浅谈节能型变压器运行原理及应用

1、浅谈节能型变压器运行原理及应用摘要：下文主要根据笔者多年的工作经验及对变压器的了 解，提出了如何降低变压器的损耗，提高配电系统的效率， 这也是当前我国电力系统所关注的问题，对s11型配电变压 器的结构特点和性能作了介绍，并对s9,s11型配电变压器的经济运行分析作了比较。阐述了配电变压器选型对节能 运行的影响。关键词：s11变压器；节能变压器；应用1. 引言进入21世纪，社会化的不断发展与进步推动着我国国 民经济规模的不断壮大，也给电力事业的发展提出了带动作 用。然而电力用户对配电变压器的性能水平也提出了更高的 要求，如何降低变压器损耗，提高配电系统的效率，已是我 国电力系统节能工作的当务之急

2、。10 kv以下的配电变压器 作为电力传输系统的重要设备，由于使用量大、运行时间长, 具有很大的节能潜力。s11系列三相油浸式变压器是赶超国 际先进水平的新系列低损耗产品，其铁芯采用新工艺，降低 了空载损耗和噪声。s11系列与s9, s7系列相比较，其损 耗大幅降低，节能效果明显，可广泛地应用于城乡工农业电 网。2. s11型配变的设计理念s11系列低损耗配电变压器设计的理念比s9系列进一步 优化，改进了技术结构，降低空载损耗，提高产品节能水平。3. s11型配变结构设计和材料的选用3.1主要工艺措施及优势针对变压器短路承受能力，就器身轴向压紧和辐向撑 紧，达到贯穿性有效支撑。如：铁芯和低压绕

3、组之间、低压 绕组和高压绕组之间形成实体硬固定；高、低压绕组保持等 高；对带有纵向油道的螺旋式绕组的绕制，从对导线的选择 到绕制完成，包括对绕组出头歲弯成形与绝缘包扎、及其与 端绝缘的固定，导线换位包扎处理方法，帘状油隙垫块的放 置，绕组压缩前、后轴向尺寸变化量的控制与其相关绝缘件 的加工等方方面面都有明确的控制原则和工艺措施。与此同时，对铁芯的迭积与装配如：夹件、垫脚与辄片 装配位置的控制，心柱级块与绝缘（平衡）垫块配合，心柱 的夹紧与涂聚胺脂漆等也做了较具体的要求。为保证和控制层压绝缘压板及绝缘垫的质量，对纸板层 数、涂胶方法、热压强度等在工艺加工过程中都做到严格的 控制，收到良好效果。影

4、响产品性能和可靠性的各种制造因素均依据产品结 构特点和尺寸相对关系，定量或定性地加以控制。从提高配电变压器整体制造质量水平出发，注重了性能 水平和可靠性的提高，又在内在质量和外观质量提高上下了 很大功夫，成效是显著的。但是，s11型配变也有一些问题需要注意，如组件中 1 kv套管的质量应予加强；密封胶垫龟裂比较常见；器身 紧固防松螺母的代用问题需要解决等。3. 2对图样的完善化工作根据以前s9, s7的情况，针对已生产和运行变压器 的不当之处，对产品图样进行调整设计或改版，使之更加趋 于完善合理。改版后的负载损耗情况有了较好的改善。4. s11型配变运行的损耗分析4. 1变压器的负载与损耗的关

5、系变压器的有功功率损耗是由空载损耗和负载损耗两部 分组成的，空载损耗是一个常数，它不随变压器负载的变化 而变化。而负载损耗则与变压器负载的平方成正比，在一定 的负载下，变压器的有功功率损耗可用式(1)表示p二po+pf,(1) 式中：p总的有功功率损耗；p0空载有功功率损耗；pf在一定负载下的负载有功功率损耗。变压器给出了空载损耗p0和额定负载损耗pk,所以， 可知变压器在一定负载为s时总的有功功率损耗可用式(2) 表示 p=po+ (s/se) 2pk, (2)式中：se变压器的额定容量。4. 2s11型配变的节能特性s11型变压器的卷铁心结构改变了传统的叠片式铁心结 构。有几个特点：(1)

6、硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大 减少了磁阻，空载电流减少了 60%80%,提高了功率因数， 降低了电网线损，改善了电网的供电质量。(2)连续卷绕充 分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20%-35%0 (3)卷 铁心经退火工艺后，其导磁性能可恢复到机加工前的原有水 平。(4)卷铁心结构成自然紧固状态，无需夹件紧固，避免 了因铁心夹紧所带来的铁芯性能恶化，损耗增加。(5)卷铁 心自身是一个无接缝的整体，且结构紧凑，在运行时的噪音 水平降低到3045 db,很适合于建筑物内和生活区安装使 用。依据中华人民共和国机械行业标准变压器类产品型号 编制方法(jb/t38371996) “10 kv的s9

7、型配变的空载 损耗比s8型平均下降10%,而s11型配变的空载损耗比s8 型平均下降30%； 10kv的s9型配变的负载损耗比s7型平均 下降10%,而s11型配变的负载损耗比s7型平均下降15%” o 该标准已明确列出了 s9型配电变压器每一容量等级的空载 和负载损耗值，但对于s11型配变，目前尚无每一容量等级 的相应损耗标准。s11型变压器比s9型变压器的节能比例在国家标准要求 下已确定，s11型变压器比s9型变压器的损耗都更低，运 行时更节能。5. 经济效益分析s9与s7系列变压器相比，空载损耗平均降低10%,负 载损耗平均降低25%o而s11系列变压器是在s9系列的基础 上改进结构设计

8、，选用超薄型硅钢片，进一步降低空载损耗 而开发出来的，目前s11卷铁心变压器与s9系列叠片式铁 心变压器的节能效果明显不同。s11比s9空载损耗下降 30%-40%,空载电流降低70%-80%,噪音降低7-10dbo5. 1应用s11型配变的技术经济分析参照有关的损耗水平，按0. 5元/(kwh)计算，每kva 容量每年节省的电费(元)，相对于s9而言，s11变压器 各项损耗都远低于s9系列变压器，使用s11型配变所增加 的投资一般可在23 a左右收回。5. 2s11型配变的应用对比分析山西某小工业用户，1999年一2004年使用500 kva的 s9型变压器，空载损耗就高达1000w, 20

9、05年将其更新为1 台s11型500 kva卷铁心变压器，空载损耗只有580w；相 比较，仅空载损耗一项就降低420w, 1年合计降低3679kwh。 按每kwh电0. 5元计算，节能金额达1 839元。而且使 用后发现s9型配变的无功空载电流是总电流的1. 4%,而s11 型配变的无功空载电流是总电流的0.15%, s11型配变在这 个项目比s9降低了 1.25%,年节能3 274 kw h,节约金 额达1637元。在变压器的维护上，该用户s9型配变平均每年的变压器油处理费为200元左右，而s11型配变仅为80 元左右，相比降低120元。自2005年开始，该用户更换变 压器后每年节约费用约4 000元左右。显然，s11比s9变压器的节能效果好。如果全国电力市 场有500万台老式变压器都改成s11型，那么1年可节约200 多亿元。因此，现在越来越多的用户开始在使用s11型配电 变压器。6. 结论综上所述，s11型变压器与s9, s7型系列变压器相比, 具有绕制工艺简单、重量轻、体积小、空载损耗比s9降低 30%40%、维护方便、运行费用节省，节能效果明显等优点， 虽然价格高于s9系列变压器,但两种变压器的价差，可在2 3 a内由所降低损耗少付的电费来抵偿，比较适合我国城乡 电网的负荷特性和技术要求，因而，有推广应用价值，