肖波
特变电工股份有限公司新疆变压器厂 新疆昌吉 831100
摘要：伴随当前社会发展速度进一步加快，人们越来越重视可持续发展理念，节能环保逐步成为各个行业发展过程中需要注意的问题。电力企业如果想让营运成本降低，确保利润，让自身的市场竞争力提高，需要注意积极做好电力节能改造工程，配电变压器节能工作是电力节能当中非常关键的一个问题，配电变压器是主要损耗设备，在损耗中所占的比例达到了60%以上，由此可以发现配电变压器节能是非常关键的。
关键词：配网变压器；基本构造；节能改造；技术和方法
1 变压器的基本结构
配网变压器的基本组成部分主要有以下几项，绕组、铁芯以及其他一些基本附件，在此过程中最重要的部分是绕组和铁芯，铁芯对变配电变压器的性能有着直接影响，主要是由一些硅钢片组成的，这些硅钢片的磁导率很高，主要分为冷轧和热轧两种，因为热轧硅钢片无法达到较好的性能，所以当前使用量较少，冷轧硅钢片主要分为取向和无取向两种，在此过程中取向冷轧硅钢片的方向性非常明显，即沿着轧制方向具有很好的磁性，当前很多配电变压器使用的都是这种材料，而绕组主要是由铝导线绕制一些扁形圆形的钢组成的，主要分为心式和壳式两种。
2 变压器的能耗
在产生变压器损耗的过程中，主要的损耗是两个部分，一个部分为铜损，一部分为铁损，铜损指的主要是在电流流经变压器绕组的过程中，电阻出现的有功损耗，其出现的损耗和电流以及电阻有一定的关联，而铁损主要指的是变压器的涡流和铁芯之间出现的有功损耗，变压器在带电的条件下都会出现铁损，这和变压器的电压以及变压器的容量息息相关。
2.1 设备选型依据
由于高电压等级主变压器在制造过程中尺寸的要求以及主变压器的容量的需要，自耦变压器有很多优点，主要有功率损耗比较小，在造价方面相对较低，而且损耗的材料比较少，我国在进行电网系统主变压器选择的过程中，主要选择的是自耦变压器，所以下文对自耦变压器进行主要研究。
2.2 损耗具体问题分析
在变电站总损耗方面，主变压器的损耗达到了60%到80%之间，造成主变压器空载损耗功率的原因是主变压器励磁导纳损耗，因为当前各个主变压器生产商在制造工艺以及技术水平方面相对较为接近，所以主变压器自身空载损耗功率相对较为接近，在主变压器容量以及电压等级变化不大的条件下，负载损耗功率主要的决定性因素是实际负载电流，在运行时间相等的条件下，大容量主变压器年用电量的损耗相对较大。
3 配电网变压器节能改造技术和方法
3.1 采用新工艺、新材料降低损耗
3.1.1 改进工艺
可以利用改进工艺的方式让运行损耗减少，主要的方式是对变压器的硅钢片精度进行控制，在此过程中可以利用数控加工等方式进行操作，通过自动化技术来对硅钢片的各个参数进行准确的控制，主要包含了厚度、规格、形状等，当前在加工的过程中，其精度能够达到0.18毫米，这样可以让变压器的空载损耗大幅度降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1.2 重设结构
让变压器损耗降低的另一种方式是对结构布局进行重设，当前比较常见的结构布局主要有新型线圈和星星绕组，传统的绕组方式在节能和抗谐波方面的效果无法达到要求，如果依照不同配电电压来对绕组结构进行确认，可以对照组的损耗进行控制，比如说，在控制漏磁走向的过程中，通过自粘型换位导线，而新型线圈结构在对涡流损耗进行控制方面是非常重要的一种手段，依照涡流的流向合理地对横向和纵向进行布置，可以让涡流损耗有效降低，符合运行的具体需要。
3.1.3 新材料应用
在进行变压器制造过程中，如果材料的质量无法符合要求，可能会导致电阻率出现变化而产生损耗，另外变压器当中的铜铁材料用量相对较大，而且需要在关键部位进行使用，所以，材料的质量会对变压器的传输效率有直接影响，新材料的突破也让变压器材料得到优化，可以改变原有的铜铁材料，将其转变为新型材料，可以让损耗有效的降低，让转换效率提高。
