变压器如何节能降损?有具体的措施吗?
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发布时间：2022-04-23 01:53
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时间：2023-06-22 22:57
其一合理选择配电变压器
配电变压器的选择包括配电变压器容量、型号的选择以及变压器安装位置的选择。
1.配电变压器容量选择
配电变压器容量应根据该区域的现状和发展趋势选择，如果容量选择过大，会出现“大马拉小车”现象，变压器利用率低，空载损耗增加。选择容量过小，会引起变压器过载，损耗同样增加，严重时将可能导致变压器过热或烧毁，因此，配电变压器必须根据所安装区域平时负荷和最大负荷进行合理的选择。
2.配电变压器型号的选择
主要是选用应用了新技术、新材料、新工艺的新型号高效节能配电变压器，降低能耗。
(1)选用非晶合金铁芯变压器。非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器，它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗下降80%左右，空载电流下降约85%，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和变压器负载率较低的地方使用。三相非晶合金铁心配电变压器与S9型配电变压器相比，其年节约电能量相当可观。
(2)选用卷铁芯全密封型配电变压器。卷铁芯全密封型配电变压器是近几年研制的新一代低噪声、低损耗型变压器，卷铁芯无接缝，全部磁通磁化方向与硅钢片轧压方向相同，充分地发挥了硅钢片的取向性能，在条件相同的情况下，卷铁芯与叠片铁芯相比，空载损耗下降了7%～10%，空载电流可下降50%～70%。由于变压器高低压线圈在芯柱上连续绕制，绕组紧实，同心度好，更加增强了产品的防盗性能，噪声下降10分贝以上，温升低16～20K。
由于该型号变压器空载电流小，因此降损效果明显，可提高网络功率因数，减少无功补偿设备的投入，节省设备投资和降低运行能耗。
(3)选择有载自动调容配电变压器。有载自动调容变压器是将变压器线圈采用串、并联接线，在变压器的低压线圈上接有有载调容开关，在变压器低压侧接有电流互感器和自动控制器，通过电流互感器提供变压器负荷状态，自动控制器可按负荷自动调挡运行。有载自动调容变压器解决了长期以来电磁线圈变压损耗较高、需要人工操作的缺点，进一步降低了变压器的空载损耗和空载电流。有载自动调容变压器特别适用于负荷分散、季节性强、平均负荷率低的用户。
3.配电变压器安装位置的选择
变压器安装位置除满足场地、环境要求外，还要考虑将配电变压器接近负荷中心位置，使供电半径尽量缩短，最好控制在500米范围内。对于负荷比较分散的台区，也应将绝大部分负荷尽量控制在500米范围内。
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时间：2023-06-22 22:58
1，在有条件安装集中补偿装置的变电站10kV母线上加装补偿电容器，使无功得到平衡。
2，采用低压侧集中补偿的无功补偿方式，把配电网部分无功功率就地平衡，一方面降低有功损耗和电压损耗，另一方面以满足负荷变动时最低补偿的需要，避免轻载时过补偿。
3，在线路较长、负荷较大的10kV线路上安装并联电容器进行分散补偿，补偿容量取配电变压器空载无功总功率的1.1～1.3倍进行补偿。
4，增加动力用户无功补偿，新上动力用户在设计阶段要考虑到无功补偿装置;现阶段把无功补偿的重点放在小容量动力用户上，补偿的方法应以随机补偿为主，实现无功就地平衡，这样可收到较好的降损效果，提高配电变压器利用率。
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时间：2023-06-22 22:58
变压器电网智能节能优化系统介绍
一、变压器电网智能节能优化系统技术概况
采用国际最新的电磁平衡技术（亦称“三相平衡技术”）研发的变压器智能节能优化系统是一种电磁平衡辅加系统，具有净化电网功能的系统性、整体性、综合性智能节电设备，集节电保护、净化电网、平衡三相、抑制谐波、补偿无功等功能于一体系统解决电压波动、三相不平衡、谐波污染所导致的低压用电系统电能浪费问题，具有应用范围广、节电效果好、操控智能化、回报周期短、安装维护易等优点，是我国目前能有效使用于大面积用电场所的智能节电设备之一。
