节能变压器
节能变压器范文第1篇
【关键词】变压器；节能；探讨
变压器是输变电系统中的主要设备之一，尽管它的效率很高，但由于它的总容量大（一般情况下变压器的总容量为发电容量的5～7倍），加上在输配电系统中变换级次多，损耗可占线路总损耗的17%。中小型配电变压器虽然单台容量小，但数量多。当今推广使用低耗能变压器，改造高耗能变压器，这是节能挖潜、提高经济效益的有效途径。
1.变压器的损耗
变压器的基本原理，当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像p一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损，所以降低变压器的损耗显得很有必要。
1.1.1有功损耗
有功损耗是指配电变压器在实际工作过程中，在产生有功功率而伴随产生的损耗。有功损耗可以分为铁损和铜损。
①铁损。铁损是指磁滞、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。铁损又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放出热能，这一部分损耗的热能就是磁滞损耗。
②铜损。铜损是指配电变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻时，会发热散发能量，这时一部分电能就会转变为热能而被消耗，称之为铜损。
1.1.2无功损耗
配电变压器的无功损耗主要是指在进行变压与能量传递过程中所造成的损耗，因为这部分损耗并没有产生实际的有功功率，因此，称之为无功损耗。无功损耗可以分为两部分，一部分是由建立变压器主磁路磁通的励磁电流引起的，这部分损耗与负载电流无关，是一个恒定量；另一部分是由变压器绕组的阻抗和流经绕组的电流构成，这部分损耗是与负载电流有关的，负载电流越大，这部分损耗就越大。
2.变压器节能降耗存在的问题
2.1变压器容量选择不够合理主要存在两种情况：
（1）容量过大。负载率低，即所谓的“大马拉小车”。（2）容量过小，过负荷运行，即“小马拉大车”，故障频繁。危及供电、供水安全。
2.2三相电流不平衡较为严重
长期以来，由于企业对变压器三相负荷不平衡的运行管理不够重视，一直没有―个考核管理办法。由于三相电流不平衡，造成线损增加、变压器发热、故障率增加等现象，降低了变压器利用率，威胁供水安全稳定运行。
2.3安装地点不够合理，供电半径较大按照运行规程及设计规程要求。变压器应设置在负荷中心，供电半径不大于500m，但实际运行中，有部分供水设备供电半径接近或超过了500m.特别一些水库闸门供电线路最远的达到了1000m以上，造成末端电压过低，
3.变压器的节能技术措施
3.1合理选择变压器容量
变压器最佳经济容量的计算与负荷的大小、状态、性质、变压器的过载能力及制造厂家的工艺水平、材料等诸多因索有关，是―个复杂的课题。因此在设计过程中考虑的出发点和要求不同。导致变压器容量大小的选择也会有所不同。一般情况下，当变压器的负载损耗等于空载损耗时，变压器的功率损耗最小，运行效率最高。但对于一些新型变压器。由于空载损耗很低，若单纯追求最高效率。容易造成“大马拉小车”。
3.2新型导线的应用。配电变压器的导线可以采用无氧铜，以降低线圈内阻，从而有利于降低配电变压器运行中的铁损和铜损，进而降低配电变压器的运行损耗。例如，目前已经投入使用的高温超导配电变压器，就是采用了超导线材取代了传统的铜芯线材，从而降低了变压器的损耗，同时，还间接提高了变压器的抗短路性能。
