時間：2023-05-29 17:22:45
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇節能變壓器，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】配電技術；變壓器；節能技術
進入21世紀以來，我國的經濟快速的發展，各個行業對于電力資源的需求也越來越大，現目前，全國的電力供電都呈現出了供應不足的現象，尤其是在一些電力使用較多的季節，電力供應顯得尤為緊張，這些情況已經成為了制約我國經濟以更快速發展的枷鎖嗎，所以，必須要提高全國范圍內的電力能源發展速度。但從我國目前的經濟發展模式來看，依然還有很大一部分的生產企業停留在傳統的粗放式的經濟增長方式之上，而完全依靠不斷提高能耗來作為提升電力供應的也是極為不科學的。
本篇文章主要針對我國目前各個電力企業中所使用的配電變壓器自身在實際中應用的特點，對配電變壓器中的節能技術實際應用進行了全面詳細的分析，期望能從分析的結果中找到完全能夠使用在配電變壓器的節能中技術中的更為科學合理并具有安全可靠性的應用技術，為其他相關的行業的人員提供一定的參考作用。
1.電力生產的現狀
從整個電力生產、消費、供應等幾個組成電力生產和使用的主要環節來看，在電力生產輸配的過程中還有著巨大的發展空間和發展潛力。在電力企業的輸配電設備型號中，我國所采用的主要是一種使用數量和使用范圍都是最大的輸配電變壓器設備。就現目前來說，輸配電變壓器自身的耗損在整個輸配電系統耗損的三分之一以上，通過這點我們可以明確的看出，大力的發展配電節能變壓器自身的科技技術以及應用的范圍，這對于我國電力設備的節能發展前景以及電力的供應有著極其重要的意義。
2.配電變壓器概述
2.1配電變壓器的工作原理
變壓器自身的效能和工作原理幾乎是所有人都知悉的，事實上，配電變壓器自身的運作原因也主要是通過電池感應的技術原理來實現的電流輸出工作。在配電變壓器的結構中，通常都是將高壓的繞組以及低壓的繞組分開在兩邊，其中又根據所連接不同來區分不同的繞組名稱，與電源所直接連接的叫做初級繞組，而與負載所直接連接的稱之為次級繞組。初級和次級這兩組繞組之間只有磁性的耦合關系，沒有任何電能上的聯系。而當初級繞組直接連接上變電壓的時候，可以產生交變電流，并且根據電感生磁和磁感生電的感應原理，交變電流能夠直接將鐵芯中的電源電壓改變到與之相同的評論，變成交變磁通，交變磁通在運行的過程中直接與初級繞組和次級繞組之間產生相同的頻率，從而能夠感應到電勢。而在這個過程中，如何改變了初級繞組和次級繞組的匝數，就可以直接改變次級繞組附帶的電壓，如果在次級繞組之上直接連接上負載，就可以使得交流正常的輸入，這樣就使得能在配電變壓器中實現了不同等級的電壓等級電能的向外傳遞 [1]。
2.2配電變壓器的損耗分析
配電變壓器的損耗具體可以分為有功損耗和無功損耗，下面逐一具體分析。
2.3有功損耗
有功損耗是指配電變壓器在實際工作過程中，在產生有功功率而伴隨產生的損耗。有功損耗可以分為鐵損和銅損。
①鐵損。鐵損是指磁滯、渦流損耗及電流在初級線圈電阻上的損耗，它是鐵芯發熱，以熱能的形式散發損耗。鐵損又可以細分為渦流損耗和磁滯損耗。當變壓器工作時，鐵芯中有磁力線穿透，由于電磁感應原理的作用，使得線圈中的電流自成閉合回路且呈渦流狀旋轉，因此稱之為渦流，渦流在鐵芯中的流動使得鐵芯發熱消耗能量，這一部分的損耗就稱之為渦流損耗。
當交流電流通過配電變壓器時，通過變壓器硅鋼片的磁力線其大小和方向呈現一定規律的變化，使得硅鋼片互相摩擦放出熱能，這一部分損耗的熱能就是磁滯損耗。
②銅損。銅損是指配電變壓器線圈電阻所引起的損耗。當電流通過線圈電阻時，會發熱散發能量，這時一部分電能就會轉變為熱能而被消耗，稱之為銅損。
2.4無功損耗
配電變壓器的無功損耗主要是指在進行變壓與能量傳遞過程中所造成的損耗，因為這部分損耗并沒有產生實際的有功功率，因此，稱之為無功損耗。無功損耗可以分為兩部分，一部分是由建立變壓器主磁路磁通的勵磁電流引起的，這部分損耗與負載電流無關，是一個恒定量；另一部分是由變壓器繞組的阻抗和流經繞組的電流構成，這部分損耗是與負載電流有關的，負載電流越大，這部分損耗就越大。
需要說明的是，配電變壓器是一個典型的大型感性負載，其容量越大，則無功損耗就越大，同時也會對電網產生諧波干擾，因此，配電變壓器的容量并不是越大越好。
3.配電變壓器的節能技術應用探討
采用新型材料和工藝降低配電變壓器運行損耗。
（1）采用新型導線。
配電變壓器的導線可以采用無氧銅，以降低線圈內阻，從而有利于降低配電變壓器運行中的鐵損和銅損，進而降低配電變壓器的運行損耗。例如，目前已經投入使用的高溫超導配電變壓器，就是采用了超導線材取代了傳統的銅芯線材，從而降低了變壓器的損耗，同時，還間接提高了變壓器的抗短路性能[2]。
（2）優化磁體材料。
配電變壓器的磁體材料也可以進行改進優化，以降低磁滯損耗。近年來，研究頗熱的非晶合金材料，相較于傳統的磁體，具有更加優良的磁化和消磁性能，利用這一類材料制作鐵芯，不僅可以明顯降低配電變壓器的鐵損，而且還能夠降低配電變壓器的無功損耗，提高配電變壓器的運行經濟效益。
（3）改進制造工藝。
在制造工藝上實施改進，以降低配電變壓器的運行損耗。例如，采用現代計算機控制的數控加工系統，對變壓器內部的硅鋼片進行加工，從厚度、界面形狀等，都完全能夠實現精確控制。目前的加工精度已經達到0.18mm，如此薄的硅鋼片的應用，大大降低了配電變壓器運行過程中的空載損耗。
（4）布置新結構。
除了應用新型材料、新型加工工藝等技術手段之外，還可以通過采用新的結構布置形式等手段來降低配電變壓器運行中的損耗。目前的研究熱點主要集中在兩個方面：采用新型繞組結構和采用新型線圈布置方式。
4.結語
在配電變壓器的實際配電輸出的過程中，會由于變壓器自身所感性負載這個特性，早成整個配電變壓器在運作的過程中出現極大的耗損，對此，將配電變壓器加入節能技術理念實施已經到了迫在眉睫的地步。本篇文章所結合了配電源變壓器在實際使用過程中造成損耗的主要構成原因，全面詳細的討論在在如何將節能技術應用到配電變壓器之中。節能技術的實現，對于整個輸配電能源這個環節有著巨大的便捷性，而且對于不斷的研究和配電節能技術的指導有著重大的意義，因而本論文的研究成果是值得推廣的。當然，對于配電變壓器的節能技術，遠不止本論文所討論的這些技術應用，更多的節能技術及其應用有待于廣大配電技術工作人員共同努力，才能夠最終實現我國輸配電節能技術的真正提高和發展應用。
【參考文獻】
