節能型變壓器現狀調查

　　眾所周知，變壓器是輸變電行業中的耗能大戶。據估計，我國變壓器的總損耗占系統總發電量的10左右，如損耗每降低1，每年可節約上百億度電。變壓器的節能降耗已是勢在必行。可以說，節能型變壓器的推廣對于解決我國電力">電力供應緊張，建立節約型社會有著重要意義。

　　8月18日，中國國家標準化管理委員會頒布了三相配電變壓器能效限定值及節能評價值的相關標準。這是為配合《中華人民共和國節約能源法》的實施，提高配電變壓器的能源利用效率、降低其損耗，提高配電變壓器產品在國際市場競爭力而制訂的。

　　由于節能經濟的提出以及國家產業政策向節能產業的傾斜，節能型變壓器市場變得樂觀起來。

　　我國變壓器的發展經歷了幾個階段，國家在節能方面的重視從未發生過改變。上世紀80年代中期，我國政府強制性地采用S7系列低損耗配電變壓器在全國范圍內淘汰正在電網運行的JB1300-73和JB500-64標準的高能耗變壓器。從1998年開始，我國政府又不惜代價地在全國推行兩網改造，用S9系列配電變壓器取代S7系列。與S9一樣，作為第七代節能產品的還有非晶合金變壓器、卷鐵心變壓器、全密封變壓器等。

　　但這先后兩次全國大規模的更新換代，新產品僅比老產品降低空載損耗約8～15。目前市場上已出現了比S9系列更節能的產品，如S10、S11系列等。節能在變壓器領域仍在繼續。(小薇)

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　　2005年8月18日，中國國家標準化管理委員會(SAC)頒布了三相配電變壓器能效限定值及節能評價值的相關標準。本標準規定了三相配電變壓器能效限定值和試驗方法。擬定于WTO秘書處分發之日起90天后批準，并于批準日起6個月后生效。

　　該標準由全國能源基礎與管理標準化技術委員會提出，由中國標準化研究院等單位聯合起草。規定了三相配電變壓器的能效限定值、目標能效限定值、節能評價值和試驗方法。該標準適用于三相10kV，無勵磁調壓額定容量30kVA~1600kVA的油浸式和額定容量30kVA~2500kVA干式配電變壓器,不適用于充氣變壓器。

　　該標準主要包括配電變壓器能效限定值、配電變壓器目標能效限定值、配電變壓器節能評價值。

　　配電變壓器的能效限定值是指在規定測試條件下，配電變壓器的空載損耗和負載損耗的標準值。這項定義規定了配電變壓器損耗的最大值，即配電變壓器的市場準入值。該標準規定的油浸式配電變壓器與干式配電變壓器的能效限定值相當于現行S9系列產品的損耗水平。換句話說，今后如生產的產品損耗值大于該標準規定值，即屬于非法。

　　配電變壓器目標能效限定值是指配電變壓器預期未來的損耗值應降低到的某一水平的損耗值。標準目前規定的目標期限是4年，即4年后損耗應降低到的數值。目標能效限定值的規定，為廠家進一步明確了節能降耗的努力目標。該值實施后，將替代標準中原配電變壓器能效限定值。

　　配電變壓器的節能評價值是用來衡量不同廠家產品在現有能效限定值的基礎上所能降低的損耗水平的程度。在一些發達國家，節能評價值比目標能效限定值的損耗水平還要低。該標準制定時，考慮到是初次實施，暫時把目標能效限定值與節能評價值取為一致。但今后進一步修訂標準時，不排除把節能評價值規定更低的可能。(木可)

　　朱英浩：變壓器節能重在結構創新

　　在剛剛結束的上海國際工業博覽會電力">電力設備與控制技術展的新產品新技術研討會上，我國變壓器行業的重頭人物，中國工程院院士朱英浩在其發表的演講中指出：“變壓器節能不能靠多用材料而是應該通過結構創新、工藝改進來獲得。”

　　“我們通常用總擁有價格來評估變壓器的節能效果，故通過節能技術應使變壓器的損耗參數在運行可靠性不變條件下達較低值。”朱英浩表示。

　　變壓器的損耗評價是指每千瓦空載損耗的評價值與每千瓦負載損耗的評價值，前者比后者要高些。每個國家都有根據電價評估損耗的評價值。我國目前的空載損耗大約5萬元每千瓦，負載損耗為2萬元每千瓦，將兩者評價值與售價相加作為一個評標的依據。

　　變壓器的主要損耗分為空載時的損耗和負載時的損耗。我國目前在降低空載損耗的技術方面主要是通過調整鐵心結構及制造工藝來達到節能的效果。

　　疊片式變壓器鐵心采用全斜無孔不疊上鐵軛工藝。卷鐵心結構則采用心柱為圓截面或接近圓截面結構。硅鋼片用計算機控制下料尺寸，“完全能夠做成圓截面”，并且用防滲碳技術對成型鐵心進行退火處理工藝，以消除應力；“非晶合金材質的鐵心做成圓截面可能比較困難”，可以采用長方形截面、上軛可打開的結構。

　　“原來的卷鐵心結構多數用的是平面的卷鐵心。”朱英浩表示，“新發展的結構為立體型卷鐵心。三個線圈立體排列，這樣的磁路最短，損耗最小。”大容量變壓器采用小級開槽防漏磁進入或產生較大損耗的技術。

　　雖然變壓器節能主要是希望能夠節約變壓器空載時的損耗，但是仍可以通過漏磁走向的控制降低變壓器負載時的損耗。

　　可采用新型繞組結構、新型導線。根據不同電壓等級的絕緣水平采用新型繞組結構，并選用組合導線，如自粘型換位導線、帶油道型換位導線。自粘型換位導線是在漆包導線外涂上膠，高溫加熱后使幾條導線粘在一起，“從機械的角度上來看，幾根導線像一根一樣，耐受機械強度大大提高”。導線的材質選用無氧銅。

　　除了采用新型繞組結構、新型導線以外，還可以根據漏磁分布選單根導線尺寸，從而使得橫向、縱向渦流損耗降為最低。“單純增加導線截面的方法并不理想。導線截面增加了，電阻是減少了，但是其渦流損耗同時也將增加。所以根據漏磁的大小來選擇導線的尺寸是最經濟的原則。”朱英浩表示。根據橫向漏磁調整單螺旋繞組的換位區、連續式繞組的端部線段采用并聯結構、合理布置單獨調壓繞組位置等工藝的實施都可以得到緊湊可靠的結構，并能夠降低損耗。

　　此外，通過在繞組上下端和箱壁上加裝磁屏蔽結構，防止無效換位等手段可降低變壓器負載時的雜散損耗。而對于ONAF/ONAN兩種冷卻方式的變壓器，如果都能夠按ONAF方式運行，從而使得油溫下降，也可以使變壓器在低負載率時降低損耗。