常见的电气节能措施(一)

发布时间：2025-05-06 13:43

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合理选择变压器

1、变压器的选择变压器节能的实质就是：降低其有功功率损耗、提高其运行效率。变压器的有功功率损耗如下式表示：

式中Ｐｏ为空载损耗又称铁损，它由铁芯的涡流损耗、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。

因此，变压器应选用SL7、SLZ7、SCB9、SCB10等节能型变压器，它们都是选用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器。由于“取向”处理，使硅钢片的磁场方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗；４５°全斜接缝结构，使接缝密合性好，可减少漏磁损耗。

与老产品比，SL7、SLZ7无励磁调压变压器的空载损失和短路损失，10kV系列分别降低41.5％和13.93％；35kV系列分别降低38.33％和16.22％。SCB9、SCB10系列与SL7、SLZ7系列比，其空载和短路损耗又分别降低5.9％和23.33％，平均每ＫＶＡ较SL7、SLZ7系列年节电9kWh。

2、变压器新产品目前，一种新型的节能变压器：非晶合金变压器应运而生，它采用非晶合金带材制作铁芯，替代传统硅钢片铁芯，其能耗比普通硅铁变压器降低60－80%，具有很好的节能效果。其初次投资增加的成本5年就可以回收，经济性非常显著。

非晶合金材料的生产具有很高的科技难度，目前世界上只有日立电气和中国的安泰科技掌握了非晶技术（安泰科技：成立于1998年12月，注册地为中关村科技园区中心区。安泰科技以先进金属材料为主导产业，在“非晶、纳米晶材料、太阳能等先进能源材料”“粉末冶金制品”“金属磁性材料”“焊接材料”“金刚石工具”“高速工具钢”等6个产业领域，技术领先）。安泰科技作为中国钢研行业的领军企业，其4万吨非晶合金带材生产线已初步完成热试，2009年底可投产，2010年达产，为中国市场提供急需的非晶材料，同时降低了成本，为电网改造和产业升级提供了可能；非晶合金变压器本身也是一种环保型产品。

以上节能型变压器因具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，而在近年得到了广泛的应用，所以，设计应首选低损耗的节能变压器。

上式中，Ｐｋ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。因此，应选用阻值较小的铜芯绕组变压器。对Ｐｋβ２，用微分求它的极值，可知当β＝５０％时，变压器的能耗最小。但这仅仅是从变压器节能的单一角度出发，而没有考虑综合经济效益（节能原则如前述）。

3、变压器负载率因为β＝５０％的负载率仅减少了变压器的线损，并没有减少变压器的铁损，因此节能效果有限；且在此低负载率下，由于需加大变压器容量而多付的变压器价格，或变压器增大而使出线开关、母联开关容量增大引起的设备购置费，再计及设备运行、折旧、维护等费用，累积起来就是一笔不小的投资。由此可见，取变压器负载率为５０％是得不偿失的。

综合考虑以上各种费用因素，且使变压器在使用期内预留适当的容量，笔者认为，变压器的负载率β应选择在７５％～８５％为宜。这样既经济合理，又物尽其用。另一方面，因为变压器在满负荷运行时，其绝缘层的使用年限一般为２０年，２０年后通常会有性能更优的变压器问世，这样就可有机会更换新的设备，从而使变压器总趋技术领先水平。

设计时，合理分配用电负荷、合理选择变压器容量和台数，使其工作在高效区内，可有效减小变压器总损耗。

当负荷率低于30％时，应按实际负荷换小容量变压器；当负荷率超过80％并通过计算不利于经济运行时，可放大一级容量选择变压器.

当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000ＫＶＡ，可选２台１000ＫＶＡ，不选４台５00ＫＶＡ。因为前者总损耗比后者小,且综合经济效益优于后者。

对分期实施的项目，宜采用多台变压器方案，避免轻载运行而增大损耗；内部多个变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而减少损耗；对可靠性要求高、不能受影响的负荷，宜设置专用变压器。

在变压器设计选择中，如能掌握好上述原则及措施，则既可达到节能目的，又符合经济合理的要求。

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