3.3优化磁体材料。配电变压器的磁体材料也可以进行改进优化，以降低磁滞损耗。近年来，研究颇热的非晶合金材料，相较于传统的磁体，具有更加优良的磁化和消磁性能，利用这一类材料制作铁芯，不仅可以明显降低配电变压器的铁损，而且还能够降低配电变压器的无功损耗，提高配电变压器的运行经济效益。
3.4改进制造工艺。在制造工艺上实施改进，以降低配电变压器的运行损耗。例如，采用现代计算机控制的数控加工系统，对变压器内部的硅钢片进行加工，从厚度、界面形状等，都完全能够实现精确控制。目前的加工精度已经达到0.18mm，如此薄的硅钢片的应用，大大降低了配电变压器运行过程中的空载损耗。
3.5布置新结构。除了应用新型材料、新型加工工艺等技术手段之外，还可以通过采用新的结构布置形式等手段来降低配电变压器运行中的损耗。目前的研究热点主要集中在两个方面：采用新型绕组结构和采用新型线圈布置方式。
①采用新型绕组结构
传统的绕组结构具有损耗过大、抗谐波干扰能力差等缺点，通过研究，可以根据不同的配电电压等级选择新型绕组结构，如采用自粘型换位导线来控制漏磁走向，进而实现对绕组损耗的控制，以提高配电变压器的运行效益。
②采用新型线圈布置方式
根据涡流的流向，合理选用横向或者纵向线圈布置形式，以控制涡流损耗降到最小，从而降低配电变压器的运行损耗。
结束语
为了保证国民经济的可持续发展，在当前能源供应十分紧张的情况下，唯有大力推进节能，而配电变压器的节能又是输配电网节能的重中之重。要认真做好配变的节能还涉及到许多方面。对运行部门来说，如何做好变压器的经济运行，在规划设计时如何正确选择变压器的台数和容量等。必须做好产品的优化设计，在生产过程中采用先进的工艺等。
参考文献
节能变压器范文第2篇
（1）分析开关接触不良。主要原因是接触点压力不够、开关接触面有杂质、开关接触面积太小、分接开关与开关的接触位置不太对应、分开关的多个接触环与接触柱不同时接触等。由于接触不良使接触电阻大，损耗增大。如果变压器在运行中已判断出其开关接触不良而引起高温应将变压器退出运行，测三相分接头的直流电阻来确定分接开关的接触情况。运行中应注意轻瓦斯动作情况，必要时对油样进行化验分析，因为，开关温度升高必定会使油温升高，油温越高其闪点越低。
（2）绕线匝间短路。匝间短路就是相邻几个线匝之间的绝缘损坏，造成一个闭合的短路回路，同时，使该相的绕线组减少匝数。短路回路内流着由交变磁通感应出来的短路电流，将产生高温，使变压器耗损增大，严重时导致变压器损坏。
（3）铁芯硅钢片间存在短路回路。铁芯是由相互绝缘的硅钢片叠成的，由于外力损伤或绝缘老化等原因使硅钢片间漆膜绝缘损坏或其他原因使硅钢片间绝缘损坏，会增大涡流，造成局部过热，影响变压器出力，严重时会引起铁芯起火。
二、变压器节能改造的具体方法
变压器节能改造的具体方法包括：降容、保容、增容和调容4种方法。
（1）绕组改制法：改高、低压绕线组降容法；改高、低压绕组调容法；改高、低压绕线组质量法；改高、低压绕组增容法。
（2）铁心改制法：调换全部铁心法；调换部分铁心法；调换部分柱芯法；调换全部轭铁法；调换部分轭铁法；增减芯柱级数法；增减芯柱直径法；单片重叠铁心法；铁心硅钢片重叠法；铁心硅钢片重新绝缘法。
（3）绕组、铁心全改法：全改绕组、铁心增容法；全改绕组、铁心保容法；全组绕组、铁心降容法。
经过节能改造的变压器，技术指标和要求均应符合国家有关规定要求：
（1）变压器的空载损耗比改制前降低45%～55%。优于JB1300—73标准I（冷轧硅铁片）数据，达到S7或SL7低损耗变压器数据；
（2）空载电流比改制前降低70%左右
（3）空载短路损耗符合国标或有关规定；
（4）阻抗压降控制在3.6%～5.5%（3～10kV，30～1600Kv.A），6%～7.7%（35kV，50～1600kV.A）.