關鍵詞： 節能型變壓器；性價比；運行方式
中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）17-0045-02
1 各種節能型變壓器性價比研究
現如今，我國推廣使用的節能型變壓器最主要包括SH11和S11，以用來取代S9系列的變壓器。下面就上述三種系列的節能變壓器的性價比進行分析。
1.1 S9系列的節能變壓器 此系列的節能變壓器在結構上進行了一些改進，變壓器鐵芯使用低損耗的硅鋼片制造而來，相較于S7系列的變壓器其空載損耗降低了大概百分之十一以上，其負載損耗則下降了百分之二十以上。通過九十年代后期農網改造中對S9系列的應用，現如今S9系列已經逐漸取代S7系列，并在國內得到了廣泛的使用。
1.2 S11系列的節能變壓器 早在六十年代的時候此系列已經在某些發達國家得到了推廣應用，最近幾年也在我們國家得到了逐步的使用。S11系列的變壓器鐵芯是使用硅鋼片帶材通過連續卷繞而形成的，因為鐵芯沒有接縫，使得導磁性得到了極大的改善，并降低了變壓器的運行噪聲、空載損耗和空載電流，是現如今較為先進的一種節能型變壓器。它的優點就在于相較于S9系列的節能型變壓器其空載損耗降低了百分之十到二十五；隨著變壓器容量不斷的降低，空載電流也會相應降低，通常情況下，其空載電流都是疊片鐵芯的二分之一左右；此系列變壓器的噪聲要明顯小許多，能有效減少其對城鎮所造成的噪音污染。
1.3 SH11系列的節能變壓器 自二十世紀八十年代此系列的節能變壓器被研發出來以來，其在發達國家中便得到了廣泛的應用。此系列的節能變壓器使用無向非晶體鋼板作為鐵芯材料，相較于以前的硅鋼片其損耗大概為三分之一到四分之一之間，是損耗很低的一種鐵芯材料。相較于硅鋼片，無向非晶體鋼板的厚度則要薄許多，并且寬度也要更窄一些，進而在使用中存在一定的局限性。但伴隨非晶體鋼板不斷降低的價格，其優點也逐漸被人們所認可。此系列的節能變壓器具備非常好的節能效果，使用非晶合金材料所制出來的變壓器相較于S9系列其空載損耗減小了百分之七十到八十。
2 節能型變壓器的運行分析
相較于S9系列的變壓器，S11系列的變壓器更為先進，其空載損耗更低，從而大大提升了產品的節能水平。盡管SH11系列的變壓器相較于S11系列的變壓器優點更為突出，然而其仍舊存在一定局限性，因此下面就S11系列的節能型變壓器運行進行大致分析。
2.1 S11系列變壓器的運行損耗分析 負載損耗和空載損耗共同構成了變壓器有功功率損耗，空載損耗為一個常數，不會隨著變壓器負載的改變而產生變化。然而負載損耗與變壓器負載平方呈正比例關系。
2.2 S11系列變壓器的經濟效益分析 相較于S7系列的變壓器，S9系列變壓器的空載損耗下降了百分之十，負載損耗則下降了百分之二十五。然而S11系列是通過對S9系列進行結構改造而得來的，它采用超薄型的硅鋼片，使得空載損耗得到了進一步的降低。現如今，S11系列的變壓器與S9系列的變壓器在節能效果方面明顯存在差異。相較于S9系列變壓器，S11系列的變壓器具備更好的節能效果，假如在全國的電力市場中，將五百萬臺老式的變壓器都用S11系列的變壓器來取代，那么每年可以節約資金兩百多億元。所以，現如今使用S11系列變壓器的用戶越來越多了。
3 節能型變壓器節能運行方式的幾點思考
3.1 對三相負荷的平衡度加以調整 在負載相當的情況下，假如三相平衡處在極端狀況，那么其損耗將會比平衡狀態下的三倍還要多，同時其無功功率的消耗狀況也相同。通過規程標示我們可以得知，在配電變壓器的出口處其電流不平衡度在百分之十以內，分支首端和干線的不平衡度則在百分之二十以內，中性線流量在額定電流的四分之一以內。因為配電系統的相電流數值非常不穩定，這與安全性和節約要求不符，并且會造成線路損耗的增大。除此之外，不平衡還會造成電流零序，致使消耗增多，讓某些金屬零件溫度超標，從而引發故障。要想實現平衡運行，則需對電網構造進行適當改造，確保負荷可以平均分擔，如此一來便需要對輔助管理予以加強，對平衡度進行周期性的檢測，按照負載管理系統要求對信息技術等進行全局性連續性的關注。
3.2 對配變容量進行合理安排 按照用電量大小的不同對最佳運行區中變壓器供用戶的使用進行調配，如此一來可以使變壓器的損耗得到有效降低。在農村配網中，某部分的變壓器輕負荷時間長耳高峰負荷時間短，進而形成“大馬拉小車”的狀況。
3.3 進行適當無功補償 科學布置無功補償，維護系統電壓，讓各項指標都能維持在一個穩定的數值，避免無功長度過大運送的狀況發生，如此一來便能極大的降低消耗，并且也能使設備使用率得到相應提升。所謂的集中補償是指對主變現存無功損耗進行有效控制，這樣對降低線路無功電力有幫助，從而很好的控制住電網產生的無功消耗，但它自身并不會對配電網的無功消耗產生任何作用。因為用戶采用的無功功率要和配電線路結合使用，所以，為了徹底控制無功功率進而減少線路的損耗，便需要就地平衡，按照機器運行狀況進行隨時補償，這樣不但能使線路損耗減少，同時還能使功率因素得到提升，進而降低變壓器自身損耗的功率。
3.4 對配電網進行經濟調度 在配電網運行安全的基礎上對配電網進行經濟調度，從而降低配電網線的損耗。對于主變在兩臺及其以上的變電所，由于變壓器技術水平存在一定差異，并且變壓器各項消耗也要按照負荷形成特殊的路線變化，因此在使用變壓器之時，要選擇技術參數合適，并采取最恰當的運行方式。假如變壓器工作時使用的極限可以得到確定，便需要變電所人員長期堅守負荷，隨時調整變電器工作的狀態，尤其是要將工作次數極可能的控制在最小范圍內，從而使操作頻率得以降低。
3.5 對變壓器分接開關加以調節 在測量變壓器之時一定要分開處理開關，如此一來才能使變壓器的操作穩定。一來，可以合理控制電量消耗，進而使企業工作的能力得到提升，二來，也能提升供電水平，讓供電的滿意度得到提升。
4 結語
能源不僅為經濟發展提供動力，同時也為人類生存提供物質保障，而在經濟發展中被廣泛應用的一種能源傳輸設備變壓器則關系著電力企業的生存發展。在變壓器整個生產、制造、設計、運行等眾多環節中，對變壓器運行臺數以及經濟容量進行分析，也就是選擇節能型的變壓器，并在其高效率運行下實現節能目的也就顯得尤為重要了。
參考文獻：
[1]單曉紅，曾令通，王亞忠.節能型變壓器節能運行方式的探討[J].電力系統保護與控制，2009，（08）：104-106.
[2]尹偉，陳杰，易本順.基于模糊控制的配電變壓器節能運行裝置[J].電力自動化設備，2009，（05）：74-77.
[3]孫鵬.如何實現住宅小區配電變壓器的節能運行[J].今日科苑，2010，（20）：73.
