摘要：随着我国电气化铁路的建设和发展，电气化铁路运行过程中的用电量在不断的提高，电气化铁路作为节能型交通运输方式，从它的用电总量上来看，它仍旧是一个用电大户。作为一个高耗能国家，能源问题、环境问题都将会影响到我国社会经济的发展，因此，节能减排势在必行。在电气化铁路的建设和运行过程中，采取一定的措施，提高其电能的利用率，能够有效的实现电气化铁路的节能减排。本文阐述了节能变压器技术，并对电气化铁路的电能耗损进行了分析，探讨了节能变压器技术在电气化铁路中的应用，希望能够对我国电气化铁路的节能可持续发展有所帮助。
关键词：电气化铁路；节能变压器技术；节能；环保；应用分析
引言
随着我国社会经济的发展，能源问题和环境问题日渐凸显出来，成为了影响我国经济发展的重要因素，党和国家为了解决这一问题，将资源节约和环境保护作为了我国的基本国策，大力扶持新能源开发、节能技术以及环保技术开发等新型经济，倡导建设“资源集约型、环境友好型”社会。电力资源的节能减排是整个节能工作中的重要部分，特别是在电力行业迅速发展的今天，人们对电能的依赖性和消耗量正在不断的攀升。在电力行业中，变压器是其中非常重要的一种电气设备，同时，它也是电能损耗较高的设备之一。电气化铁路的牵引变电所采用节能变压器技术能够有效的降低电能的线损，提高电能的利用率，真正实现电气化铁路的节能减排。
一、节能变压器技术
变压器是输电系统中的重要设备，其工作效率非常高，但是由于变压器的总容量比较大，在输配电的过程中需要对电能电压进行多次变换，使得造成的电能线损较高，大约站输配电总线损的17%[1]。为了响应国家节能减排、保护环境的号召，各行各业开始大量推行技能变压器技术的应用，这项技术能够有效的降低变压器的线损，提高电能的利用率，进而提高企业的经济效益。
（一）变压器的电能损耗
变压器在运行过程中会产生两种形式的电能损耗，一种是有功损耗，就是指变压器在实际的输配电过程中产生的有功功率时产生的电能损耗，具体有铁损和铜损，铁损指的是磁滞、涡流损耗及电流在初级线圈电阻上的损耗，它是铁芯发热，以热能的形式散发损耗。铁损可以细分为涡流损耗和磁滞损耗。当交流电流通过配电变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其大小和方向呈现一定规律的变化，使得硅钢片互相摩擦产生热能，这一部分损耗的热能就是磁滞损耗。铜损是指配电变压器线圈电阻所产生的电能损耗。当电流通过线圈电阻时，会产生热量，这时就会有一部分电能被转化为热能而被消耗，称之为铜损。变压器的另一种电能损耗被称为无功损耗，它只要是指变压器在进行电压变换和能量传递的过程中产生的损耗，不会产生实际的功率，一般情况下，可以分为两种，其一是由建立变压器主磁路磁通的励磁电流引起的，这部分损耗是一个恒定量，它和变压器的负载电流没有关联；另一部分则是由变压器绕组的阻抗和流经绕组的电流构成，这部分损耗随着负载电流的增大而增大[2]。
（二）变压器的节能技术
想要在输配电的过程中减少变压器的线损，实现节能减排，首先就要选择合适的变压器容量，变压器的最佳经济容量和负荷量的大小、变压器的状态、性质以及过载能力、制造厂家的工艺、材料等因素有关，要根据实际的情况来选择变压器的容量[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，还要选择合适的导线，可以采用无氧铜导线来降低线圈的内阻，进而降低变压器在运行过程中的有功损耗。对变压器的磁体材料进行优化和改机，降低变压器的磁滞损耗，利用非晶合金材料作为变压器的铁芯，能够有效的降低变压器的铁损，同时还可以降低其无功损耗，进一步提高变压器的运行经济性。除了新型材料的应用，还可以对变压器布置结构的变换来降低其运行过程中的电能损耗，可以采用信息的绕组结构，根据不同的配电电压等级来选择绕组结构，以实现对绕组损耗的控制，此外，要根据变压器涡流的流向来选择合理的线圈布置方式，从而控制涡流损耗，使其能够降到最小值，以提高变压器的运行效益。
二、节能变压器技术在电气化铁路中的应用
节能变压器技术在电气化铁路中的应用主要体现在对变压器的选择上，在电气化铁路的牵引变电所中，采用合适的牵引变压器和所用变压器能够有效的实现电气化铁路运行过程中的节能环保。
（一）牵引变压器的节能技术
要实现牵引变压器的节能减排，首先就要选择合适的变压器类型，选择节能型的牵引变压器，同时还要考虑目前电气化T铁路的运行要求，要求其空载损耗和短路损耗的比例大约为1：5-1：6之间，或者更小[4]。还应该考虑变压器的容量问题，适当的提高变压器的容量可以降低变压器对电能的损耗，虽然提高容量会增加初次投入的成本，但是，对于后期带来的经济效益还是很客观的，可以选择空载损耗较低的磁畴细化电工钢片铁心变压器作为牵引变压器，它在各方面都能够满足牵引变压器的节能要求。
（二）所用变压器的节能技术
电气化铁路输配电系统中的所用变压器可以采用非晶合金铁心变压器，因为所用变压器对容量的要求不高，基本不会超过100 KVA，非晶合金铁心变压器目前由于工艺和材料的限制，无法将其容量做大，无法适用于牵引变压器，但是对于所用变压器来说，具有最高额定损耗比的非晶合金铁心变压器正是节能型所用变压器的最佳选择[5]。非晶合金作为变压器的铁心不仅仅能够降低变压器的电能损耗，减少能源的浪费，还能够减少变压器在运行过程中产生的CO、SO、NO等有害气体，减轻空气污染，具有非常可观的节能环保效果。
结束语
综上所述，通过对我国电气化铁路在电能方面损耗的分析，了解到目前我国电气化铁路所采用的变压器的经济性较差，在运行的过程中，会产生较高的线损，浪费了大量的电力资源，同时在运行的过程中还会产生一些空气污染，不利于环境保护，因此，应用节能变压器技术，对电气化铁路使用的变压器进行调整，从根本上上解决变压器的线损问题，改善变压器的经济性，实现电气化铁路的节能环保，进而提高铁路运输业的经济效益，为我国的节能、环保、绿色发展做出贡献。
参考文献：
[1]马东.变压器节能技术探讨[J].科技与企业，2013，（15）：251.
[2]杨汀.电气化铁路牵引变电所节能技术探微[J].中国新技术新产品，2015，（22）：91.
[3]邓云川.节能变压器技术及其在电气化铁路中的应用分析[J].高速铁路技术，2015，（01）：14-18.
[4]孙世凯.电气化铁路牵引变电所节能技术分析[J].科技与企业，2014，（15）：481.
[5]邓云川，高宏.非晶合金铁心变压器及其在电气化铁路中的应用[J].高速铁路技术，2013，（04）：32-35.
论文作者:刘建华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/2
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