三、如何使变压器经济运行
火力发电厂用电设备中，耗电量最多的是电动机（约占全厂厂用电量的98%），由于整个厂用电系统的设备运行相互影响，如果变压器运行方式不合理，不仅变压器自身要多消耗电能，而且还会影响到电动机及其其他用电设备的经济运行，所以变压器的经济运行不可忽视。
能否是变压器处于经济运行状态，主要应从两个方面着手。首先要从变压器处于效率高的区间运行，另外要使变压器运行式合理，确保器所带电气设备既经济又安全，两者必须兼顾。
（1）变压器本身运行的经济区间。分析变压器损耗与负荷的关系可以得出以下结论：在变压器不变耗损和可变耗损相等的情况下，变压器效率最高，此时，负荷为变压器最经济负荷，既在这个负荷下产生的铜耗等于铁耗。在变压器制造上，一般保证符合系数K=0.5～0.6时效率最高，因此，对变压器本身来说，若能调整负荷在此负荷系数附近进行则效率最高。
（2）采用合理的运行方式。发电厂内的变压器分为两种，一种负责把所有发功率送入电网，使用了大型升压变压器；另一种是把送到厂内各种机电设备而使用降压变压器。随着单机容量的不断扩大，表现出来的是升压变压器的容量越来越大，因为它要与机组相匹配，厂用降压变压器的台数越来越多，大型机组的厂用电系统庞大复杂。因此，采用和调整变压器运行方式是降低厂用电率、保证经济运行的重要环节。通常根据具体情况调整变压器的负荷，改变运行方式，以获得变压器运行的经济性。
发电厂的变压不论是升压还是降压，由于在一昼夜或一年内变压器的负荷有很大的变化，因此，运行中应设法在负荷小时将一台或几台变压器停运，待负荷大时在投入运行，这样就可以大大减少变压器总的功率损耗，使其处于经济运行状态。
在按经济观点确定投入几台变压器并联运行时，必须考虑到变压器内的有功损耗和无功损耗。为什么要考虑无功损耗？因为，变压器的无功损耗是由发电厂的发电机、同期补偿器或静止电容器发出，并经过输电线路送到变压器的。发送或输送无功功率时，电源绕组和输电导线内部都要产生有功损耗。显然，变压器内无功损耗的任何变动，使有功损耗对应地变化。因而也使送电线内的能量损耗变动，所以在选择最有利的工作状态时，必须考虑无功损耗。
并联变压器的经济运行时，厂用一个叫无功经济当量的系数尺把无功损耗折算成有功损耗。无功经济当量系数k表示发出和输送1kvar无功功率要消耗多少有功功率。例如，若K=0.1，就表示发出和输送1kvar无功功率所消耗的有功功率时0.1kw无功经济当量系数的值，随变压器安装地点而不同。如变压器安装在发电厂内，则K值很小；如果变压器安装的地点离发电厂很远，则K值较大，因为此时无功功率经过长距离电网输送，有较大的有功耗损。
节能变压器范文第3篇
关键词：配电变压器；住宅小区；损耗；节能
在配电系统中，配电变压器数量大，是产生电能损耗的重要环节，配电变压器的节能降损问题已成为众人关注的问题。
在节能型变压器应用方面，s11型低损耗变压器、非晶合金铁芯变压器和调容变压器得到推广应用，取得了比较好的节能效果。从配电变压器运行方案入手，也能取得比较好的节能效果，
本文提出两台配电变压器按照日负荷曲线运行方案，并对该方案的节能效果和投资效益进行分析。
1 住宅小区现行配变运行方案
住宅小区的负荷特点是峰谷差比较大，负荷率比较低（30%～40%），最大负荷出现时间一般为17时至22时，最小负荷一般出现在0时至5时。现行的住宅小区供电方案大多是一个供电区域配置一台变压器，变压器的额定容量按满足区域最大负荷选定，变压器容量不能调整。由于变压器容量越大，其空载损耗越高，所以，在负荷较小时使用大容量变压器会出现“大马拉小车”现象，不是经济运行方案；一台变压器长期运行，出现故障时没有备用变压器，不符合“n-1”原则，影响供电可靠性。
2 两台容量相同的变压器运行方案
为了降低变压器的损耗，将一个供电区域按照总容量要求配置2台容量相等的变压器，使2台配变容量之和等于总容量。