3.2 变压器结构改造
单单使用导磁性能高的材料降低损耗还无法达到要求，一定要对变压器的结构进行改进，保证发挥出材料的优良性能。在结构改造的过程中，主要是对变压器结构进行优化，以符合减少损耗节省材料的最终目标，需要转换原有的铁芯结构，从传统的直接缝转变为全斜接缝和半直半斜接缝，这样可以有效缓和铁心接缝区的导磁方向，让空载损耗降低，并且对电磁线和硅钢片的比例进行有效调整，让电流密度减少，这样可以让负载的损耗降低，因为没有叠积接缝，所以新型的卷铁芯变压器连续绕组可以将硅钢片的取向性充分的利用起来。防止因为夹紧而出现损耗增大的情况，相比于一般的叠积式铁芯变压器，卷铁芯变压器不单单节省材料，还可以有效降低空载损耗。在这种条件下，进一步优化卷铁芯变压器，使之形成一种对称三角形结构的圆截面三相卷铁心变压器，这种新型变压器磁阻较小，具有完全对称的三相铁芯磁路，而且铁轭大幅缩减，另外，铁芯柱的填充系数相对较高，铁芯没有较大的接缝，这样可以有效的让性能提高，形成一种节能高效环保的变压器。
3.3 合理选择变压器容量
在选择变压器的过程中，变压器的容量是非常重要的一项基础参数，若是在选择变压器的过程中选择容量较大的变压器，可能会让变压器的投资增加，让变压器的空载损耗进一步增加，导致变压器运行过程中消耗大量的运行成本，若是选择比较小的变压器，可能会让变压器的损耗进一步增大。在此过程中可以采取以下两项方式，首先可以通过综合能效费用最小的原则来对变压器容量进行选择，其次可以通过变压器负载率来对变压器的容量进行选择。
3.4 变压器选择经济运行方式
依照结构设计和优良的材料，合理的选定容量之后，在实际运行的过程中，需要通过合理的方式让损耗进一步减少，保证变压器的节能型变压器的经济运行。需要注意以下几个问题，如何合理的分配变压器的负载、如何合理的切换变压器的运行方式以及合理的选择变压器的经济运行区间。
3.5 采用无功补偿装置
静止无功补偿器 SVC主要利用对晶闸管的触发脚进行控制，让输入电网当中的等效电纳有效改变，对无功输出进行调节，然而由于环流元件的断流能力不强，导致电网当中出现一些谐波电流，无法合理的对电网电压波动进行调节，所以在此过程中，需要使用一些电力电子逆变技术的无功补偿装置，比如说，有源滤波器 APF，静止无功补偿器 SVG。
有源滤波器 APF 主要是以系统当中的谐波电流为补偿过程中的重点目标，利用并联型 APF 能够出现与负载谐波方向相反，大小相等的谐波电流，并且，将电流补偿为正弦波，所以可以动态的补偿，实施变化的无功功率和谐波电流。
结束语
在现代社会发展的过程中，电能是非常关键的，一定要对电力系统进行合理的设置，本文重点对配电变压器的损耗进行分析，并且从各个方面来优化电压器，符合节能降耗的具体需要。
参考文献
[1]李志斌.变压器节能方法归类分析[J].应用能源技术，2013，05：29-32.
[2]刘照林.配电变压器容量选择与经济运行问题分析[J].山西电子技术，2012，40（4）：42-44.
[3]蒋雪峰，黄文新.基于节能与减噪的电力变压器多目标优化设计[J].高压电器，2013，05：49-53+59.
[4]廖述龙，俞超.配电变压器节能技术研究[J].现代建筑电气，2011，2（8）：13-17.
论文作者:肖波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/17
标签：变压器论文; 过程中论文; 硅钢片论文; 绕组论文; 节能论文; 结构论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;