摘要：在能源短缺的现今，建筑建筑供配电节能成为人们关注的民生问题之一，而想要有效实现建筑供配电节能，变压器的经济运行就显得尤为重要，因此，本文从建筑供配电节能方法出发，对建筑供配电节能和变压器经济运行的实现进行简要论述，以期为建筑供配电节能的有效开展提供理论参考依据。
关键词：建筑供配电；节能变压器；经济运行
随着市场经济的快速发展，我国能源消耗也呈现逐年增长趋势，遵循可持续发展基本原则，而节能也成为我国经济长期发展战略方针。在经济市场中建筑供配电系统和用电设备在优化节能方面还有很大发展空间，通过对变压器参数的优化选择，并在运行过程中采用最佳组合参数的变压器可以实现变压器经济运行，从而使电能节约可以有效达成。
一、建筑供配电的节能方法
想要使电力变压器运行时保证有功功率损耗减少、经济效益的有效提升，就需要通过变压器经济运行来实现。在变压器安全运行的基础上，相同电能传输以及电压变换过程中通过合理运用现有供配电设备、选择最佳的运行方式、合理的调整负载值同时改善供配电的运行条件，使变压器在运行过程中所消耗的电能值最低[1]。实现建筑供配电系统的节能运行可以通过以下七点来实现：一是变压器的经济运行；二是输电配电线路损耗的降低；三是选择高功率、高效节能的供配电设备；四是使配电线路得以优化；五是实现供配电经济运行；六是供配电设备用电平均承载负荷与最大承载负荷二者比值的提升；七是系统功率因素的提升。
（一）建筑供配电电路的选择
造成线路损耗因素较多，想要使建筑供配电实现节能可以从以下四个方面进行：第一，电线电缆导体要选择电阻率较小的材质，现今铜芯是电线电缆导体的优选材料。第二，线路路径的选择最好是走直线，使导线长度得以有效缩短。第三，变压器位置选择时最好位于负荷中心处，同时在竖井和低压配电室位置布局上，使回头输送电能的直线大量减少。第四，使所选定的导线截面加大一级截面，要减少部分季节性负荷线路和经常使用供电线路的电阻和线路。
（二）功率因素的提升
采用硅整流或者晶闸管整流装置运用到直流设备的励磁和供电处，取代汞弧松流器或者交流机组等直流电源设备，提供自然功率因素，使投资和补偿设备减少，从而使功率因素提高时拥有最大经济效益。电容器能够产生超前无功电流抵消滞后的无功电流，实现功率自然因素的提升，使系统运行过程中无功电流运转可以有效达成，建筑供配电实际设计过程中也需要将分散就地补偿结合低压屏集中补偿达到功率因素提升的效果。
（三）建筑动力系统的节能
需要频繁起动的电动机选择正确的起动方式，使节点效果得以产生，在容量较大的电动机中可以通过减压起动达到节电的目的。电动机的合理选择需要结合负荷的特性以及电机的负载特点，使电动机和拖动负载的运行效率显著提升，从而使电动机耗能进一步降低。
（四）选用低能耗的用电设备
在建筑工程电气设计过程中，应首先考虑选用高效节能环保的电气设备，以降低系统的自身的能耗。
二、实现变压器经济运行的要点
（一）降低变压器的空载损耗和短路损耗
变压器的短路损耗和空载损耗共同构成有功损耗。变压器的有功损耗可以通过以下公式进行计算，即ΔP=Ρ0+β2ΡK。在公式中ΔP表示变压器实际的有功损耗，空载损耗用Ρ0表示，短路损耗用ΡK表示，三者单位均为kW，变压器的负载率用β表示。Ρ0由铁芯涡流损耗以及漏磁损耗共同组成，在实际运行过程中空载损耗值是由矽钢片的性能以及铁芯的制造工艺两项内容所决定的一个固定值[2]。因此，在生产过程中对影响Ρ0数值的因素进行控制，就可以降低变压器在运行过程中有功损耗数值。
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（二）空载损耗值的有效降低