影响用电成本与用电安全的三大主要技术原因
三相不平衡的危害害：
谐波造成的危害
二、变压器电网智能节能优化系统节电原理
将欧姆定律（I=U/R）应用到电磁平衡技术中，根据电压的变化自动跟踪调整、稳定设备的工作电压，在调压与稳压的同时不降低设备运行效率，依据负载的变化智能减少冗余电流。设备还通过调整三相平衡、削减高次谐波、减少启动电流、抑制浪涌瞬变、动态补偿无功，多管齐下的减少电能浪费，改善电力品质，提高用电效能，达到节约用电和保护设备的双重功效。
三、变压器电网智能节能优化系统主要功能
变压器电网智能节能优化系统六大功能
3.1、自动控压限流
考虑到送电过程中的损耗与高峰用电时段出现末端电压过低的情况，会以较高的电压输送电力，因此设备实际承受的电压一般高于额定电压。过剩供给的电能使得用电设备出现发热现象，不但造成电力浪费，还会缩短设备的使用寿命，甚至烧毁。
变压器电网智能节能优化系统通过动态监测电网电压和负载变化情况，自动调节、稳定设备的输入电压，使电机在额定电压允许波动范围内（380V左右）运行，动力效果最佳。电磁平衡技术在电阻值不变的情况下，电流会随着电压变化而变化。系统在不降低设备功效的情况下，依据负载的变化智能优化减少冗余电流，从而降低能耗。
节电率η的推导公式如下：
根据电功率公式P=UI及欧姆定律:I=U/R，可推出P=UI=U（U/R)=U²/R
推出η=△P/P1=（P₁-P₂）/P₁=1-P₂/P₁=1-（U₂/U₁）²
若U₁=410V
如果U₂=0.96U₁=0.96×410V=393.6V，则η≈7.8%
如果U₂=0.94U₁=0.94×410V =385.4V，则η≈11.6%
如果U₂=0.92U₁=0.92×410V =377.2V，则η≈15.4%
如果U₂=0.90U₁=0.90×410V =369V，则η=19%
设备额定工作电压为380V，工作电压在+10%（418V）至-5%（361V）之间波动，均属于正常范围之内，可确保设备的运行效率。
变压器电网智能节能优化系统可根据用户的具体供电电压幅值大小和负载的动态变化，适时、自动将输送给后序设备的工作电压调整，稳定在经济运行电压范围内，以取得最佳的节电效应。
3.2、调整三相平衡
由于低压配电系统中存在着各种单相负载，且用电具有不同时性极易导致配变系统出现三相不平衡，则产生负序电压和零序电压分量。
三相不平衡时的向量分解图
负序分量会使电机产生附加的反方向旋转制动力矩，要按正方向保持原速度就要额外增加相当于一倍负序分量的正序能量才能保持原速度，如果U₂=1.5％U₁则要增加2×1.5％的功率。由于电压不平衡使得电压中心点偏移而产生的零序分量，会使电动机产生振动力矩，并且增大线圈漏磁通消耗。
变压器电网智能节能优化系统的核心部件采用立体卷铁心结构，磁路为最理想的立体三角形，三个心柱的磁路、磁阻安全一致，能有效调整、保持三相平衡，从而减少电动机的电耗。
相位角不平衡调整示意图
3.3、削减高次谐波
各种电子技术的广泛应用，配电系统中的非线性负载数量越来越多，容量也越来越大，谐波大量注入电网，电系统的电压、电流波形发生严重畸变。系统中的高次谐波会增加用电设备的损耗，导致效率降低，发热加剧，寿命缩短，还会使得各种表计产生较大误差。
变压器电网智能节能优化系统有一套特殊设计的“Z”型谐波屏蔽绕组，使得绕组中的谐波安匝与工作绕组所感生的谐波安匝值保持平衡，迫使两耦合绕组所穿链的谐波磁通自行抵消，阻止谐波在供电系统中传输。
谐波屏蔽绕组图
3.4、减少启动电流
电机的启动电流一般是额定电流的4-7倍。从图可以看出安装变压器智能节能优化系统后，在供电回路中串接了等效阻抗ZF，可将启动电流减少至额定电流的2-3倍，对电机群负荷有明显的节电效果。
系统阻抗简图
电机群减少启动电流的效果图
3.5、抑制瞬变浪涌
研究证明，瞬变浪涌主要通过以下三种方式使得用电系统的电耗增加：
①、系统效率下降 瞬变对开关装置、线圈绕组、半导体元件等都有冲击作用，使系统中的用电装置效率下降，瞬变的长期冲击导致开关装置及其它接触性器件上形成氧化性碳膜层。实验证明，每1欧姆阻抗的氧化性碳膜层的存在，可使电机的效率损失13%。