[關鍵詞]10kV配電網 節能
中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）46-0048-01
10kV配電網是我國應用最廣泛的電網之一，但由于能耗巨大，因此對他的優化升級、加大節能措施的設計顯得格外重要。在設計的過程中，可以采用變換配電網的運行方式、開展無功率補償和推廣節能變壓器、線路降損的方法，盡最大可能性減少配電線路自身的消耗，從而從根本上實現配電網的節約功能。
一、 正確的負荷計算，合理的電網規劃可保證供配電系統安全可靠、經濟合理運行。
進行電網的規劃設計最基本的目的是為用戶提供可靠、安全的用電質量，同時也可以滿足經濟發展的需要，實現上述目的關鍵環節就是要做好正確的負荷計算，正確的負荷計算對配電網的高質量供電有著很大的影響。比如：影響選擇電壓等級、影響配電所的分布和設計，影響電網設計的網架結構等。進行正確負荷計算的過程是：總結規劃區域內以往的用電情況，收集用電部門定制的用電需求，以發展的眼光分析規劃負荷密度，采取功能小區負荷密度的指標算法。
二、通過合理的補償方式可降低配電網的能耗
由于在電力系統中的大量感性負荷會消耗大量的無功功率，降低系統的功率因數，造成線路電壓損失增大和電能損耗增加，直接影響著電力企業的經濟效益，因而一般采用無功補償對此加以控制。無功補償裝置可供給感性負荷所消耗的部分無功功率，減少無功功率在電網中的流動，從而降低線路的電能損耗并提高系統的功率因數，改善電網的運行條件。提高功率因數有著重要的意義，它可以提高設備出力，降低電網中輸電線路上的有功損耗和電能損耗，同時還可以降低配電系統的線損電壓，減少電壓波動，改善供電質量。
電容進行無功補償，能減少變壓器的無功附加損耗，減少導線的無功附加損耗，但增加了電容器的有功損耗，在尚未過補償的情況下，補償容量越大。變壓器和線路功率損耗減少量越多。同時，補償裝置的功率損耗增加量也越多，反之亦然。損耗有變壓器損耗、線路損耗、電容器損耗三種因素，而最佳補償容量為能使三種因素的總損耗最小的補償容量。相應的功率因數稱為最佳功率因數。計算結果表明，工礦企業的最佳功率因數是在0. 8 ～ 0. 97 范圍內的某個值，當然還必須達到電力部門的規定值。如果無功補償容量大于最佳無功補償容量Qcj，即是過佳補償，無功補償容量小于Qcj，則是欠佳補償，如果無功補償容量過大使電流超前，則是過補償。顯然，欠佳補償、過佳補償，甚至是過補償均導致總損耗增大。因而，最佳補償的根本原則是從配電系統的整體出發考慮、計算。供電系統的最佳無功補償，應包括三個內容：
（l）應采用多級無功補償。
（2）每一級無功補償都應是最佳補償容量。
（3）配電系統的功率因數為最佳功率因數。
三、做好變壓器的節能措施
一般情況下，從電力系統的最初運轉到輸送電力到供電再到用戶使用電，要經過升壓/降壓等一系列復雜的過程。因為我國通常將降壓型變壓器應用到10kV 的配電系統中，所以其總容量比較大，進而導致其總體耗能過多。根據一些電力調查結果顯示，在10kV 配電網的耗能總量里，約有50～60%的電力能源都是變壓器消耗掉的，而有40～50%的電力能源都是由線路消耗掉的。由此看來對于變壓器的優化，使其降低能源消耗是目前節能技術最該應用的地方之一。變壓器的電力能源消耗大概有兩方面：1.固定消耗，也就是空載消耗。2.可變消耗，與電流有關。基于這兩點，筆者針對變壓器，認為除了提高無功補償的效率，另外有效的節能措施就是擴大節能變壓器的影響范圍。節能變壓器與普通變壓器相比有很多較為突出的優點，其能明顯改善電能的消耗情況、節約很多能源。比如非晶合金變壓器。非晶合金變壓器作為一種新型的變壓器，它采用了非晶合金材料來制作變壓器的鐵芯。非晶合金的主要構成要素是鐵、錳、鎳等材料構成，并且在這其中添加了磷、硅、碳等材料，這些材料聚合在一起是非晶合金有著良好的磁性。非晶合金節能變壓器的鐵磁性較好，機械的輕度高，耐腐蝕性的功能好。
非晶合金變壓器空載耗能量能夠比普通變壓器低大概70%以上。特別要指出的是，這兩款變壓器在電流相同的情況下，負載的耗能程度基本一致。而非晶合金變壓器的節能則主要針對空載方面的應用。在全面推廣節能變壓器的使用、擴大節能變壓器的影響時，因為它需要的投資金額較大，所以要結合變壓器的具體使用情況以及電網的整體布局，按批次、按順序的依次對其更換。對于已經超出規定使用期限以及國家明令禁止使用的超耗能變壓器應當安排在首批更換設備內，并記錄好該批節能變壓器的運行情況，客觀的對其評價和分析。對于節能效果不太明顯和經濟性較為不好的變壓器再次進行更換，以保證10kV配單網節能效果的突出性。
四、減少線路的長度，合理選擇配電所配置，降低損耗
（1）在設計10kV配電線路的時候，要適當的減少配電線路的長度，這樣可以有效的避免線路防雷擊的能力，配電線路過長容易在雷電天氣里發生雷擊，對居民的正常用電造成了影響，所以為保證10kV線路的正常運行，要合理的把供電線路的長度縮短，不過也不能讓線路過短，否則在短路的時候由于線路過短帶來更嚴重的故障。無論是在環網的供電單元、箱式的配電站還是終端用戶進行高壓接線的方式，配電所裝置的保護方式可以利用斷路器的配置或者負荷開關的配置，利用斷路器的裝置或者加熔斷器進行組合的方式，進行合理的選擇配電裝置。在對10kV配電線路安裝選址時，除了要遵循基本的規劃之外，還要結合用電區域自身的特點進行選址。配電所裝置的選址原則是小容量多布點，這種辦法的優點是：第一點可以減少配電線路的長度，降低能源的損耗；第二點是可靠性較高，即使發生故障，影響用電的范圍也比較小；第三點是便于擴容，適合小區內10kV配電線路的初期以及中期階段使用。對配電所裝置范圍的選擇應該注意以下幾點：第一點是要滿足負荷之間的不確定變化；第二點是在選擇配電場所時盡量接近負荷中心并且不破壞周圍的環境；第三點是在選擇配電場所時要與高壓配電網相互協調。
（2）確保導線橫截面積選定的科學性。因為電路的耗能高低與電阻有著直接的關系：電阻大，耗能量就大，反之亦然。因此適當的增大導線的橫截面積能夠有效的降低電能消耗量。在確定導線橫截面積的過程中，要以維持電壓穩定性作為選擇前提，再進一步根據電流的密度選擇節能效果最佳的導線截面積。這里需要特別注意的是：不能片面的認為，導線的截面積越大就是節能效果越好，因為如果導線的橫截面超出了一定的范圍，那么電線單位長度的重量和價位就會有所提升，從而就會導致經濟成本的提高。所以，導線橫截面積的選擇必須要十分合理，不需要過于強調橫截面積大小。
總的來說，10kV配電網的設計節能工作是一項艱巨的長期工作，對于電力供電公司來說無論是從社會效益還是經濟效益來說，都有必要進行節能消耗的設計，