换言之，如果一供电区域需要配置1台sn1 = 630 kva的变压器，则按照本文所述的方案，该供电区域可以配置2台sn2 = 315 kva变压器。
sn1 = 2sn2
运行方案：平时一台配变运行，负荷高峰时，再投运另一台变压器。如每天17时至22时两台变压器并列运行，满足峰值负荷要求，其余时段一台变压器供电。变压器退出运行时，高压和低压侧开关断开。两台变压器互为后备，当一台变压器故障或检修时，另一台变压器可以供电，不会发生因变压器故障造成供电区域全部停电的现象。运行原理如图1所示。
3 节能效果分析
3.1 变压器损耗计算公式
有功损耗 ： p ＝ p0 ＋ ktβ2pk
无功损耗 ：q ＝ q0 ＋ ktβ2qk
综合功率损耗：pz = p + kqq
年电能损耗：wz = 8760×pzrs3
式中 q0——空载无功损耗（kvar），q0≈i0%sn；
p0——空载损耗（kw）；
pk——额定负载损耗（kw）；
sn——变压器额定容量（kva）；
i0%——变压器空载电流百分比；
b——负荷率，城镇住宅小区估取30%～40%；
kt——负载波动损耗系数，取kt＝1.05；
qk——额定负载漏磁功率（kvar）， qk≈uk%sn；
kq——无功经济当量（kw/kvar），对城市电网和工业企业电网的6～10kv降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量kq = 0.1 kw/kvar；
rs3——供电可靠率，此处取99.9%；
3.2 两台变压器日最大并列运行时间
用2台小容量变压器代替1台大容量变压器，2台小变压器并列运行时其综合功率损耗大于1台大变压器综合功率损耗。因此，2台小变压器日并列运行时间不能大于t，否则，电能损耗高于1台大容量变压器电能损耗，该方案不能使用。
经过推导得出2台变压器日最大并列运行时间
t < 24(pz1/pz2 - 1)
式中pz1、pz2——大变压器和小变压器的综合功率损耗，由上式求出。
3.3 损耗计算
应用上式，分别计算出s11-r-315/10 与s11-r-630/10 配电变压器的有功损耗、无功损耗、综合功率损耗和年电能损耗，负荷率取40%，供电可靠率取99.9%。负荷率与有功损耗和无功损耗成平方关系，负荷率是变压器经济运行的重要参数。表1为部分配电变压器损耗参数表。
表1 配电变压器损耗参数表
表2 节能效果对比表
从表2可知，用2台小变压器取代1台大变压器供电方案有比较好的节能效果，变压器容量越大，节能效果越明显。假设1个县城有10个2×s11-r-315配置供电台区和10个2×s11-r-160配置供电台区，每年能节约100 mwh左右的电能，有明显的推广应用价值。
4 设备配置和投资估算
两台容量相同变压器配置方案按照安装方式不同可分为户外柱上安装方式、户内配电室安装方式和箱式变安装方式，关键设备有变压器高压和低压侧断路器，变压器自动投切控制器。
4.1 断路器设备
断路器设备应具备遥控、遥信接口，每天能够进行合分操作1至2次。
户外柱上安装方式每台变压器高压侧配置1台电动负荷断路器，每台变压器低压侧配置1台断路器，断路器类型与单台变压器供电方案相同。为了节省投资，一台长期运行的变压器高压侧可以不配负荷断路器。
户内配电室安装方式和箱式变安装方式中断路器类型与单台变压器供电方案相同。在户内配电室设计时，有的配电室已经按2台配变设计，这样的配电室很容易实现2台配变按日负荷曲线运行方案。
4.2 变压器自动投切控制器
变压器自动投切控制器要求具备根据负荷大小自动合分相应变压器高低压断路器的功能。此功能可以集成于负荷管理终端、变压器监控终端或无功补偿控制器中，因为此三种终端设备已经具备负荷测量等功能，尤其是具有交流采样功能的负荷管理终端，稍加改动就可用于变压器自动投切，这样的控制器软硬件平台稳定，开发工作量小，功能集成，一机多用，节省用户投资。
