李培林
吉松质量技术检测有限责任公司 138000
摘要：10kV配电变压器是电力系统中重要的电压转换设备，然而配电变压器在使用的过程中产生的损耗也是电力系统中较为严重的问题，这样一来，不仅不利于电力资源的输出稳定，还会造成一定电力资源的浪费，因此需要加强对10kV配电变压器的节能降耗，只有这样才能保证电力系统的安全稳定，减少电力资源的浪费。基于此，本文对10kV配电变压器的节能技术措施进行了深入的探讨，以供参阅。
关键词：10kV配电变压器；节能技术措施
1分析10kV配电变压器的损耗问题
分析10kV配电变压器的损耗问题是10kV配电变压器的节能技术实施的重要前提。10kV配电变压器主要是通过电磁感应输送配电的，其损耗的高低将直接影响电力成本以及安全。通常情况下，10kV配电变压器的损耗主要分为有功损耗和无功损耗两种。对于有功损耗来说，通常是指运行过程中有功功率所产生的损耗。一般包括铁损和铜损两种。其中，铁损多表现在磁滞、涡流以及电阻等方面，而铜损多表现在线圈电阻方面，二者产生损耗时都伴随着发热现象。对于无功损耗来说，无功损耗主要产生于变压器变压与能量传递的过程中，无功损耗可根据产生的原因分为励磁电流无功损耗以及绕组阻抗和电流无功损耗两种形式，其中，前者与稳定变压器状态有关，后者与配电变压器的负载电流的大小有着很大的联系。
2设置自动调压器
设置自动调压器是10kV配电变压器的节能技术实施的重要基础。10kV配电变压器运行过程中的负载与其节能能力有着很大的联系。具体来说，当负载超过额定的5%时，铁损就会有大约15%左右的增加，而超过额定10%时，能量损耗就会直接提升到150%，所以说，要想实现变压器的节能，就要针对配电系统的负载自动化调控进行自动调压器的设置，要通过额定电压的保持，去进行节能功能的实现。自动调压器可以在很大程度上保持配电系统的稳定性与节能性，通常情况下，波动都会控制在20%以内。与此同时，自动调压器还可以根据不同的负载情况进行分接头的针对性调节，从而把出线电压维持在规定的范围之内。但是，现阶段，自动调压器的设置还无法满足长距离输电的电压保持需求，还会引发远近线路电压差异较大，进而对供电质量造成不良影响，所以最好把自动调压器与无功补偿系统结合使用。
3优化变压器负载方案
当前10kV配电变压器在设计与装配过程中存在多台设备联合工作的布局方式，这样布局能够提升10kV配电变压器供电容量，保证配电系统的供电稳定性，但也会对配电网节能能力产生影响。经研究发现，当10kV配电变压器参数和运行方式稳定不变时，更改变压器组间负载可以提升设备节能效果。对10kV配电变压器组进行节能设计时，应当对负载方案合理研究，尽可能的将10kV配电变压器组的能量损耗降到最低。比如并列式配电变压器组，对两台10kV配电变压器综合损耗分别计算，计算公式如下：配电变压器1的综合损耗为
其中，Paz指的是空载有功综合损耗，Pkz指的是额定负载综合功率损耗。与变压器1相比，变压器2综合损耗和变压器1的公式一样，只需要在计算过程中适当改变参数即可。变压器1与变压器2并列之后的综合损耗如下
公式中各项参数与前一个公式的定义相似，该方案可有效降低10kV配电线路的损耗。
4保持配电变压器运行三相负荷实时平衡
当配电变压器三相负荷处于不平衡状态时，就会造成变压器三相压差过大，从而产生负序电压，导致供配电系统电压发生波动，影响电压质量和供配电系统安全可靠运行。
变压器三相负荷不平衡还会增加变压器的损耗值。在总供电负荷不变的情况下，变压器线圈的电阻损耗随三相负荷不平衡率((三相负荷不平衡率=最大相负荷-最小相负荷)/三相平均负荷)呈非线性变化，设三相负荷分别为IA、IB、IC，总供电负荷为IZ=IA+IB+IC，线圈电阻损耗Pr=(IA2+IB2+IC2)*R，式中，R为线圈电阻，R在三相负荷不平衡率改变时变化不太，可看为定值，那么，线圈电阻损耗Pr∝(IA2+IB2+IC2)，通过数学计算，可以发现，三相负荷不平衡率越大，线圈电阻损耗Pr越大。当三相负荷不平衡率为0时(即三相负荷均为IZ/3时)，负荷损耗Pr最小，为Pr=IZ2*R/3，当三相负荷不平衡率为300%时(即其中一相负荷为IZ，其余两相为0时)，负荷损耗Pr最大，为Pr=IZ2*R，最大者为最小者的3倍。负荷三相不平衡还会造成变压器内部磁路发生不平衡，从而形成大量的漏磁通，且在流经铜线、变压器铁心夹件等部件，就会发生发热现象，增大变压器内部杂散损耗。配电变压器处于三相负荷不平衡运行工况条件下，不仅会增加自身能耗，同时还会增加一次高压侧线路损耗，据大量实际运行经验表明，配电变压器处于最大不平衡运行工况时，其高压线路的电能损耗会增加12.5%。因此，在10kV配电变压器运行工况设计、施工、以及后期运行维护过程中，应该对电力负荷进行充分统计分析，设计出高效经济合理的供配电系统布线方案，并采取先进的技术手段措施，保持变压器运行时其三相负荷长期处于近似平衡工况；变压器选择应尽量选在负荷中心位置。在后期运行维护过程中通过监控系统实时监测供配电系统电压水平，并对不合理运行工况进行及时调整；对于10kV配电网系统中的大容量单相电气设备，应设专用单相变压器，并直接接在供配电系统的高压网络上；同时采取相应无功补偿及消谐装置，提高供配电系统功率因素，保证10kV供配电系统安全稳定、节能经济的高下运行。因此，通过调整配台区的三相负荷使变压器基本处于平衡运行工况，是降低配电变压器运行损耗一个重要技术手段。
5应用新材料与新工艺
新材料和新工艺的引用也是10kV配电变压器节能技术的重要内容。我国对10kV配电变压器需求大，应用范围较广，但节能方面还有待研究。选择不易腐蚀的材料，引用无氧铜与磁体材料，减少线圈数量，利用铁芯降低电磁损耗程度，使变压器达到节能效果。层间可用聚脂薄膜，电话纸，6520复合纸等作隔离，绕阻间可用黄腊布，或亚胺膜作隔离。改变过去的变压器生产方式，避免零件生产参数对设备的影响，引进最新工艺，降低生产误差。变压器绕制好后，还要过最后一道工序，就是浸渍绝缘漆，它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使用寿命，一般情况下，可采用甲酚清漆作为浸渍材料或1032绝缘漆、树脂漆。使用绝缘材料时，应在绕制变压器的过程中线圈框架层间隔离、绕组间隔离因公绝缘材料，可使用酚醛纸板、环氧板作为绝缘材料。对配电变压器进行分组补偿，在低压端安装并联无功耗元器件，促使三相电趋于平衡状态，降低线路上的损耗和设备自身的能耗。
6结束语
在配电网实际运行维护过程中，必须结合配电变压器的实际运行情况，采取合理有效的技术措施保证配电变压器长期运行在最优工况，有效降低配电变压器运行综合能耗，实现配电变压器节能降耗经济调度运行目标。
参考文献
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