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摘要：随着经济的发展，一些高耗能，维修费用高的变压器逐渐被经济运行好，维修费低的变压器所替代。文章对变压器高能耗的原因进行了总结，对变压器使用的误区进行了分析，以便从根本上对110kV变压器节能降耗的方案进行优化设计，从而提出110kV变压器节能降耗的技术措施，确保变压器的经济运行。
关键词：110kV变压器；节能，设计
一、简单的说明变压器高耗能的各种原因
用电的过程——广义电力系统中的各种电器设备（包括发电机`变压器等）电能消耗约占发电量的28%～33%。我国每年就有3000多亿kw.h的电能损耗。在运行的电气设备中，相当于及格中等用电量的省的用电量之和。因此节电潜力非常之大，同时也说明我国电网线损率过高。
造成我国电网损耗大的主要原因是，我国城乡电网结构和企业电网结构中及电网运行管理中科技含量太低。一方面我国电网结构落后，网架薄弱，电网中中小型老旧高能耗变压器拥有量打，缺乏调节能力，造成事故率高，线损率高；其次电网运行管理落后，强调安全运行，忽视经济运行；另外陈旧的观念和粗放性管理促成线损率过高。变压器在整个电力系统中是一种应用广泛的电气设备，一般来说。从发电`供电一直到用电，需要经过3-5次的变压过程，其自身要产生有功功率和无功消耗，变压器的电能损失约占发电量的10%左右，我国全年变压器的电能损失约为1100亿kw.h，变压器损耗电能大，是由于我国的城乡电网中和企业电网中老的高耗能变压器数量太大的缘故，老旧变压器，造成我国电网线损率过高。其中主要的原因是我国普遍存在资金短缺以及耗能设备更新观念落后，管理落后和技术经济决策失误所造成的。
二、110kV变压器的使用误区分析
110kV变压器处于低效运行工况的使用误区主要表现在以下几个方面：
（一）电网中电力设施的技术更新步伐没有跟上，系统中老旧变压器只有到无法继续使用才进行更换更新，，而且变压器起的综合检修维护力度没有跟上，使得变压器在带病低效工况下长期运行，造成巨大电能损耗和巨大的浪费。
（二）变压器的使用，往往只考虑选用一次性投资成本较低的设备，而忽略日常运行耗能高，维修费用高，等是造成变压器巨大损耗电能的原因。
（三）变压器的调度运行模式较为单一，即配电系统中只要是一台变压器能够承担的负荷，就不会选用两台变压器运行，没有考虑配电经济调度模式。凡是小容量变压器能够承担的负载回路，即便是变压器不能处于最优运行状态，也不会选用大容量经济运行好的变压器。
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三、对110kV变压器节能降耗的几种方案进行优化比选
在新时期，在城乡电网的改造中，我们要也运用知识经济和科学技术，加速老旧变压器的更新换代，要运用科学的决策。现代化耗能设备管理的决策要求人们必须从产品经济观念转变为商品经济中的竞争观念，竞争的规律就是优胜劣汰；耗能设备管理的科学理论的主要基础是从经济观念出发，把产品经济的物质磨损观念转变为技术磨损观念。耗能设备的经济寿命是指耗能设备在制造过程中，不仅要考虑设备的物质磨损，更主要的是技术磨损来确定设备的使用年限。耗能设备的技术磨损是指耗能设备在使用过程中，一旦社会上制造出的新设备，其技术性能和经济效益已比原设备继续使用优越时，就应该按技术磨损进行优化必选更新设备。
当前，我国老旧变压器更新换代时，对老的变压器淘汰要做到劣中汰劣，对新型变压器的选型要做到优中选优，不要单独立足于变压器资金投入少，更要充分考虑到运行中的节电效果，因此不应选择投资少能耗高的S7型变压器，应选择投资大节电效果好点的S9型和非晶态变压器，由于节电效果好，多话的投资能很快回收。
四、110kV变压器节能降耗的技术措施
（一）选用高科技为基础的自动调压器
众所周知，110kV变压器有功损耗与电网电压的平方成正比，从大量实际运行经验来看，当变压器运行过电压水平达到 5%时，其内部铁损将会增加 15%，而当变压器过电压水平达到 10%运行时，其内部铁损则会增加高达 50%以上，且变压器空载电流也会大幅度提升，自动调压器在配电网中的使用，可以有效改善电力用户电能综合质量水平，保证其高效稳定的生产。将自动调压器与无功动态补偿装置相互配合使用，将会取得非常好的节能降耗效果，从而有效地提高生产企业的社会效益和经济效益。
（二）无功补偿提高变压器负载功率因数
在电网系统中有大量感应电动机和其他感应电气设备，这些设备在运行过程中除了消耗配电网有功电能外，还需要一定量的无功功率维持系统电磁平衡。采用 SVC、SVG 等无功补偿装置，可以对配电网系统无功进行实时补偿，从而实现配电网区域无功的动态平衡，使配电网负载电流降低，减少变压器的有功损耗和无功损耗，达到节能降耗的目的。在配电变压器允许电压偏差范围内，选用调压与补偿电容器相结合的无功调节措施方案，可以实现配电变压器峰谷运行工况条件下的逆调压节能运行需求。
（三）平衡变压器三相负荷
110kV变压器三相负荷不平衡是其产生巨大能耗的主要原因，当配电变压器处于三相平衡负荷运行工况条件下，其负载损耗最小；而当变压器处于三相负荷不平衡运行工况下，其总能耗为三相损耗的总和，尤其当变压器运行在最大三相不平衡状态下，其系统损耗就是平衡负荷时损耗的 3 倍。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，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的一个重要技术手段。此外，运行温度也是影响配电变压器节能经济运行的另一因素，因此，在实际检修维护过程中，要采取相应技术措施降低配电变压器运行时的绕组温度，同时在设计施工过程中，要选择环境温度较低、通行环境较好的配电变压器安装地址。
五、变压器的经济运行方式
1、保持变压器的最佳负荷率，取得最高效率，一般变压器最高效率运行点的负荷率未65%～75%，2、选用节能型变压器，一般情况下，选用节能型变压器，其增加的投资部分在3～5年内即可收回，3、选用少维护型变压器，如油浸密封式`干式变压器，4、根据年负荷曲线峰谷规律和日负荷曲线峰谷规律，采用变压器并联运行方式投切变压器。避免“大马拉小车”，在一台变压器发生故障退出运行时，由其他变压器分担负荷，可以提高供电的可靠性，5、根据负荷性质及变化规律设置专用变压器，如工业企业中设置照明专用变压器，农业中设置灌溉专用变压器。
七、结束语
总之，随着技术的越来越成熟，经济越来越好，我们一定能够吧变压器的损耗降低到最低点，充分的提高利用率，使变压器处于良好的运行状态，最大程度的达到节能降耗的效果和经济效益。
参考文献：
[1]谢毓城主编.电力变压器手册[M].机械工业出版社，2003
[2]尹克宁编著.变压器设计原理[M].中国电力出版社，2003
[3]刘传彝编著.电力变压器设计计算方法与实践[M].辽宁科学技术出版社，2002
论文作者:程晶1,冯吉2,徐振颍3,史雪峰3,朱满军2
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/8
标签：变压器论文; 电网论文; 负荷论文; 电能论文; 工况论文; 节能降耗论文; 设备论文; 《电力设备》2016年第16期论文;