這不僅是國家提出的基本要求，也是供電企業需要解決的重要問題。配電網能耗的降低不僅能提高用電質量，還有明顯的經濟效益，所以必須要采取合理、科學、可行的辦法對10kV配電網系統進行節能設計，并且積極的采取各種有效的節能措施，使我國的電力企業穩定、可持續性的健康發展。
參考文獻
[關鍵詞]電網； 變壓器； 節能； 降耗；
中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）30-0129-01
一、前言
降低變壓器損耗已是我國節能工作的當務之急。變壓器是輸變電系統中的主要設備之一，用途極其廣泛，其損耗可占線路總損耗的17%。節能變壓器能夠減少損耗。
二、變壓器損耗的構成
1、鐵損（即磁芯損耗）
磁材料在外磁場的作用下，材料中的一部分與外磁場方向相差不大的磁疇發生了 “彈性”轉動，這就是說當外磁場去掉時，磁疇仍能恢復原來的方向；而另一部分磁疇要克服磁疇壁的摩擦發生剛性轉動，即當外磁場去除時，磁疇仍保持磁化方向。因此磁化時，送到磁場的能量包含兩部分：前者轉為勢能，即去掉外磁化電流時，磁場能量可以返回電路；而后者變為克服摩擦使磁芯發熱消耗掉，這就是磁滯損耗，是不可恢復能量。每磁化一個周期，就要損耗與磁滯回線包圍面積成正比的能量。頻率越高，損耗功率越大；磁感應擺幅越大，包圍面積越大，損耗也越大。
渦流損耗，當變壓器工作時。磁芯中有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平面上就會產生感應電流，由于此電流自成閉合回路形成環流，且成旋渦狀，故稱為渦流。渦流的存在使磁芯發熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗。
剩余損耗是由于磁化弛豫效應或磁性滯后效應引起的損耗。所謂弛豫是指在磁化或反磁化的過程中，磁化狀態并不是隨磁化強度的變化而立即變化到它的最終狀態，而是需要一個過程，這個‘時間效應’便是引起剩余損耗的原因。
2、變壓器的銅損，即變壓器繞組的損耗，包含直流損耗與交流損耗
直流損耗主要是因為繞變壓器的銅漆包線，對通過它的電流有一定的阻抗（Rdc）而引起的損耗。此電流指的是各個繞組電流波形的有效值。直流損耗跟電流大小的平方成正比。
三、變壓器損耗產生的原因
1、變壓器的有功損耗
變壓器的工作原理是先將電能變換為磁能，再將磁能變換為電能來變壓的，因此，變壓器的有功損耗有兩種，空載時的和負載時的。也可以理解是鐵損以及銅損。鐵損指初級的線圈電阻所產生的電能損耗。在運行中，會導致鐵芯的發熱，這和制作鐵芯的方法和材料有關系，和負荷是沒有關系的。這種損耗就屬于空載損耗。銅損指的是變壓器的線圈電阻所產生的電能損耗。在運行中，電流經過線圈時，電阻發熱，此時，就有電能轉換成熱能損耗掉了。這種情況是和負載大小有關系的，與其平方是正比的關系。
2、變壓器的無功損耗
在電能的傳輸過程中，變壓器的運行和電能的傳輸中所消耗的能量就是無功損耗。其中勵磁電流會造成一部分的能量損耗，這種情況是和負載電流沒有關系的。變壓器繞組中經過的電流和其電抗之間會引起另外一部分無功損耗，這種情況是和負載電流有關系的。無功損耗是和變壓器的容量成正比關系的。
四、變壓器電能轉換效率的節能降耗措施
1、高能耗變壓器的節能改造
變壓器節能改造的具體方法包括：降容、保容、增容和調容4種方法。
繞組改制法：改高、低壓繞組降容法；改高、低壓繞組調容法；改高、低壓繞組降、調容法；改高、低壓繞組保容法；改高、低壓繞組質量法；改高、低壓繞組增容法。
鐵心改制法：調換全部鐵心法；調換部分鐵心法；調換部分柱芯法；調換全部軛鐵法；調換部分軛鐵法；增減芯柱級數法；增減芯柱直徑法；單片重疊鐵心法；鐵心硅鋼片重疊法；鐵心硅鋼片重新絕緣法。
繞組、鐵心全改法：全改繞組、鐵心增容法；全改繞組、鐵心保容法；全改繞組、鐵心降容法。
2、節能變壓器的節能關鍵技術分析
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。
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。從材質上看，導線選用無氧銅。
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。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。
3、Sl1型、S13型、SHl5型節能型變壓器結構特點
S11系列低損耗配電變壓器按鐵心材料和結構的不同，分為疊積式鐵心結構、非晶合金鐵心結構、R型卷鐵心結構等三種S11系列配電變壓器。其中R型卷鐵心結構的包括以下主要結構，其一，鐵心：三相R型鐵心變壓器的鐵心結構是由兩個長方形其截面為內凸的鐵心和包圍在其外的截面為外凸的鐵心組成的三相帶外框雙框卷鐵心。其二。繞組：R型鐵心變壓器的高低壓繞組是在鐵心柱上直接繞制的，因此，―般采用層式或螺旋式線圈，層問絕緣全部采用網格點膠紙。繞組同心度好，徑向機械強度高。其三，器身：采用新的器身繞組端面有效支撐結構，夾件上的吊板和箱蓋下的吊板各開可移動的槽孔，解決器身懸空頂箱蓋問題。
S11型節能型變壓器性能分析，S11型變壓器卷鐵心改變了傳統的疊片式鐵心結構。具有以下性能特點：其一，硅鋼片連續卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60%～80%，提高了功率因數，降低了電網線損，改善了電網的供電品質。其二，連續卷繞充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗降低20%～35%。其三，卷鐵心經退火工藝后，其導磁性能可恢復到機加工前的原有水平。
s13型變壓器優于S11型，而SHl5型非晶合金變壓器又優于$13型變壓器，SHl5型非晶合金變壓器空載損耗降低了75%，空載電流降低了80%，是目前最節能的一種變壓器。
五、結束語
節能變壓器的出現，提高了節能效果，提高了電力企業的經濟效益，降低了變壓器在運作過程中的損耗。加強了電力企業在市場競爭中的競爭力。
參考文獻
關鍵詞：電氣工程；自動化；節能設計
前言
電氣工程自動化作為電氣工程里面一個新型技術，在降低勞動成本、提高工作效率、提升工作環境質量等等一些方面都起著十分重要的作用。在電氣自動化設備廣泛應用于各行各業的背景下，開展電氣節能設計具有非常重大的實際意義。
一、電氣工程自動化的特點分析
1.1技術融合程度高，專業應用范圍廣
電氣工程及其自動化的設計制造、開發試驗以及系統運行過程，以計算機技術為依托，以電子電力技術為助力，同時還涉及到機械自動化的應用。因此可以說該項技術融合了大量高等科技，技術融合程度高，運用價值也隨之提升。同時，我國的工業建設已經逐步進人全面電氣化時代，對于電氣自動化技術的需求逐步攀升，因而電氣工程及其自動化技術的應用范圍廣闊，大有用武之地。