②、电机温度升高 受瞬流高压的冲击，多余的电能转换成热能，因而使电机的运行温度上升。电机温度每上升一度，大约增加4%的电耗。
③、电表转速加快 绝大多数单位都装有感性电度表。驱动电度表表盘的同时性力矩取决于电路线中同时性的电压与电流大小，由于瞬变是突发式的过压，它会导致电度表盘上的同时性力矩突然发生变化，从而导致电表转速加快，其结果导致电度表对用电量过度计量，最高幅度可达30%。
装机前用电负荷闪变测量分析
由于变压器电网智能节能优化系统采用了最理想的磁性材料和特殊的绕线方式，对时间较短的电压暂降或上升有一定的抑制作用，从而使用电设备免受浪涌电压的损害，同时提高了对工艺水平要求较高的产成品的合格率，增加了企业效益。
装机后用电负荷闪变测量分析
3.6、动态无功补偿
常规无功补偿装置，无论是集中补偿还是分散补偿方式，都易产生“过补”和“欠补”问题，并且电容器还会由于温度、湿度和绝缘材料变化而引发故障，缩短使用寿命。
变压器电网智能节能优化系统可根据配电系统内的设备对无功的需求量进行智能化动态补偿，从而有效防止无功补偿的“过补”和“欠补”现象发生，对于减少线路损耗，提高供电可靠性，具有一定的帮助。
四、变压器电网智能节能优化系统技术特点
六大特点
1、通用性强——感性、阻性负载皆宜；
2、节电量大——可为单套装置、车间或整家单位节电，根据不同工况节电总量可达5-20%；
3、安全性高——可自动切换旁路系统，无停断电之忧；
4、养护性强——延长变压器内的设备、仪表、线路使命寿命，对变压器增容有一定作用；
5、寿命期长——使用寿命20年以上；
6、使用方便——自动控制，带载调压，智能节流，无人职守，无需改变原有线路，无需改变用电习惯。
五、变压器电网智能节能优化系统技术比较
节电技术和节电设备研发在国外已经发展了40多年历史。传统节电技术主要有电抗节能、滤波器节能、稳压调压节能、变频器节能等多种节电技术，主要应用的领域局限于小负载的灯光照明及动力节能，发展得较好的有大功率空调、风机、水泵的高压变频技术和大温差蓄冷技术，这些都是针对单个设备或局部系统进行节电的技术。
电磁平衡技术以零故障、无干扰为基本原则，以集中控制大功率综合性负荷系统为对象，以多个参数目标控制为手段，对整个配电系统内的变压器、用电设备、仪器、仪表、线路、开关，均具有节电和保护的双重功效。
变压器电网智能节能优化系统内部结构简图
立体卷铁心工作状态模拟图
电磁平衡技术与其它常用技术或设备用电系统对比表
六、变压器电网智能节能优化系统节电测试
6.1节电率测量与验收方法
根据《JBT 10821-2008 低压交流降压及三相平衡系统节电装置》、《GBT25099-2010配电降压节电装置》，采用“四相同”验收法，即：相同时间、相同环境、相同负荷、相同负载，与用户共同观察记录电量数据相结合，以实载方法验收。
节电设备旁路模式下X时段内的耗电值，用W₁表示
节电设备节电模式下X时段内的耗电值，用W₂表示
节电率测算公式为：
节电率η＝（W₁-W₂）/ W₁×100%
6.2测试时间界定
设备安装调试后，即可安排测试节电率。具体时间可参考公司排产计划确定，以便尽可能确保相同时间内负荷、负载基本一致。对于负载变化频繁的用电单位，可采取节电和旁路两种模式下各测1-5分钟的方式；负载变化不大的用电单位，可采取两种模式下各测量10-30分钟的方式。甲乙双方商定测试组数，去掉一个最高数，去掉一个最低数，再取平均数。
6.3节能量确认办法
6.3.1基准能耗测算
以单套配电系统在正常生产负荷情况下连续运行三天所产生的用电总量P₁除以三，再乘以三十，作为合同期内的每月基准能耗P。
即：P=P₁÷3×30
6.3.2节能量确认
单套配电系统节能量为基准能耗P乘以节电率η。
即：△P=P×η
备注：
今后双方结算节能收益时，不受甲方产能调整、国电电价变化（电价上调是必然趋势）等因素影响。
联系人：刘生 电话：0755-88286188、15013853656
传真：0755-88286338 邮箱：huaquan.liu@sz.ccic.com
网址：www.ccicshenzhen.com.cn
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