降低10 kV配电变压器损耗的方式探讨

余健强

珠海市粤灯机电有限公司，广东 珠海 519000

0 引言

随着整个国民经济的快速发展，对变压器的需求量不断增加，变压器自身所消耗的能量也越来越大，这与我国提倡建设节能社会并不相符。因此，有必要采取相应的技术措施，以减少变压器的损耗。

1 10 kV配电变压器节能降损技术的应用意义

（1）10 kV配电变压器采取节能降损技术能极大地提升电网规划工作的科学性，不仅能实现整体监管技术的升级改造，还能为电容无功补偿提供良好的应用空间，发挥10 kV配电变压器的应用优势，提升经济运行水平，共建和谐稳定的电力输送控制平台。

（2）10 kV配电变压器节能降耗技术的应用能从根本上降低运行成本，切合节能经济发展的基本需求。尤其是在科学技术全面发展的时代背景下，10 kV配电变压器技术也呈现出全面转型的趋势，研发设计和制造水平的增高也极大地降低了损耗。要想实现更大的突破，就要对技术模式予以深度研究和探讨，从而推动我国电力事业的可持续进步[1]。

综上，10 kV配电变压器节能降损技术的全面推广具有重要的实践意义。

2 降低10 kV配电变压器损耗的方式

2.1 引进新型工艺和材料

变压器的损耗主要包含空载损耗与负载损耗两部分。要想有效降低变压器空载损耗，就要从材料和相关应用工艺两个方面入手，从源头落实技术方案，提升降耗水平。

（1）引进新的材料替代10 kV配电变压器传统材料，解决电力能源的损耗问题。①使用电阻率较低的无氧铜材料，将其应用在10 kV配电变压器中，能极大地降低线圈的内阻参数，确保其运行过程能满足节能降耗的要求。最关键的是，无氧铜材料的取材便捷、简单，应用加工模式也易于操作。与此同时，在10 kV配电变压器中应用无氧铜材料还能有效改善其断路问题，提升抗短路能力，这对于提升系统运行安全性具有重要的意义。②10 kV配电变压器中应用非晶体合金材料能提升磁体结构的应用效果，相较于传统铁芯材料，应用非晶体合金材料能更好地减少电磁能源的损耗，并且为10 kV配电变压器节能处理和应用提供保障。

（2）引进新的工艺流程，提升10 kV配电变压器节能降耗水平。在配电变压器生产制作过程中配合电子计算机技术，能极大提升加工精度，将精度参数控制在0.14以下，避免10 kV配电变压器空载时产生较多的电能损耗。与此同时，利用新型线圈布置应用模式也能对涡流大小予以合理性调控，避免漏磁问题对整体运行安全性产生影响，实现节能降耗的目标。

2.2 降低变压器负载损耗

近几年，针对10 kV配电变压器节能处理的内容逐渐增多，主要是推广使用S13和S15等低损耗配电处理模式，并且，要结合实际调度要求充分考量电力系统负荷的变化特性。最关键的是，要结合实际需求和控制标准完成10 kV配电变压器容量的选择。目前，有两种较为常见的选择方式。

（1）经济容量分析。首先，计算配电变压器的最佳经济容量，可利用公式（1）进行计算。

式中：S1为变压器容量最佳经济容量，kVA；A为年用电量，kWh；cosφ为10 kV配电变压器负荷的年平均功率因数；Kj为损耗比；T为10 kV配电变压器全年接电的时间，h；Tl为10 kV配电变压器全年带负荷时间（一般为负荷率大于10%的负荷），h。