1.2技術實用性極強，提升工業生產力
在當今社會生產生活中，自動化技術已經遍及各個領域。電氣工程及其自動化技術的實用性極強，因此以電氣工程為基礎、以自動化技術為手段，已經成為社會工業的主要發展模式。如今，電氣工程及其自動化主要應用于技術控制過程中，調試和協同電氣自動化設備，幫助和促使形成自動化生產鏈條，從而著力提高生產效率，進一步提升工業生產力。
二、電氣自動化工程中的節能設計技術
2.1 合理選擇變壓器
作為電氣自動化的重要組成部分， 變壓器主要負責電壓、電流以及功率的轉換， 因此也是電氣自動化工程中的耗能大戶，即使其處于空載運行狀態，仍然會消耗大量的能源，因此，做好變壓器節能設計，對變壓器進行合理選擇，是非常重要的。對于變壓器的選擇，應該從以下幾個方面著手：
（1）變壓器材料：變壓器的制作材料應該優化選擇 ，秉承著節約的理念，通過硅鋼片、銅片和絕緣材料的相互組合，在保證變壓器性能的前提下，實現良好的節能效果。
（2）銅材料：作為一種非常優秀的材料，銅在變壓器節能設計中發揮著非常重要的作用，因此，在電線和電柜中，應該以銅材料替代硅材料，降低變壓器空載運行中的能源損耗，從而達到節能的目的。
（3）節能變壓器：在科技發展的帶動下，電氣市場中已經出現了許多專門的節能變壓器，在電氣自動化工程設計中，應該優先選擇節能變壓器。 例如，市場中存在的 S10 以及 S11 等型號的節能變壓器，不僅具備普通變壓器的優點，而且具備良好的節能效果。同時，在對節能變壓器進行應用時，應該確保接線方式的合理性，確保其功能的有效發揮，還應該盡可能避免變壓器長期超載運行的情況，以免造成電能的浪費和變壓器的磨損。
（4）變壓器配置：一是變壓器容量的確定，應該根據實際需要進行明確，確保容量的合理性，若容量過大，容易導致變壓器長期處于輕載狀態，造成電能的浪費；若容量過小，則變壓器長期過載運行，影響其使用壽命。通常來講，在對變壓器容量進行確定時，應該盡可能留出 20%的冗余空間。二是變壓器臺數的選擇， 應該在綜合考慮擴容和可能出現的過度損耗的情況狹隘，盡可能避免使用多臺變壓器，以免造成資源的浪費。 如果必須采用兩臺或者更多的變壓器，應該采取并聯措施，以提升變壓器的安全性和可靠性，增加電力系統的功率因數。
2.2 降低電能傳輸損耗
電能傳輸過程中，由于電線電阻的存在，會出現一定的損耗，即通常所說的線損，對線損進行控制，是實現電氣節能的關鍵環節之一。 對于電氣設計人員而言，應該采取相應的措施，減少電線電阻，一是在對電線進行選擇時，應該從性能方面出發，選擇傳輸能力強的線纜，以減少電能傳輸過程中的損耗；二是應該對電力傳輸線路進行合理選擇，在排線時，盡可能保持直線，縮短電線長度；三是應該盡可能確保變壓器靠近負荷集中區域，縮短供電路程；四是應該選擇橫截面相對較大的電線，減少線路電阻，實現節能的效果。
2.3 合理選用無功補償設備
無功補償就是無功功率的簡稱，作用是讓變壓器上的輸電消耗有效降低，提高效率。無功補償設備是電力系統中非常重要的一環，無論是從提高供電質量還是節能方面的都有著非常重要的影響，因此必須要非常重視對無功補償設備的選擇，否則就會對供電系統造成非常大的影響，在選擇無功補償設備時，要遵循以下幾點原則：
（1）根據參數進行選擇。在選擇務工設備時，要根據具體的參數來進行選擇和使用，如電壓的容量和負荷等等。
（2）根據電網運行情況進行選擇。在選擇無功補償設備時，要根據電網的運行情況來進行綜合的考慮。要非常了解補償電路，根據線路的負荷情況來對無功補償設備進行選擇，如負荷較小的就選擇靜態補償裝置，負荷大的就選擇動態補償，動態補償設備對于電動機等符合較大的線路的節能效果非常顯著。
（3）要想讓補償效果達到最佳，就必須要采用適應面廣、調價平滑以及跟蹤定位準確的模糊投切方式，主要是因為傳統的補償電容組中的電容器身的分擔方式、投切開關方式以及按比例分配的方式等都不能讓我們實際需要的補償效果得
到實現。
（4）在條件允許的情況下，投切參數的物理量要采用無功功率，防止投切震蕩以及無功倒送的情況。
2.4 合理選擇電力電纜
電力電纜在電氣工程中是不可或缺的重要組成部分，在電氣工程成本投入中也占據著相當大的比重，尤其是電力系統運行中，對于電力線路的運行維護費用也是一筆非常巨大的開支。因此，在對電力電纜進行選擇時，應該從多個角度進行考慮，按照能夠通過的電流強度以及相對經濟的電流密度曲線，對電力電纜截面進行確定。 當前市場上存在的電力電纜材質包括銅材和鋁材兩種，從成本角度分析，鋁制電纜相對更加便宜，因此在許多電氣工程中，都會選擇鋁制電纜，不過這種電纜在安全性和節能性方面較銅質電纜要差。 因此從安全和節能方面
考慮，應該選擇銅質電纜。
2.5 選擇低能耗光源
在對照明光源進行選擇時，應該依照相關規定，結合實際需求，選擇照明性能良好，能耗較小的電源，起到相應的節能效果。在廁所和樓梯中，應該選擇吸頂燈，吸附在屋頂上，在滿足日常生活需求的基礎上，減少對于電能的消耗。 在工廠中，則應該優先選擇金鹵燈，如果一種光源無法起到應有作用，則可以采用多種光源相互組合的形式，在提升照明強度的同時，減少能源的消耗。
結語
在社會經濟快速發展的帶動下，可持續發展理念不斷深化，對于各個領域都產生了巨大的影響，電氣自動化工程的節能設計，已經成為社會各界廣泛關注的熱點問題。對此，電力部門應該充分重視起來，立足電力系統的實際情況，從變壓器選擇、電能損耗控制、系統功率因數提高、電力電纜選擇以及低能耗光源應用等方面，切實做好電氣節能設計，以減少電能的損耗。
參考文獻
[1]張蘭蘭.電氣自動化節能設計技術應用研究[J].科技致富向導，2012，（20）：
關鍵詞：節能；照明節能；智能照明控制系統；天然光；非晶合金變壓器
中圖分類號：TU755文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）04-0271-01
近年來，隨著我國經濟的迅速發展，能源的需求大幅增加，能源的供需矛盾愈發突出，能源的短缺已嚴重制約著國民經濟的發展，尤其近幾年，全國的用電量增長較快，據統計2005年有2/3省（區、市）出現了不同的電力缺口，以致于不得不拉閘限電。2006年國家雖然加大了電力投資力度，但仍有10多個省級電網仍出現了拉閘限電，其中重慶、四川、湖北、廣東、遼寧、云南以及七省市區較為嚴重，其它省區多為高峰時段的臨時限電。2007年，雖然電力消費快速增長，但是電力供應能力持續增強，以及通過更加頻繁有效的跨區跨省電能交易，全國電力供需形勢表現為全國總體基本平衡，缺電范圍明顯減少，缺電程度也明顯減輕。但廣東、浙江等省電力缺口仍較大，有記者從廣東省經貿委獲悉，2008年廣東仍將是一個缺電之年，預計全省電力缺口將達650萬千瓦，全年缺電局面幾乎已成定局。電力缺口嚴重影響了社會經濟的發展及人民生活水平的提高，因此必須大力降低能源的消耗，提高能源的有效利用程度。