4.3 新增投资与回收期估算
下面以2台 s11-r-315配置方案为例估算新增投资和回收期。新增投资是指2台315 kva变压器方案比1台630 kva变压器方案增加的投资。
表3 新增投资与回收期估算表
从3表可以看出，户外柱上方式投资较大，回收期较长，主要投资花费在高压侧断路器上，如果能开发出廉价的新型断路器，该方案还可以采用。配电室方式和箱式变方式投资较少，应该优先采用本文所述的方案。如果配电室原设计方案已经按2台变压器配置，采用本文所述方案的优势更明显。
从2台小变压器与1台大变压器的投资差价而言，2台s11-r-315的价格与1台s11-r-630的价格相当，而2台s11-r-160的价格比1台s11-r-315的价格贵1万多元。所以，630 kva以上的大容量变压器更换为2台小容量变压器比较节省投资。
5 结束语
•本文所述的住宅小区配电变压器节能运行方案有明显的节能效果，符合“n-1”原则，对降低综合线损率，提高供电可靠率有积极作用。
•本文所述的配变运行方案比较适用于日负荷变化比较大的供电台区。
•本文所述的配变运行方案比较适用于配电室方式和箱式变供电方式，这两种供电方式新增投资较少，投资回收期较短。
•对于户外柱上配变供电方案，主要问题是选择廉价的新型高压断路器，以降低投资。
节能变压器范文第4篇
关键词：配电变压器；电网损耗；电气节能
中图分类号：TV675 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）15-0089-03
我国电网损耗占供电容量的7%，其中变压器损耗占60%左右。因此合理选择变压器将产生很大的效益。降低变压器损耗已是我国节能工作的当务之急。
1 变压器的损耗和效率
变压器的损耗可分为铁损、铜损两大类。每类损耗中又有基本损耗和附加损耗之分。变压器的空载损耗主要是铁损，而负载损耗主要是铜损。
变压器的效率是指输出的有功功率P2与输入的有功功率P1的百分比，用η表示为η=100%。P2=P1-ΣP，ΣP
是变压器的总损耗，这样有η==1-
总损耗ΣP应为总铁损与总铜损之和，即ΣP=PCU+PFe，而计算P2采用公式P2=βPNcosφ2（β为负载率，PN为变压器的额定容量）。变压器的有功功率损耗ΣP也可表示为：ΣP=Po+PKβ2。式中Po为变压器的空载损耗（kW）；Pk为变压器的有载损耗（kW）；β为变压器的负载率。所以：
η=（1-）×100%
上式中Po为空载损耗又称铁损，它由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与硅钢片的性能及铁芯制造工艺有关，而与负荷大小无关，是基本不变的部分。
上式中Pκ是传输功率的损耗，即变压器的线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小。
2 提高变压器效率的方法
根据设备工作原理归纳出提高效率有四条途径：（1）降低空载损耗。可采用性能优良的硅钢片或非晶合金或阶梯接缝。改进铁心结构和工艺，降低工艺系数等。（2）降低负载损耗。可采用比电解铜导电率高的无氧铜杆拉拔的导线，提高导电系数。（3）降低其他部件损耗。如改进铁心结构，用波纹油箱、片式散热器代替管式散热器，提高散热效率等。（4）利用工作机械的工作特性来降低损耗。如将容量随着变压器负载大小同步改变，以降低损耗。
3 节能型变压器的种类
3.1 改进材质节能的变压器
3.1.1 超导变压器。超导就是当温度降至某一温度时物质突然失去电阻的现象。现在超导体的最高临界温度已达到150K，即-123℃。在2006年，国内开发的非晶合金铁心高温超导变压器成功并网运行。
