摘要：随着技术不断进步，电气工程应用领域也逐渐扩大，目前，与电子相关的产业都可看到电气工程，电气工程一般通过变压器进行系统工作，对变压器进行节能选型，可提升电气工程的工作效率。文章对电气工程和变压器分类及内部防护措施进行概述，并对电气工程变压器的节能选型计算方法进行介绍，电气工程变压器年耗量计算法、电气工程变压器节能计算法、电气工程变压器最大负载系数计算法。通过工作环境和实际工作情况的不同，合理选取变压器，可通过具体算法对变压器的节能情况进行数据性分析，为电气工程变压器的节能选型做出正确选择。
关键词：电气工程；变压器；节能选型
引言：随着电气工程技术不断发展、领域不断渗透，使得变压器行业也在日渐扩大。目前市场上变压器种类繁多，技术人员在进行相应选择时，应依据相应工作环境和变压器性能做出针对性选择。技术人员可按照电压、绝缘散热介质、磁芯、节能、电相数、容量等进行类型选择，通过对具体工作方式进行递进式选择。工作人员在进行选择后，应对其工作原理及所属类型进行详细分析，通过详细计算方式，对变压器进行节能选取，在节省资源时，也可提升电气工程的工作效率。
一、电气工程变压器概述
（一）电气工程
电气工程在现代化建设中，涉及领域范围广，可为人民工作和生活提供便利条件，随着科学技术的不断进步，电气工程已从传统意义上生产电气系统的范畴，转化为与电子相关的所有工程。技术人员可对地质勘察、建筑、设计优化、制造、实验、自动化、维修等方面进行电气工程研究。在技术和领域不断扩展下，电气工程也被用在高端技术领域。
（二）变压器
变压器是改变内部交流式电压的设备，主要由线圈和磁芯构建而成。当交流电流入初级电磁感应线圈时，磁芯中产生互感应磁通，令次级电磁感应线圈产生电压。随着电气工程领域扩大，变压器产量逐步上升，传统变压器在运行过程中易产生空载式损耗（铁损），将拉低经济效益。随着技术不断发展，通过对变压器进行节能技术分析，将变压器磁芯替换为非晶态磁性合金磁芯，有效降低铁损率，提升节能变压器的工作效率。
（三）变压器选型分类
由于工作地点和工作性质不同，电气工程对变压器型号选择也有差异。在进行变压器选择时，可按照电压、绝缘散热介质、磁芯、节能、电相数、容量等进行选择。按照电压可分为电力式变压器、仪用式变压器、试验型变压器和特种作业变压器；按绝缘散热介质可分为通风式和油浸式变压器；按铁芯可分为非晶态磁性合金变压器、磁芯式变压器和盖式变压器；按照电相数可分为单相和三相变压器。在对其进行选型过程中，应依据相应技术框架对变压器进行选择，对电气工程变压器进行年耗量、节能效果计算、最大负载系数进行计算。最后根据数据，得出在相同条件下，不同变压器所消耗功率，达到最佳节能选型标准。
（四）变压器保护措施
变压器在运行过程中，一般通过对电流、电压等进行转换，由于长时间工作状态下，在工作环境不稳定时，易造成自损现象发生，技术人员为提升变压器的使用效率及性能，对变压器进行技术性保护。首先，是对变压器内部进行保护，对油箱进行防护，当油箱油液面降低时，通过瓦斯保护的方式，对其进行处理；其次，是对线圈进行保护，防止绕组线圈和引线之间形成多相式短路、防止变压器内部中性点直接接地与其他绕组接地点形成短路（大接地电流短路回路）、防止匝线内电流切断性短路；再次，防止变压器外部相式间的短路情况，并作为基于瓦斯防护、全线速动防护、电流速断式防护等后续保障系统；最后，对中性点接地进行保护，防止除中性点直接接地以外的其他相线接地造成回路短路现象，通过零序式电流保护可有效防止变压器设备的过度负载。
二、电气工程变压器的节能选型
（一）电气工程变压器年耗量计算法
电气工程变压器在运行过程中，将产生能量消耗，完成相应工作指令。电气工程涉及领域面广，在进行节能选型过程中，应依据其具体工作职能进行具体分析。部分电气工程是进行长时间工作，因此在变压器选择过程中，应具体计算其年耗量，对两组合格变压器进行计算，通过年耗总量对比选取最优变压器。
代表变压器总功率消耗；P代表变压器有用功消耗；Q代表变压器无用功消耗；
代表变压器无工补偿型经济当量；
代表变压器空载损耗量；
、
代表变压器额定负载消耗量；
代表变压器空载过程中无用功消损量；
代表变压器额定负波动型消损指数；
代表变压器均性负载指数。
在工作状态下，变压器均性负载指数为变压器平均负荷与最大负载荷之比。
代表变压器定额量；
代表变压器空载电流百分比；
代表变压器短路电压百分比。
由此可计算出变压器年耗量大小，
E代表变压器年耗量、
代表变压器年限空载时间总和。
（二）电气工程变压器节能计算法
电气工程变压器节能算法分析
代表在S年内1号变压器的耗能总量；
代表在S年内2号变压器的耗能总量；
代表在S年内，2号变压器代替1号变压器在S年时间中所叠加的总体节约用电量；
代表在S年内，2号变压器代替1号变压器在S年时间中所节约用电量；
代表在S年内，2号变压器代替1号变压器在S年时间中的节能比。
（三）电气工程变压器最大负载系数计算法
代表变压器功率因数，主要取决于变压器所做有用功与无用
功之比，式中取满载状态下额定因数0.85
代表单位电荷所带电量，在运行过程中排放
量值，式中取
。
通过一阶偏导式方程可得出
当
趋近于极值时，此时变压器运行速率最大，为最佳负载。
可得出
通过对变压器耗能量计算可得出精确结果，工作人员可根据工作环境对选择正确型号的变压器，达到节能目的。
结语：
综上所述，通过对电气工程和变压器的详细介绍，工作人员对变压器进行节能选型，应作出正确、合理的选择，达到节能的目的。通过具体算法直接对变压器进行相应的计算，通过对电气工程变压器的年耗电量进行计算可得出相应的数据，为工作人员提供一定的数据支持。在未来发展过程中，技术人员通过对技术不断创新，提升电气工程变压器的工作效率，并使其得到节能优化。
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作者简介：袁孟（1985-09-23），男，汉族，籍贯：盐城，学历：大学本科，职称：工程师，研究方向：工业与民用电气设计。
论文作者:袁孟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/4/22
标签：变压器论文; 电气工程论文; 节能论文; 代表论文; 工作论文; 负载论文; 算法论文; 《电力设备》2018年第31期论文;