1 節能變壓器的選用
節能變壓器就是空載、負載損耗相對小的變壓器。目前我國建筑市場常用的變壓器類型有油浸變壓器、干式變壓器、非晶合金油浸變壓器，非晶合金干式變壓器。
（1）油浸變壓器：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，1998年12月31日國家淘汰S7變壓器，常用S9變壓器，目前出現了比S9系列更節能的S10、S11變壓器，如S9-500KVA變壓器空載損耗為960W，負載損耗5100W，S11－500KVA變壓器空載損耗為600W，負載損耗5100W，S11變壓器空載損耗比S9平均降低30%左右。
（2）干式變壓器：干式變壓器由于結構簡單、維護方便、防火阻燃等特點，被廣泛運用在對運行安全有較高要求的場合，如高層建筑、機場、車站、碼頭、工礦企業及隧道的輸配電。從早期的SCL變壓器到現在的SC8、SC9、SC10環氧樹脂干式變壓器，500KVA SC9變壓器空載損耗為1300W，負載損耗5160W，SC10變壓器空載損耗為1160W，負載損耗4880W，SC10變壓器空載損耗比SC9平均降低10%左右。
（3）非晶合金變壓器：1998年，上海置信電氣引進GE公司的非晶合金技術生產了第一臺非晶合金變壓器，非晶合金變壓器以節能著稱，但高昂的價格使之早期未能推廣，近幾年隨經濟的發展，技術的成熟，生產成本也大幅降低。非晶合金變壓器類型有非晶合金油浸變壓器和非晶合金干式變壓器。目前生產較多的非晶合金油浸變壓器是SH11-M，如SH11-M-500變壓器空載損耗為240W，負載損耗5100W，比S11油浸變壓器空載損耗降低60％。非晶合金干式變壓器為SCRBH11, 如SCRBH11-500空載損耗為450W，負載損耗4890W，SCRBH11-500空載損耗比SC10-500降低56％。
（4）SH11非晶合金油浸變壓器及SCRBH11非晶合金干式變壓器雖然非常節能，但具體使用時要綜合考慮初期投資、投資回收期等方方面面因素，目前隨著生產非晶合金變壓器技術的普及，生產成本越來越低，推廣使用非晶合金變壓器無論技術還是經濟上都切實可行(以下對SCRBH11非晶合金干式變壓器和SC10環氧樹脂干式變壓器進行成本比較 )。
（5）實例：以下對SCRBH11非晶合金干式變壓器與SC10環氧樹脂干式變壓器進行成本分析
A 變壓器運行一年的電費按下式計算
Cy={8600x［P0+(0.05xL0xSn)/100］+2200x［Pk+(0.05xUkxSn)/100］}x0.65
式中：Cy-變壓器運行一年費用（元） P0-空載損耗（Kw）
Pk-負載損耗（Kw） Sn-額定容量（KVA） Uk-短路阻抗百分比（%） L0-空載電流百分比（%） 8600、2200分別為變壓器全年空載、等效滿載（負荷系數相當于0.5）小時數（h） 0.65-電價（元/Kw.h）
不僅要計算非晶合金變壓器運行成本，還要計算SC變壓器運行成本，求出二者差值
從表可見：變壓器容量越大，回收多投資金年限越短，因而采用節能型非晶合金變壓器大有作為。
2 照明節能
照明節能的基本原則是：保證不降低工作場所的視覺和功能要求，甚至要有所提高，在保證照度標準和照明質量的前提下，力求減少照明系統中的電能損失，最大限度的利用光能。
光效、光通維持率、平均壽命是三個重要參數。在相同功率下，光源的光效越高，光通維持率越高，壽命越長，則越節能。
平均照度公式：Eav（平均照度）=F（燈具光通量）*n（燈具數量）*u（利用系數）*η（燈具效率）/A（面積）*k0 （照度補償系數）
（1）選用高效節能光源：以下以飛利浦燈具為例1) 室內照明中盡量采用熒光燈，避免采用白熾燈，40w白熾燈光通量約283lx，壽命約1000h，36w熒光燈光通量約3300lx，壽命約15000h，36w熒光燈光通量是40w白熾燈的12倍，壽命是15倍，從公式1可以看出在同樣照度， u、η、A、k0相同情況下，采用熒光燈比白熾燈數量少12倍，燈壽命長15倍，采用熒光燈更經濟 2）在室外照明中，逐步減少高壓汞燈，在適合的場所推廣使用光效高、壽命長、光通量大的高壓鈉燈和金鹵燈。如250w高壓汞燈光通量5500lx，壽命10000h，顯色指數為>40；250w高壓鈉燈光通量27000lx，壽命28000h，顯色指數為25；250w金鹵燈光通量19000lx，壽命10000h,顯色指數可達65；顯而易見，在對顯色性有要求的場所，采用金鹵燈比采用高壓汞燈更合理經濟（同樣照度， u、η、A、k0相同情況下，采用金鹵燈比高壓汞燈數量少3.45倍，燈壽命長相當），采用金鹵燈更經濟，在對顯色性無要求的場所，采用高壓鈉燈比采用高壓汞燈更合理經濟（同樣照度要求下， u、η、A、k0相同情況下，采用高壓鈉燈比高壓汞燈數量少4.9倍，燈壽命長2.8倍）。
（2）選用節能鎮流器：氣體放電燈光效高，但必須配備鎮流器才能正常工作，傳統的鎮流器是電感鎮流器，自身功耗大，經過多年發展，生產的節能鎮流器有2類，節能型電感鎮流器、高頻（或低頻）電子鎮流器。如36瓦電子鎮流器和傳統電感鎮流器相比，從功耗上分別節約5瓦，假如一天點亮7h，一年節電128千瓦時。
（3）選用高效燈具：燈具性能對節能至關重要，主要是燈具的效率和配光的選用，如果效率低、配光選用不合理，從公式1可以看出：u、A、k0、Eav相同情況下，η越大，n（燈具數量）越少，也就越節約電能，如燈具效率70%與50%相比，相同u、A、k0、Eav下，燈具效率50%時燈具數量要比燈具效率70%時燈具數量多40%，不僅增加投資，還增加了電能損耗。
（4）選用節能控制器。選用節能控制器的節能潛力基于2個方面：a.通常晚間電網電壓高于標準電壓，至使燈具超功率運行，不僅亮度超標，而且縮短了燈具壽命。b. 由于深夜的照明需求急劇減小，可以適當降低亮度水平（符合照明標準規定和要求的亮度），通過對燈電路進行適當的穩壓調壓控制，可以節約更多的能源，同時延長燈具壽命。節能器采用平衡電壓、降低亮度、諧波治理、無功補償、從而達到改善電能質量、綜合節電的效果，這種方式節電率達15～30％。婁底公路局于2003年對新星北路照明進行改造（采用智能照明節能控制器）表明，可節電25%～40%
