文摘：通過對10kV配電干式變壓器運行狀況的分析，認識到10kV配電干式變壓器的巨大節(jié)能潛力，總結(jié)出幾種提高配電干式變壓器電能轉(zhuǎn)換效率的節(jié)能降耗技術(shù)措施，以確保配電干式變壓器安全、穩(wěn)定、節(jié)能、經(jīng)濟高效運行。

干式變壓器是電力系統(tǒng)中進行不同電壓等級電能轉(zhuǎn)換的重要電氣設(shè)備，也是電力系統(tǒng)中的一大用電設(shè)備。目前，10kV配電網(wǎng)中已運行20多年的低效率、低能耗的配電干式變壓器的容量占整個配電網(wǎng)系統(tǒng)總?cè)萘康?0%以上，其總?cè)萘扛哌_2.4億千伏安，因此配電干式變壓器每年因接地效率而產(chǎn)生的電能浪費巨大。此外，這些干式配電變壓器普遍存在參數(shù)低、損耗高、缺陷多、自動化水平低等問題，大大降低了配電網(wǎng)運行的經(jīng)濟可靠性。因此，在總結(jié)10kV配電干式變壓器損耗高的原因后，結(jié)合先進的技術(shù)和設(shè)備，降低配電干式變壓器系統(tǒng)的損耗，提高配電網(wǎng)供電的經(jīng)濟可靠性，對節(jié)約能源、緩解供電緊張、促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展具有重要意義。

1確定干式變壓器之間的經(jīng)濟負荷分配

在內(nèi)大量研究專家學(xué)者的共同努力下，配電干式變壓器節(jié)能降耗取得了令人滿意的效果。基本措施是在配電網(wǎng)系統(tǒng)中廣泛推廣使用S12、S11等高效低損耗配電干式變壓器；在實際調(diào)度運行過程中，根據(jù)系統(tǒng)負荷變化特點，合理、正確地選擇干式變壓器的容量、臺數(shù)和調(diào)度運行方式；利用動態(tài)無功補償裝置提高配電干式變壓器的功率因數(shù)也是節(jié)能降耗的主要技術(shù)措施，從而有效提高配電干式變壓器的綜合利用效率。由于在實際工程應(yīng)用中，10kV配電干式變壓器通常由多臺同時并聯(lián)運行的干式變壓器供電，因此配電網(wǎng)供電系統(tǒng)中配電干式變壓器的有功功率和無功功率的總損耗是所有干式變壓器損耗的總和。從大量文獻和實際設(shè)計經(jīng)驗可知，在供電系統(tǒng)總功率負荷不變、干式變壓器運行方式也不變的情況下，干式變壓器系統(tǒng)的總有功功率損耗和無功功率損耗會隨著干式變壓器之間的負載分布而發(fā)生較大變化。因此，在多臺干式變壓器并聯(lián)運行模式下，有必要在干式變壓器之間經(jīng)濟地分配總負荷，使所有干式變壓器都能在較佳工況下運行，干式變壓器的總有功功率損耗和無功功率損耗可以降低到系統(tǒng)的較低值，從而達到節(jié)能降耗的目的。

2選擇自動調(diào)壓器

眾所周知，配電干式變壓器的有功損耗與配電網(wǎng)電壓的平方成正比，也就是說，通過調(diào)整配電干式變壓器負載抽頭的檔位，并在母線上切換相應(yīng)的補償電容，配電干式變壓器可以在保證配電網(wǎng)電壓質(zhì)量水平的基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)優(yōu)化和調(diào)整配電網(wǎng)的運行電壓，達到節(jié)電降損的目的。從大量實際工作經(jīng)驗來看，配電干式變壓器運行時過電壓水平達到額定電壓的5%時，其內(nèi)部鐵損會增加到15%；當(dāng)配電干式變壓器的過電壓水平達到額定電壓的10%時，內(nèi)部鐵損將急劇增加到額定電壓的50%以上，干式變壓器內(nèi)部空載電流值也將大大增加，從而增加供配電系統(tǒng)的總無功功率損耗。在配電干式變壓器的實際運行過程中，通過相應(yīng)的設(shè)備控制可以避免過電壓運行情況，延長干式變壓器的使用壽命，降低干式變壓器的內(nèi)部鐵損和勵磁損耗，保證其高效穩(wěn)定運行。因此，新型節(jié)能配電干式變壓器的選擇對于提高配電干式變壓器的功率轉(zhuǎn)換率具有重要的現(xiàn)實意義。自動調(diào)壓器可以自動跟蹤供配電系統(tǒng)中輸入電壓值的變化(主要由電力系統(tǒng)中的負荷波動引起)，通過內(nèi)部電壓的自動調(diào)節(jié)來保證整個電壓輸出的穩(wěn)定性。自動調(diào)壓器實際上是一種三相自耦干式變壓器，輸出恒定，當(dāng)供配電系統(tǒng)電壓在20%波動范圍內(nèi)時，可以通過內(nèi)部相應(yīng)的控制器動態(tài)調(diào)整整個電壓，以保證輸出電壓恒定，從而有效提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量水平，保證10kV供配電系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行，達到節(jié)能降耗的目的。 #p#分頁標(biāo)題#e#

