浅谈变压器节能

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最佳负载率一般情况下，变压器工作时的负荷率都在35%左右，如果干式变压器超负荷运行，则会在出风口散发大量的热气。一些数据显示，将变压器的负荷率提高到某个数值时（如85%）可使其达到最高的工作效率，但提高变压器的工作效率并不是仅改变这一个因素就能实现的。首先，根据变压器型号和生产厂家的不同，变压器达到最高工作效率时的负载率是不同的。厂家会提供一个最佳运行工况的实验模型及最佳负载值，但由于存在制造公差，这个数据虽然很接近真实值，但不会十分精确。无论采用何种方式，由于其中的影响因素很多（如能源效率等），计算所得的负载率与变压器实际运行中的负载率都无法精确匹配。需要注意的是，负载值越接近最佳负载值，效率的提高速度会越慢。若制造商提供的最高工作效率时的负载率是88%，那么变压器实际运行时负载率即使只达到75%，也要比35%时的工作效率高很多，关键是要避免严重的过载或负荷过低的现象发生。2

举例——通过增加变压器数量节约能源通常认为节约能源就是在事后做一些额外的措施（如增加绝缘等）以减少热损失。但是，也可以在项目设计的过程中，通过不同的设计方案建立节能模型。有一个典型的案例是增加配电馈线和变压器来节约能源。通常情况下，基本电力设施的能源效率都较低，不是因为有意要浪费能源，而是没有刻意去节约能源。图1

中心位置变压器商业及工业设备通常使用的电压是480/277V与208/120V的组合。一般情况下，电力公司服务器提供的电压是480V，经变压器转换后的电压是277V。对于一般的办公室和使用设备，所需的电压是120V，这就需要降压变压器将电压转换为208/120V，通常做法是设置一个大的变压器（见图1）和一个综合面板，这种做法会节省设计师的时间，但会增加建筑成本与操作成本。理想情况下，应尽可能地将480V电缆布满整个建筑，到目前为止，所有馈线采用的电压都是480V，只有少数分支线路采用较低电压。首先，达到相同功率的条件下，电压采用480V时要比采用120V节省更多的人力和物力。更重要的是，当电压为480V时，配电系统自身的效率就较高。120V的变压器的位置越接近那些使用120V电压的负载，系统的效率将会越高，因此可以采用以下一些较高效的做法。1）将中心位置的一个大变压器替换成几个放置在不同位置的小变压器（480V-120/208V），尽量缩短208/120V分支线路的长度，提高效率。2）对使用277V电压的负载采用类似的方法。将中心位置的一个大变压器替换成几个放置在不同位置的小变压器（480V-480/277V）。或者考虑是否可以用480V电压替代277V电压，因为在某些应用中（如典型的照明和再热箱）是可以使用480V电压代替的。采用这种方式确实会增加额外的花费，但单是建筑能耗所节约的能源就足以弥补这些消耗，并且这种节能将存在于这些建筑基础设施的整个生命周期内。3

变压器温升在选择高效率变压器时，温升也是一个重要因素。在相同负载率的情况下，变压器的温升越低，效率越高。温升随变压器运行过程中产生的热量（如一个好的变压器产生的热量会较少）和散发热量的不同而变化。虽然铜绕组变压器（见图2）的成本较高，但使用过程中所节约的能耗通常可以弥补这部分成本。图2

铜绕组变压器（图片来源：英国多林金德斯利有限公司制造书籍/思想库）一些专用变压器通常要求更高，例如，需要优化照明或高峰变量加载等。4

变压器安装位置变压器尽量不要安装在通风不畅（如排风口贴近墙壁）或靠近热源（如其他产热设备）的位置。在商业建筑中，这种通风不良的安装位置通常被称为“设备壁橱”，出现这种现象的主要原因是为了节省空间。上述这些不正规的安装位置（特别是涉及到工作空间时）违反了NEC及OSHA中的相关规定，而且也违背了物理学定律。这不仅给维修人员带来危险，同时也降低了设备的工作效率和可靠性，给用户带来不必要的散热和噪音，造成火灾隐患。造成这些“设备壁橱”存在的原因并不是建筑师不了解空间的需求，而是建筑师了解得不够充分，不能说服建造者或者业主为这部分空间买单。若能在设计阶段就进行良好的沟通，空间问题可以很好地