变压器空载损耗值是由铁芯中涡流损耗、磁滞损耗、初级线圈电阻中空载电流流经时所产生的损耗三部分共同构成。由于变压器的空载电流值较小，在计算空载损耗过程中空载电流的损耗可以忽略不计。因此，空载损耗就是由磁滞和涡流造成的损耗，而空载损耗受到其制作工艺和选材的双重影响，空载损耗不受电压负荷的影响。因此，在实际变压器选择时要选择具有节能效果的变压器，节能变压器需要对矽钢片采用冷轧取向法，使磁畴方向可以保持一致，使铁芯涡流损耗大幅度降低，采用四十五度全协度接缝结构使变压器接缝密合性的保持良好，降低漏磁损耗，从而使变压器的空载损耗大幅度降低。
（三）降低变压器所产生的负载损耗
电流在经过绕组中的铜线圈时造成的电能损耗成为负载损耗[4]。当二次绕组断路故障时一次绕组在流经电流过程中所消耗的所有有功功率称为负载损耗。变压器额定负载传输损耗是由于变压器流经时产生的绕组电流值和绕组自身电阻所决定，其与负载率β2呈正比，基于此，在选择变压器过程中铜芯变压器拥有阻止较小的绕组。
（四）负载率的优化选择
变电器在一般情况下利用效率可以由β=S/Sn所表示，其中S代表变压器运行的实际容量，Sn表示变压器额定容量，通过额定容量和实际容量的比值，可以得到变压器利用率β，由于变压器在运行过程中受到外界负荷的影响较大，而外界负荷又处在变化过程，基于此，要选取一段时间内的平均负荷。理论上认为β在50%负载率采用微分求极值时可以产生最小的变压器能耗值，但是在实际供配电过程中如果负载率在50%，虽然减小了变压器的线损，但是铁损值却没有减少，基于此，这种方法下电压器的节能运行效果并不是最理想的。在选择变压器最经济适用节能运行方式时要对变压器的高低压柜、土建施工费用、初装费用等进行综合分析，同时还要保留适当的变压器容量。基于此，在实际建筑供配电中变压器负载率处于75%-85%之间可使变压器运行节能效果最大化[5]。
（五）电容器组的无功补偿
系统功率因素和变压器负载能力的有效提升，都可以通过在变压器所在系统中使用电容器组无功补偿来达成。在电容器所在系统中通过无功电流的输给无功设备，使电容器所接受到电流为无功电流，从而使变压器在运行过程中无需进行少量无功或者无功运行，促使电能得到有效节约，提升电容器负载率以及电容器组的有效利用率。通过系统谐波积极治理、变压器铁芯损耗有效降低，减少输出端所输出的不平衡电流，提升变压器的过载能力和使用寿命，并且使变压器的运行具有科学性、合理性、经济性。
变压器在建筑供电系统中发挥着重要地位，其自身在运行过程中就会产生有功消耗以及无功消耗。因此，变压器的经济运行需要在对实际负荷情况和现场情况进行综合性分析，并在此基础上结合变压器的基础参数，对变压器的运行方式进行科学选择，并且合理的选择器电容容量，实现变压器的经济运行，从而显著降低变压器有功功率损耗。
结束语：
综上所述，合理选择建筑供配电电路、有效提升功率因素、建筑动力系统的优化节能以及选用低能耗的用电设备是实现建筑供配电节能四种有效途径；降低变压器的空载损耗和短路损耗、负载损耗以及实现电容器组的无功补偿是实现变压器经济运行的重要方法，基于此，只有有效达成上述条件，才能真正实现建筑供配电的节能及变电器的经济运行。
参考文献：
[1]刘冰.建筑供配电节能变压器的经济运行[J].城市建设理论研究（电子版），2014（3）.
[2]魏东辉，沈山峰.谈建筑电气设计节能措施[J].建筑工程技术与设计，2015（12）：2349-2349.
[3]杨昌友.供配电设计中的节能方法和措施分析[J].建筑工程技术与设计，2016（9）：443-443.
[4]詹银波.建筑电气供配电系统节能设计研究[J].广东科技，2014（14）：57-57，33.
[5]陆红.浅谈供配电系统节能降耗措施[J].建筑工程技术与设计，2014（27）：879-879.
[6]董伟.建筑电气节能研究[D].长安大学，2014.
论文作者:王同象
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/2
标签：变压器论文; 节能论文; 供配电论文; 建筑论文; 负载论文; 过程中论文; 经济运行论文; 《基层建设》2017年第21期论文;