3無功補償提高干式變壓器負載功率因數(shù)

配電網(wǎng)系統(tǒng)中有大量的感應(yīng)電機等感應(yīng)電氣設(shè)備，在運行過程中除了消耗配電網(wǎng)的有功功率外，還需要一定的無功功率來維持系統(tǒng)的電磁平衡。配電網(wǎng)無功容量的降低必然導(dǎo)致整個系統(tǒng)的cos值降低，從而增加配電干式變壓器的系統(tǒng)能耗和功率損耗。利用靜止無功補償器(SVC)、靜止無功發(fā)生器(SVG)等無功補償裝置，可以對配電網(wǎng)系統(tǒng)的無功功率進行實時補償，從而實現(xiàn)配電網(wǎng)無功功率的動態(tài)平衡，降低配電網(wǎng)的負載電流，降低干式變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗，達到節(jié)能降耗的目的。在配電干式變壓器允許的電壓偏差范圍內(nèi)，調(diào)壓與補償電容相結(jié)合的無功調(diào)節(jié)方案能夠滿足配電干式變壓器峰谷運行工況下反向調(diào)壓的節(jié)能運行要求。

4配電干式變壓器運行中保持三相負荷的實時平衡

配電干式變壓器三相負荷不平衡時，干式變壓器三相電壓差過大，產(chǎn)生負序電壓，導(dǎo)致供配電系統(tǒng)電壓波動，影響電壓質(zhì)量和供配電系統(tǒng)安全可靠運行。由于干式變壓器某一相繞組的負載電流過大，繞組的銅損會增加，干式變壓器的損耗也會增加，不平衡的三相負載也會導(dǎo)致干式變壓器磁路不平衡，從而形成大量的漏磁通。當(dāng)流經(jīng)干式變壓器的銅皮、線夾等部件時，會產(chǎn)生熱量，增加干式變壓器中的雜散損耗。配電干式變壓器三相負載不平衡是其能耗巨大的主要原因。當(dāng)

尤其當(dāng)干式變壓器運行在較大三相不平衡狀態(tài)下,其系統(tǒng)損耗就是平衡負荷時損耗的三倍。配電干式變壓器處于三相負荷不平衡運行工況條件下,不僅會增加自身能耗,同時還會增加一次高壓側(cè)線路損耗,據(jù)大量實際運行經(jīng)驗表明,配電干式變壓器處于較大不平衡運行工況時,其高壓線路的電能損耗會增加12.5%。因此,在10kV配電干式變壓器運行工況設(shè)計、施工、以及后期運行維護過程中,應(yīng)該對電力負荷進行充分統(tǒng)計分析,設(shè)計出高效經(jīng)濟合理的供配電系統(tǒng)布線方案,并采取先進的技術(shù)手段措施,保持干式變壓器運行時其三相負荷長期處于近似平衡工況;干式變壓器選擇應(yīng)盡量選在負荷中心位置。在后期運行維護過程中通過監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測供配電系統(tǒng)電壓水平,并對不合理運行工況進行及時調(diào)整;對于10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中的大容量單相電氣設(shè)備,應(yīng)設(shè)專用單相干式變壓器,并直接接在供配電系統(tǒng)的高壓網(wǎng)絡(luò)上;同時采取相應(yīng)無功補償及消諧裝置,提高供配電系統(tǒng)功率因素,保證10kV供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟的高下運行。因此,通過調(diào)整配臺區(qū)的三相負荷使干式變壓器基本處于平衡運行工況,是降低配電干式變壓器運行損耗一個重要技術(shù)手段。

5 結(jié)語

10kV配電干式變壓器的節(jié)能降耗技術(shù)措施較多,除了上述幾種技術(shù)手段外,干式變壓器運行溫度等也是影響配電干式變壓器節(jié)能經(jīng)濟運行的一個因素,因此,在配電網(wǎng)實際運行維護過程中,必須結(jié)合配電干式變壓器的實際運行情況,采取合理有效的技術(shù)措施保證配電干式變壓器長期運行在較優(yōu)工況,有效降低配電干式變壓器運行綜合能耗,實現(xiàn)配電干式變壓器節(jié)能降耗經(jīng)濟調(diào)度運行目標(biāo)。#p#分頁標(biāo)題#e#

參考文獻

[1] 杜成剛,曹基華,林一,等.電力節(jié)能降耗技術(shù)措施分析[J].中電力,2007,40(9):46～48.

[2] 劉愛.農(nóng)村電網(wǎng)節(jié)能的措施探討[J].電力經(jīng)濟,2007(2):48～50.

來源：《科技資訊》