（5）智能照明控制系統：1）可以使照明系統工作在全自動狀態，系統將按先設定的若干基本狀態進行工作，這些狀態會按預先設定的時間相互自動地切換。例如，當一個工作日結束后，系統將自動進入晚上的工作狀態，自動并極其緩慢地調暗各區域的燈光，同時系統的移動探測功能也將自動生效，將無人區域的燈自動關閉，并將有人區域的燈光調至最合適的亮度。此外，還可以通過編程隨意改變各區域的光照度，以適應各種場合的不同場景要求。智能照明可將照度自動調整到工作最合適的水平。例如，在靠近窗戶等自然采光較好的場所，系統會很好地利用自然光照明，調節到最合適的水平。當天氣發生變化時，系統仍能自動將照度調節到最合適的水平。總之，無論在什么場所或天氣如何變化，系統均能保證室內照度維持在預先設定的水平。2） 智能照明系統中的可調光電子鎮流器則工作在很高頻率（40~70kHz）不僅克服了頻閃，而且消除了起輝時的亮度不穩定，在為人們提供健康、舒適環境的同時，也提高了工作效率。3）傳統照明控制采用手動開關，只有開和關，而且只能一路一路地開和關。而智能照明控制采用調光模塊，通過燈光的調光在不同使用場合產生不同的燈光效果，在節能方面可比傳統照明控制節電20%以上。4）在智能照明控制系統中，通過系統人為地設置電壓限制，可避免或降低電網電壓以及浪涌電壓對燈具的沖擊，從而起到保護燈具，延長燈具使用壽命的作用。
（6）充分利用天然光節約電能：利用各種集光裝置進行采光，將天然光引入室內進行照明，如反射鏡方式、光導纖維方式、光導管方式，利用天然光措施同時結合人工照明，當天然光對室內照明照度可以達到要求時，關閉人工照明，只有當天然光對室內照明照度達不到要求時，開啟人工照明，直到滿足照度要求。
3 其他方面節能措施
（1）選用節能電動機：高效電動機對節能效果相當明顯，尤其大功率電動機，如選用變頻變壓調速電動機可節電30%。
（2）空調節能：一般來說，空調耗能占到建筑能耗的50-60%，因此空調節能意義重大，目前流行的做法有以下幾個方案，優化冷源設備的組合，提高部分負荷下制冷系統的運行效率；充分利用天然冷源的新風空調；減少循環水泵電機的能耗；減少風機電耗；水系統采用變流量模糊控制變頻節能技術；使用智能控制系統；通過上述方案，使空調達最佳節能效果。
（3）提高功率因數，減少無功補償
（4）諧波治理：①諧波使變壓器的銅耗增大，包括電阻損耗、導體中的渦流損耗與導體外部因漏磁通引起的雜散損耗都要增加。諧波還使變壓器的鐵耗增大，這主要表現在鐵心中 的磁滯損耗增加，諧波使電壓的波形變得越差，則磁滯損耗越大。②諧波使導體的交流電阻增大，增加有功損耗；③增加附加損耗，降低發電、輸電及用電設備的效率和設備利用率；因此治理了諧波，也就減少了各種損耗，達到節能效果。
關鍵詞：智能風冷控制 變壓器 IEC61850 控制IED設計 智能變電站
中圖分類號：TM401.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）11-0032-02
隨著智能電網的快速發展與推進，變壓器智能化的研究與設計將是變壓器技術發展的方向，風冷控制系統作為變壓器不可或缺的重要組成部分[1-2]，必需滿足變壓器智能化發展的要求。目前我國的220kV及以上電壓等級的變壓器大多采用強油風冷冷卻方式[3-5]，控制部分大多采用PLC或單片機完成，系統構成比較復雜，控制功能簡單且控制模式基本固定，整個控制系統比較獨立和封閉，基本不與其他設備信息交互[6-7]，在智能電網通訊及信息共享的要求下，傳統風冷控制系統已不能適應智能變壓器發展的要求。
本文詳細介紹了變壓器智能風冷控制系統的設計，包括系統構成及配置情況、控制原理、功能實現以及控制IED軟硬件設計等。
1、系統構成及配置
1.1 系統構成
智能變電站自動化系統基于IEC61850通訊及信息共享要求，變壓器風冷控制作為過程層設備應接入過程層網絡，信息通過過程層網絡傳輸，包括控制所需的測量數據、控制指令以及監測結果等，系統構成如圖1所示。
1.2 系統配置
變壓器智能風冷控制器包括冷卻控制IED以及就地控制柜組成，根據目前運行的情況，控制器配置分為如下三種情況：（1）對于無特需要求情況，冷卻控制IED作為控制主體安裝在就地控制柜上，配置必要的輔助執行單元和電路，完成所有控制及信息傳輸功能；（2）對于就地控制柜已有簡單智能控制器的情況，如PLC、單片機等控制執行單元，冷卻控制系統由冷卻控制IED與智能控制設備及輔助電路組成，完成控制及信息傳輸功能；（3）對于就地控制柜采用了特殊控制方式的情況，如風機控制采用變頻器控制方式，冷卻控制系統由冷卻控制IED與變頻器及輔助電路組成，完成控制及信息傳輸功能。
2、工作原理
2.1 基于IEC61850網絡通信的數據傳輸
冷卻控制IED所需測量數據主要來自測量IED，包括主變本體相關的油溫、繞組溫度、主變負荷等，來自其他監測IED數據包括鐵芯監測電流、主變油中氣體分析數據等，來自智能終端數據包括主變運行信息等，通過過程層網絡GOOSE傳輸方式接收。
控制指令包括來自后臺的遠方控制指令經測控裝置的控制信息、冷卻控制IED發給智能終端跳閘信息等，均通過GOOSE傳輸機制，高效、快速的通過過程層網絡傳輸。
2.2 控制IED運行方式
傳統風冷控制系統由于數據采集的局限性，一般采用固定的“運行”、“輔助”、“備用”模式對風機組的控制，或采用奇偶數組控制模式控制風機組的啟停，控制模式固定單一，不利于節能和設備的有效利用。變壓器智能風冷控制設計運行方式分為手動和自動，其中手動方式又分為就地手動和遠方手動控制方式。自動運行方式下，控制IED根據油溫、繞組溫度、變壓器運行負荷情況以及變化趨勢或者異常情況如主變鐵芯電流的增大、油中氣體反映出的熱故障等，綜合判斷出需要運行的風機組數，發出控制指令啟停風機組，完成主變的冷卻控制要求。當處于手動就地控制方式時，與傳統就地控制手動方式基本一致，運行人員在控制柜就地通過把手或按鈕控制風機組的啟停；當處于手動遠方控制時，通過后臺或調度等將控制風機組啟停命令下發給測控單元，由測控轉發控制指令到冷卻控制IED，完成風機組的控制。
2.3 控制IED控制執行
根據1.2節介紹的配置情況，風冷控制IED的控制執行分為：（1）冷卻控制IED直接控制輔助電路，如接觸器和繼電器等，完成風機組和油泵的啟停，冷卻控制IED需要有開出回路設計要求；（2）采用冷卻控制IED與智能控制設備及輔助電路組成的配置系統，冷卻控制IED采用通訊的方式與智能控制器信息交互，完成控制及信息傳輸功能；（3）采用冷卻控制IED與變頻器及輔助電路組成的配置系統，冷卻控制IED采用通訊或模擬量輸入輸出方式，完成控制及信息傳輸功能。
3、功能實現
3.1 控制電源熱備用
電源控制設置自動手動切換，在自動模式下，控制電源自動完成雙電源的互為備用，且具備自鎖功能，即當一路電源工作時，另一路電源可靠斷開。在手動模式下，支持遠方手動切換。
3.2 數據采集