3.1.2 优质硅钢片。通过热轧和冷轧得到各向同性和各向异性的热轧硅钢片和冷轧硅钢片。又采用二次再结晶和特殊的绝缘涂层，得到高斯方位结构度很高的高导磁硅钢片。优质硅钢片只有普通硅钢片单位损耗的60%～80%。
3.1.3 非晶合金。金属分子是结晶态，分子呈晶格整齐排列，而将金属熔化后让其急速冷却，来不及结晶排列便成了分子排列杂乱无章的非晶态而成非晶合金。其铁损耗很低，将其做成变压器铁心，便成了一种新颖的节能变压器即非晶合金铁心变压器。
3.1.4 低电阻导线和低损耗导线。采用无氧铜和电工铝导线，可使电导率分别为电解铜和工业铝导线的109.0%和104.2%。
3.2 改造部件结构节能的变压器
3.2.1 卷铁心变压器。卷铁心比叠铁心的铁心四角减少大小各4个尖角，铁重减少。又卷铁心几乎没有叠积接缝，连续卷绕充分利用硅钢片的取向性，且成自然紧固状态，无需夹件紧固，避免夹紧引起的损耗增大。卷铁心比叠铁心空载损耗和空载电流都大为降低。
3.2.2 R型卷铁心变压器。R型铁心可以采用较薄的高导磁冷轧硅钢片制造。由于R型铁心截面占空系数接近100%，相同横截面的R型铁心比阶梯型截面卷铁心的周长减少，节省铜材，比普通卷铁心变压器更节能。
3.2.3 立体铁心变压器。将3个铁心柱竖着呈等边三角型排列，3条心柱中心线不在一个平面上，而呈立体状排列，叫立体铁心变压器，可做成叠铁心或卷铁心。立体铁心变压器比平面三心柱型变压器，其铁轭长减少，故铁轭质量减轻，又可避免轭部大小框之间的磁路自调节效应，解决了三相负载不平衡时的磁通平衡问题。是一种较好的节能变压器。
3.2.4 单相柱上变压器。单相制供电有多种优越性。单相变压器一般装在电线柱上或房屋旁，变压器容量小，噪声低，就近安装，可缩短配线，降低线损，改善电压品质。另单相变压器在同容量情况下比三相变压器铁重轻，铜重轻，尤其是采用卷铁心时，空载损耗和空载电流都有大幅下降。如果采用一线一地制供电，还可节约输电导线损耗，更适宜于农村和边远地区。
3.3 根据工作原理节能的变压器
3.3.1 双容量变压器。应市场要求，变压器提出了一种新的运行方式——双容量变压器，通过改变接线，使变压器在不同的负载下按不同的接线运行。通过磁通密度变化，这种变压器在低负载时具有极低的空载损耗，只有普通变压器的25%以下，比非晶合金铁芯的变压器空载损耗还要低，从而取得巨大的经济效益。该技术可适用于各种联结组、电压等级、调压方式、不同容量的变压器。双容量变压器的两个容量之比可根据不同的负载损耗对空载损耗之比设计成2∶1。变压器的一次、二次绕组都是轴向双分裂结构。双分裂的两部分结构对称、全绝缘、电气参数相同。变压器的一侧设有调压绕组。变压器一次绕组的两部分通过换接开关可以接成串联或并联结构，二次绕组的两部分通过另一换接开关也可以接成串联或并联连接。在正常负载情况下，变压器的一次、二次绕组以并联方式运行，与普通变压器一样，可以适用于负载率从0%～100%的范围；在低负载（负载率
3.3.2 有载调压变压器。用户提出调压要求时，应当选用有载自动调压变压器。
3.4 其他种类节能变压器
其他种类有：在除尘变压器中采用的中阻抗（带电抗器）变压器，短路阻抗小、附加损耗小、总损耗小。在各用电单位总线上串入低压节电器（特种干式变压器），起到均压电抗器、消除谐波和将电压稳定在最佳电压的
作用。
4 变压器的选择
4.1 变压器型式的选择
首先应选用低损耗节能变压器。应根据具体的环境考虑：在多尘或有腐蚀性气体场所选择密闭型变压器或防腐型变压器；供电系统没有特殊要求和民用建筑独立变电所采用三相油浸自冷电力变压器；消防要求较高的场所采用干式电力变压器；电网电压波动较大的场所采用有载调压电力变压器等。
4.2 变压器的负荷率
变压器的负荷率较低时，变压器自身损耗所占的比例大，效率较低。在设计和选用变压器时，宜使变压器运行在最佳负荷率下，达到节能之目的。
根据η=（1-）×100%，用微分
