10kV配电干式变压器节能降耗技术措施探讨
文摘：通过对10kV配电干式变压器运行状况的分析，认识到10kV配电干式变压器的巨大节能潜力，总结出几种提高配电干式变压器电能转换效率的节能降耗技术措施，以确保配电干式变压器安全、稳定、节能、经济高效运行。
干式变压器是电力系统中进行不同电压等级电能转换的重要电气设备，也是电力系统中的一大用电设备。目前，10kV配电网中已运行20多年的低效率、低能耗的配电干式变压器的容量占整个配电网系统总容量的10%以上，其总容量高达2.4亿千伏安，因此配电干式变压器每年因接地效率而产生的电能浪费巨大。此外，这些干式配电变压器普遍存在参数低、损耗高、缺陷多、自动化水平低等问题，大大降低了配电网运行的经济可靠性。因此，在总结10kV配电干式变压器损耗高的原因后，结合先进的技术和设备，降低配电干式变压器系统的损耗，提高配电网供电的经济可靠性，对节约能源、缓解供电紧张、促进当地经济发展具有重要意义。
1确定干式变压器之间的经济负荷分配
在内大量研究专家学者的共同努力下，配电干式变压器节能降耗取得了令人满意的效果。基本措施是在配电网系统中广泛推广使用S12、S11等高效低损耗配电干式变压器；在实际调度运行过程中，根据系统负荷变化特点，合理、正确地选择干式变压器的容量、台数和调度运行方式；利用动态无功补偿装置提高配电干式变压器的功率因数也是节能降耗的主要技术措施，从而有效提高配电干式变压器的综合利用效率。由于在实际工程应用中，10kV配电干式变压器通常由多台同时并联运行的干式变压器供电，因此配电网供电系统中配电干式变压器的有功功率和无功功率的总损耗是所有干式变压器损耗的总和。从大量文献和实际设计经验可知，在供电系统总功率负荷不变、干式变压器运行方式也不变的情况下，干式变压器系统的总有功功率损耗和无功功率损耗会随着干式变压器之间的负载分布而发生较大变化。因此，在多台干式变压器并联运行模式下，有必要在干式变压器之间经济地分配总负荷，使所有干式变压器都能在较佳工况下运行，干式变压器的总有功功率损耗和无功功率损耗可以降低到系统的较低值，从而达到节能降耗的目的。
2选择自动调压器
众所周知，配电干式变压器的有功损耗与配电网电压的平方成正比，也就是说，通过调整配电干式变压器负载抽头的档位，并在母线上切换相应的补偿电容，配电干式变压器可以在保证配电网电压质量水平的基础上，通过适当优化和调整配电网的运行电压，达到节电降损的目的。从大量实际工作经验来看，配电干式变压器运行时过电压水平达到额定电压的5%时，其内部铁损会增加到15%；当配电干式变压器的过电压水平达到额定电压的10%时，内部铁损将急剧增加到额定电压的50%以上，干式变压器内部空载电流值也将大大增加，从而增加供配电系统的总无功功率损耗。在配电干式变压器的实际运行过程中，通过相应的设备控制可以避免过电压运行情况，延长干式变压器的使用寿命，降低干式变压器的内部铁损和励磁损耗，保证其高效稳定运行。因此，新型节能配电干式变压器的选择对于提高配电干式变压器的功率转换率具有重要的现实意义。自动调压器可以自动跟踪供配电系统中输入电压值的变化(主要由电力系统中的负荷波动引起)，通过内部电压的自动调节来保证整个电压输出的稳定性。自动调压器实际上是一种三相自耦干式变压器，输出恒定，当供配电系统电压在20%波动范围内时，可以通过内部相应的控制器动态调整整个电压，以保证输出电压恒定，从而有效提高供配电系统的电能质量水平，保证10kV供配电系统高效稳定运行，达到节能降耗的目的。 #p#分页标题#e#
3无功补偿提高干式变压器负载功率因数
配电网系统中有大量的感应电机等感应电气设备，在运行过程中除了消耗配电网的有功功率外，还需要一定的无功功率来维持系统的电磁平衡。配电网无功容量的降低必然导致整个系统的cos值降低，从而增加配电干式变压器的系统能耗和功率损耗。利用静止无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(SVG)等无功补偿装置，可以对配电网系统的无功功率进行实时补偿，从而实现配电网无功功率的动态平衡，降低配电网的负载电流，降低干式变压器的有功功率损耗和无功功率损耗，达到节能降耗的目的。在配电干式变压器允许的电压偏差范围内，调压与补偿电容相结合的无功调节方案能够满足配电干式变压器峰谷运行工况下反向调压的节能运行要求。
4配电干式变压器运行中保持三相负荷的实时平衡
配电干式变压器三相负荷不平衡时，干式变压器三相电压差过大，产生负序电压，导致供配电系统电压波动，影响电压质量和供配电系统安全可靠运行。由于干式变压器某一相绕组的负载电流过大，绕组的铜损会增加，干式变压器的损耗也会增加，不平衡的三相负载也会导致干式变压器磁路不平衡，从而形成大量的漏磁通。当流经干式变压器的铜皮、线夹等部件时，会产生热量，增加干式变压器中的杂散损耗。配电干式变压器三相负载不平衡是其能耗巨大的主要原因。当
尤其当干式变压器运行在较大三相不平衡状态下,其系统损耗就是平衡负荷时损耗的三倍。配电干式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,配电干式变压器处于较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配电干式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,保持干式变压器运行时其三相负荷长期处于近似平衡工况;干式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,应设专用单相干式变压器,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干式变压器基本处于平衡运行工况,是降低配电干式变压器运行损耗一个重要技术手段。5 结语
10kV配电干式变压器的节能降耗技术措施较多,除了上述几种技术手段外,干式变压器运行温度等也是影响配电干式变压器节能经济运行的一个因素,因此,在配电网实际运行维护过程中,必须结合配电干式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干式变压器长期运行在较优工况,有效降低配电干式变压器运行综合能耗,实现配电干式变压器节能降耗经济调度运行目标。#p#分页标题#e#
参考文献
[1] 杜成刚,曹基华,林一,等.电力节能降耗技术措施分析[J].中电力,2007,40(9):46～48.
[2] 刘爱.农村电网节能的措施探讨[J].电力经济,2007(2):48～50.
来源：《科技资讯》
