展,解决根本问题,需要相关配电系统人员的大力支持和帮助。上个世纪六十年代,我国配电变压器才开始应用,当时国家虽说提倡节能降耗,但是成效并不显著,直到二十一世纪初,电网开始出现重大改革,节能技术有了很大进步,然而,要想缩短与发达国家距离,还需要进一步探索和研究。
2.10kV配电变压器节能降耗技术
2.1自动调压器
        通常情况下,电网电压与配电变压器有功损耗有着一定密切联系,主要表现为电网电压平方与配电变压器成正比,因此,能够确保配电网电压在正常情况下,对其进行调整和优化。在具体操作过程中,可以在变压器负载相关分接头档位上安装对应补偿电容器,实现最终调整目的。自动调压器主要作用就是可以按照实际情况,自动对配电系统内部电压实现调节,其装置是通过三相耦合变压器,对输入电压进行有效控制,保持电压在合理范围内。与此同时,还能有效使用内部相应控制器,可以实时控制系统整体电压,使得在配电时,达到节能降耗最终目标。针对配电系统中出现的无功损耗问题,利用配电变压器,也可以将无功损耗降到最低,变压器造成铁损离不开过电压的作用,它是变压器产生铁损重要因素,如果过电电压大于额定电压,大于数值超过百分之十之后,就会使得变压器铁损值增加一半,还会将变压器中的空载电流值进行提升,造成配电系统无功损耗增大。因此,配电系统电压,可以利用自动调压器来实现控制,通过这项技术,一定程度上可以把配电系统中无功损耗进行降低,从而提升其工作效率。


2.2通过使用新材料将能耗降低
        变压器材料的选用,对变压器电力损耗有着重要作用,尤其是内部结构材料的选择。当前,我国在对配电变压器进行生产过程中,主要采用材料是以铝合金、铜和铁为主,在实际使用时,由于这些材料本身性能原因,经常容易出现腐蚀,加上材料本身电阻很大,对电能损耗较为严重。要想改变这一现状,相关人员或者变压器生产厂家应该不断进行研究和分析,探索出新的制作材料,来代替原有变压器生产材料。经过研究表明,人们发现2种材料,能够有效降低配电变压器能耗,分别为非晶体合金和无氧铜。针对非晶体合金这种材料,可以作为10kV配电变压器磁体材料,与以往相比,非晶体合金这种材料优势就是可以将电磁能的损耗有效降低,促进配电网朝着经济性、实用性和可靠性发展。针对这种新的材料无氧铜,其主要作用是可以将配电变压器线圈内阻降低,达到节能降耗这一目标,其优势就是加工简单,取材方便,成本与之前相比大大减少,总体来说,能够降低10kV配电变压器生产成本,提高其抵抗短路性能。
2.3确保配电变压器三相负荷平衡
        在配电变压器运转过程中,三相负荷平衡性有着重要影响,特别是在电能损耗方面,如果在工作状态中,配电变压器三相负荷出现不平衡情况,则会形成相关负序电压,造成整体配电系统产生电压波动,如果三相负荷某个绕组出现负荷电流增大情况,一定程度上会使得绕组铜损出现变大,使得配电变压器功能损耗出现增加。通过研究实验表明,三相负荷处于最大不平衡情况下,10kV配电变压器出现系统损耗是正常情况下的3倍左右,所以,需要利用相关技术,来保证三相负荷处于平衡状态,将变压器能耗降到最低非常重要。当前,要想实现配电变压器处于三相负荷平衡状态,可以采用3种办法,第一,可以利用单相变压器将配电系统的单向电气设备电压进行转变。第二,在负荷中心部位放置变压器。第三,利用相关消谐装置和无功补偿促进三相负荷走向平衡状态。
2.4保证变压器之间的负载经济分配
        针对10kV配电变压器系统当中,供电不仅仅是依靠一台变压器,而是需要多台变压器相互协作来完成的,所以说,配电系统中,总变压器的耗能是由多个变压器共同形成的,主要表现为无功与有功损耗,根据实际运转情况来讲,在相同的配电系统中,由于不同变压器在损耗方面有着差异性,如果确保每台变压器在工作中都处于最优状态下,就会使得电能消耗达到最低。由此可见,一旦配电系统中存在多个变压器,并且都是处于同一运行模式下,就可以采用有效优化措施,将变压器负载实现经济分配,确保每一个变压器都是在最佳工作状态下,发挥最大工作效应。保证一个配电系统中,不同变压器合成和总电能损耗得到有效降低,保持在合理的范围内,促进节能降耗,达到理想状态,实现10kV配电变压器顺利运转,更好地为供电系统服务。
结语:综上所述,10kV配电变压器在实际运行过程中有着一定负面影响,尤其是在电力损耗方面,尤为明显,要想实现节能降耗,就需要相关人员根据实际情况,实事求是,对具体问题进行具体分体,找出有效解决措施,通过使用新材料新技术,将能耗进行降低,避免电力出现过大损耗,对生产生活造成的不利影响,从而促进10kV配电变压器正常运行,为人们更好地服务,实现经济社会可持续发展,为社会主义建设奠定良好物质基础。
参考文献
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[2]配电变压器防盗装置的设计与应用[J]. 王鹏浩,王彦军,王卓然.  农村电工. 2021(04)
[3]电力物联网建设背景下配电变压器技术现状与总结[J]. 刘克军,单冠华,唐述刚,郭邦政,孙振威,陈朋.  电工电气. 2021(04)
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