对β2PK求极值，知β=50%时变压器能耗最小。综合考虑设备投资、运行、折旧、维护等费用以及预留容量，其负荷率β选择在75%为宜。
4.3 变压器的环境温度
环境温度对变压器的影响很大，变压器不应在环境温度过高的场所运行。必要时可对环境采取降温措施。
4.4 变压器的容量和台数计算
变压器的台数应满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的场所，宜选择两台主变压器或者经技术经济比选合理时选择多于两台主变压器。三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时按计算确定。
变压器容量计算，其额定容量应能满足全部用电设备的计算负荷，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑经济运行条件。
装设单台变压器的额定容量SN和计算负荷S应满足：
SN≥（1.15～1.4）S
装设两台主变压器，其任一台主变容量SN应满足总计算负荷的60%～70%，且应满足全部一、二级负荷的需要。
多台主变压器经济运行的条件应满足：
Scr——经济运行临界负荷，kVA
SN——变压器的额定容量，kVA
Po——变压器空载损耗，kW
Qo——变压器空载时的无功损耗，kVar，按下式计算
Qo≈SN（I0%）/100，其中I0%为变压器空载电流占额定电流的百分值
Pk——变压器的短路损耗（亦称负载损耗），kW
QN——变压器额定负荷时的无功损耗增量（kVar），按下式计算
QN≈SN（U0%）/100，其中U0%为变压器阻抗电压占额定电压的百分值
Kq——无功功率经济当量，kW/kVar
由发电机电压直配的工厂变电所Kq=0.02～0.04kW/kVar；
经两级变压的工厂变电所Kq=0.05～0.08kW/kVar；
经三级及以上变压的工厂变电所Kq=0.01～0.015kW/kVar；
在不考虑上述计算条件时，一般取Kq=0.1kW/kVar。
如SScr宜n台运行。S为变电所实际负荷，kVA。
4.5 合理选择变压器
设计时，应合理分配用电负荷、合理选择变压器的容量和台数，使设备高效运行：负荷率低于30%应减小一级容量选择，负荷率大于80%应放大一级容量选择；需要选择多台变压器时，应合理分配负荷，减少台数，选用大容量变压器；项目周期长，分期实施的，应考虑多台变压器方案，内部多个变电所间设联络线，便于根据实际情况，切除部分变压器，减少空载损耗。
5 结语
配电变压器应尽可能选用节能变压器，变压器的类型要与工作环境相适应。在保证电能质量的要求下，尽量减少投资、运行费用和有色金属耗用量。一般来讲，变压器容量和台数的确定是和变电所主接线方案经计算合理确定的。在设计主接线方案时，同时也要考虑用电单位对变压器台数和容量的要求。
参考文献
节能变压器范文第5篇
【关键词】变压器；经济运行；负荷
1.引言
现在公司变压器的数量近40台，变压器的电力损耗占总损耗的60%左右，因此降低变压器的能耗已成为节能的重要工作。变压器经济运行是指充分利用现有设备条件，通过择优选取最佳运行方式和优化负载调整，在保证安全供电条件下最大限度的降低变压器电能损耗。在经济负荷下运行、提高其电源侧功率因数，改变运行方式，其实质就是技术经济允许条件下的变压器节能运行。变压器经济运行就是在损耗的电能中挖去节电潜力，对于节约能源、降低成本具有举足轻重的作用。因此，必须根据变压器的有关技术参数，通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理，充分利用现有的设备条件，再不投资的情况下，达到节约电能的目的。
2.变压器的经济运行负荷分析
我公司大多数变电所都安装了2台可并联的变压器，应确定变压器的经济负荷和临界经济负荷，以便合理选择经济运行方式，然后分析经济运行与操作及可靠性的关系。