其次，综合考量10 kV配电变压器3～5年生产用电的基本发展情况，秉持动态原则选取最佳容量，并且利用公式（2）的计算完成优选。

式中：KL为负荷发展系数，一般取值为1～1.2。

最后，在全面分析相关参数后，从10 kV配电变压器产品中选取容量较为接近的设备即可[2]。

（2）年用电量分析。利用公式（3）进行计算。

式中：Rs为容载比，一般取值为1.5～2；P为一年内的最大用电负荷。结合相关数据信息，在同类型产品中选取容量匹配的设备即可。

除此之外，因为10 kV配电变压器工作中往往都是几台变压器并列供电，此时，有功功率和无功功率的总体损耗才是基本损耗参数，若是维持电力负荷的总量不变，10 kV配电变压器运行方式也不变，则负载量的差异性就决定了对应变压器总损耗的差异性。基于此，技术人员要对总负载参数予以合理性分配，选取最适宜且最经济有效的处理模式，打造更加可靠的处理控制机制，提升10 kV配电变压器运行的经济效果，将损耗降到最低。

2.3 应用有载调压变压器

推广应用有载调压变压器，该种变压器可以通过改变分接开关来达到提高变压器运行水平，降低功率损耗和电能损耗等目的。在10 kV配电变压器运行过程中，总损耗可利用公式（4）计算。

式中：ΔPk为变压器短路损耗；ΔP0为变压器的空载损耗ΔP0'为变压器空载的容量；P为有功功率；Q为无功功率；U为配电网运行电压；U1为额定电压；R为变压器绕组等值电阻。

由公式（4）可知，10 kV配电变压器的空载损耗和运行电压成正比例关系，而短路损耗则与运行电压成反比例关系，加之多数变压器运行中空载损耗的占比在80%以上，因此，要想维持配电变压器降损要求，可在用电高峰期适当提升运行电压，并保证末端用电设备的电压偏低且在允许参数范围内，这样就能更好地减少损耗，提高电压质量，向用户提供合格的电能，也是做好降损工作的需要。若电压提高1%，则损耗下降约2%。有载调压配电变压器如图1所示。

图1 有载调压配电变压器实物图

2.4 平衡变压器的三相负荷

当三相负荷平衡时，中性线没有电流。当出现三相负荷不平衡，导致负荷重的一相电压下降，负荷轻的两相电压升高，对低压电器运行不利，需要经常测量变压器三相负荷电流。在变压器运行过程中，一旦出现三相负荷不平衡情况，不仅会增加变压器三相压差，也会造成严重的负序电压，使电力系统出现异常扰动，对电压质量及电力系统整体安全性都会产生严重的影响。并且，变压器某相绕组负荷电流增大，必然会增加损耗。因此，要想更好地减少变压器损耗问题，就要结合实际应用要求维持三相负荷的平衡，在充分分析和统计的基础上，选取较为合理的布线方案，确保变压器能在负荷的中心，并利用信息化监控的手段及时了解三相负荷的状态信息，以便开展更加合理且高效的处理方案[3]。

2.5 合理进行无功补偿

合理选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量，能有效地稳定系统的电压水平。与此同时，也要关注无功补偿设备的安装处理，减少轻载或者空载时过补偿造成的功率失衡。无功补偿位置应尽量选择在负荷中心，以取得最优的就地补偿效果，减少无功潮流在配电网中的长距离传输，达到经济运行的最终目的。

除此之外，也要结合变压器应用情况和状态定期开展运行维护工作，具体包括定期检查变压器各处链接情况、变压器套管的清洁度及套管高低压侧接头的引线情况；降低变压器运行温度，做好通风散热；有效加强日常检修管理。只有这样才能降低后续维护难度，避免设备运行不当产生的损耗，配合定期负荷实测工作，维持三相负荷电流和中性线电流情况，避免不平衡电荷对其产生影响。

3 结束语

总而言之，在10 kV配电变压器降损工作中，要结合实际情况落实更加科学的处理方案，无论是优选容量还是三相平衡处理、无功补偿配套装置安装、调压器安装等工作，都要将日常管理作为关键点，及时了解10 kV配电变压器的运行状态，从而打造动态化管控模式，为电力系统的可持续发展奠定坚实基础。