2.1 一台变压器运行时的经济负荷计算
变压器既有有功损耗，又有无功损耗，在考虑变压器运行的经济性时，将变压器的有功加上变压器的无功损耗在系统中引起的有功损耗，统称变压器有功损耗换算值。
一台变压器在负荷S时的有功损耗换算值为P：
P=PB+KqQB=P0+KqQ0+(Pd+KqQe）(S/Se)2
要使变压器运行在经济负荷Sji下，必须满足变压器单位容量的有功损耗换算值P/S为最小值的条件。即令d(P/S)/dS=0，可得变压器的经济负荷为：
Sji=Se√P0+KqQ0/Pd+KqQe
变压器经济负荷与变压器容量之比，成为变压器的经济负荷系数：
KjiB=√P0+KqQ0/Pd+KqQe
列如：一台S9-1000的变压器参数：
P0=1.7kW；Pd=10.3kW；
I0%=0.7%；Ud%=6%，
先计算出；
Q0≈SeX I0%/100=1000X0.007=7Kvar
Qe≈SeX Ud%/100=1000X0.045=45Kvar
有以上可得变压器的经济负荷系数为：
KjiB=√1.7+0.1X7/10.3+0.1X45=40.2%
2.2 两台变压器经济运行临界负荷计算
2台可并联运行的变压器A和B，变电所的总负荷为S，当1台（如A）和2台（如A和B）变压器运行的有效功率损耗相等时，这时变电所的总负荷称经济并联负荷Slj
2台可并联运行的变压器A和B，变电所的总负荷为S.
一台变压器运行时承担总负荷S，其有功损耗为：
P=PB+KqQB=P0+KqQ0+(Pd+KqQe）(S/Se)2
当两台变压器并列运行时，每台承担负荷为S/2，因此两台的有功损耗为：
P=Po+KqQB=2(Po+KqQ0)+1/2(Pd+KqQe）(S/Se)2
图1为以上两种情况变压器的有功损耗和负载的关系曲线，PI为单台运行曲线，PII为2台并联运行曲线，两条曲线相交点对应的变压器负荷，成为变压器经济运行临界负荷。
当P︱=P时，求得两台变压器经济运行的临界负荷为：
Slj=Se√2XP0+KqQ0/Pd+KqQe
列如：一变电所装有两台S9-1000/10的变压器，其经济运行的临界负荷值为：取Kq=0.1
Slj=1000X√2X(1.7+0.1X7/10.3+0.1X45)=569KVA
如果负荷S＜569KVA时，应一台运行；如果负荷S＞569KVA时易于两台运行。
从图1可知，实际负荷Sb＞Slj时，并联运行是经济运行，Sa＜Slj，单台运行是经济运行；由此可见，1台运行，另一台备用，可以减少1台变压器损耗就能节约电能的观点是片面的。
3.变压器并联运行与可靠性的关系
习惯的观点认为1台变压器运行，另1台为备用状态的运行方式最可靠。事实上，若有变压器A、B，且另变压器A、B单独运行时出现故障率为P（A）和P(B)，则两台并联运行时，变压器A、B出现的故障为P(A+B)=P(A)+P(B)，而A、B变压器同时出现故障的故障率为P(AB)=P(A)P(B)。因为P(AB)＜＜P(A)或P(B)。所以并联运行的2台变压器同时出现的几率是很少的，是很可靠的。
对于公司有两台变压器运行变电所，大多数都经济临界负荷以下的，因此使用一台变压器在经济负荷下运行，另一台备用。并且把不用的变压器高压断电，减少空载损耗，如：一台1000KVA的空在损耗为1.7KW，按20台变压器计算，这样比两台同时运行可节电30余万度。
4.结论
通过对变压器的节能分析，变压器在经济负荷下，是变压器的很重要的一种节能方式，在不投资或少投资、不增加新设备的条件下，既最大限度地降低电力损耗，实现节能降耗，又降低企业生产经营成本，增加企业经济效益，同时又提高了电力管理水平。变压器经济负荷运行技术只是经济运行技术范围中的一个方面，提高功率因数，加强管理都可减少电力损耗，还有其他多种节电技术，根据实际情况采用可行的技术，使公司达到整体最佳节电效果。
参考文献