支持GOOSE方式從過程層網絡接收與風冷控制相關的測量量，完成控制所需的數據采集功能。
3.3 控制
控制策略根據綜合數據分析，合理配置風機運行組數，滿足變壓器運行要求的同時兼顧節能、循環啟停風機組以及風機組先啟先停運行等原則。
3.4 切換
切換功能完成遠方、就地以及手動、自動等控制方式的切換，滿足不同運行方式要求。
3.5 通信
風冷控制IED具有過程層網絡IEC61850通信功能，支持GOOSE方式數據接收和發送，完成網絡數據的采集以及控制命令、控制結果和監測等數據的發送。
3.6 自檢及告警
風冷控制系統的控制IED以及其他智能設備具有自檢以及異常告警功能，實現自身狀態檢修。
3.7 對時
控制IED滿足智能變電站所要求的對時精度和對時方式。
4、控制IED軟硬件設計
4.1 硬件構成
硬件組成包括CPU、FPGA控制器、通信模塊、開出控制器、開入采集單元等組成。硬件設計結構框圖如圖2 所示：
系統所需數據均通過過程層網絡獲取，設置開入插件滿足就地信號的便捷接入，當就地控制柜配置有智能控制設備時，開出插件可不配置。
4.2 軟件設計
根據變壓器智能風冷控制功能要求以及控制策略設計，其主程序設計流程如圖3。
5、結語
變壓器智能風冷控制系統設計對變壓器的安全穩定運行至關重要，該風冷控制系統的設計符合智能變電站通訊要求，滿足變壓器安全穩定運行要求，智能化程度高，節能且風機組運行效率及使用壽命等方面都得到了很大提高，運行方式靈活，適應性強，符合風冷控制系統的技術發展。
參考文獻
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【關鍵詞】電力變壓器；交接試驗；容量；型號
1、引題
當前，各地供電企業用電負荷不斷增加，其中工業用戶占有很大分量，且用戶（配電）變壓器容量也不斷增大，其在電網中的地位也越來越重要。正規變壓器廠家生產（配電）變壓器時，基本上是批量生產的，變壓器的參數都穩定在國家標準的范圍內，多是符合國家標準的。但個別作坊式企業所生產的變壓器，因為成本、技術，甚至是人為原因，問題比較多，急需重視起來，加強監控與管理。
2、配電變壓器交接試驗中存在問題
2.1配電變壓器容量誤差及不利影響
按照入網要求，工業用戶變壓器必須進行交接試驗，對變壓器進行常規交接試驗。工作人員在現場試驗時，發現不少用戶的配電變壓器存在銘牌容量和實際容量不符的現象。因此，經驗豐富的工作人員常進行變壓器容量測試，以核對其容量。配電變壓器在進行變壓器容量時，儀器參數是固定不變的，測試人員只需改變測試時的溫度就可測試，對于一般的配電變壓器，可以非常準確的測試出數據，而對于特種變壓器容量，除改變溫度外還的輸入變壓器的阻抗電壓。通常是把變壓器銘牌或變壓器出廠合格證上的額定容量作為已知量輸入測試儀。
測試中發現，部分變壓器的阻抗電壓值的偏差超出容許的范圍（配變的容許偏差≤±10%），一些地處偏僻的工業用戶變壓器尤為明顯。在進行數據分析時發現所測得的阻抗電壓值多數是偏小。通過進一步的試驗，發現變壓器銘牌上的額定容量和變壓器的實際容量有出入，而且大多是小一個等級（這樣在外形上，目測難以發現問題）。
這并非偶然。變壓器容量的大小，其最終是反映在電費計量方面，其容量不準確，將給供電企業帶來經濟損失。
按國家有關規定，大工業用電的范圍是指凡以電為原動力的一切工業生產，受電變壓器總容量在315千伏安及以上的大工業用戶。
大工業用戶的電費計算公式：
電費金額=基本電費+電度電費+功率因數調整電費
基本電費（按變壓器容量）=計費容量×基本電價
可以看出，基本電費是按變壓器容量來計算的，與其大小有直接關系。根據國務院頒發的《國家發改委關于調整華中電網電價的通知》精神，從2009年下半年開始，全國大工業用電中的基本電費中基本電價調整為20元/千伏安·月。一個大工業用戶如主觀惡意，將實際容量為500千伏安的變壓器改為400千伏安的變壓器，那么它每個月可以少支付電費（基本電費）：（500—400）×20=2000元，一年就2000×12=24000元。這也就意味著供電企業每年損失24000元。如果企業電網中類同的變壓器有一定數量的話，企業每年損失將數以百萬計，且將長期存在，因此把好入網試驗關口，如實核準變壓器容量是十分必要的。
2.2配電變壓器型號誤差及不利影響
變壓器在能量轉換的過程中，其自身要產生有功功率損失和無功功率消耗，隨著技術的發展，變壓器自身損耗越來越小。根據變壓器自身損耗的大小，變壓器有高耗能與節能之分，如同容量的S7型、S9型、S11型變壓器，其損耗相應高、中、低（具體技術數據比較見表一）。根據工信部《關于〈高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第一批）〉的公告》（工節[2009]第67號），各省市地區紛紛制定關于強制淘汰高耗能變壓器，逐步使用節能型變壓器的方案。以某地為例，S7型為淘汰型號，S9型為逐步淘汰型號，S11型為目前推廣型號。沿海個別經濟發達省份S9型也定為淘汰產品，只允許S11級以上型號變壓器入網。
當前，因各地配電網絡中，不少計量裝置安裝在變壓器低壓側，變壓器損耗在計量裝置上側，計算在網損中，由供電企業承擔，并非用戶負擔，因此用戶主觀上常常沒有采用造價更高的節能型變壓器。某些用戶為節約設備購買費用，常常購買國家明令禁止高耗能變壓器，采取一些非常規手段入網，給國家、供電企業帶來不必要的損失。同時，如電網中中小型老舊高耗能變壓器擁有量較大，造成線損率高，變壓器故障率高，影響電網供電可靠性。
3、問題分析及應對措施
3.1當前交接試驗標準
按照國家標準GB 50150—2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》中要求，配電變壓器進行（入網）交接試驗時，一般以下幾項試驗為：
1）絕緣電阻；2）直流電阻；3）變比試驗；4）交流耐壓。
國標中，對配電變壓器的容量、型號并不做強制試驗檢查要求。
3.2采取對應措施
從上節交接試驗標準可以看出，在國家規定的變壓器交接試驗中，沒有試驗項目可以測試出變壓器容量、型號的誤差。
針對這種情況，各地電網經營企業可采取加強入網變壓器試驗工作，在國家標準交接試驗標準上，增加變壓器容量、型號的試驗工作，嚴把入網關。
3.2.1變壓器容量試驗檢查方法
通過對變壓器容量和阻抗電壓的關系進行測試，用變壓器參數測試儀進行負載試驗，測得變壓器的阻抗電壓，并分析出其容量，如果阻抗電壓值超出允許的偏差±13%（國標規定允許偏差是±10%，考慮到測試過程和儀器本身的些許誤差，實際操作可以取±13%～±15%），則初步判斷該變壓器存在容量不符或超出國標，然后在進一步檢測（可用直接負載法），確認其是否存在問題。
3.2.2變壓器型號試驗檢查方法
根據變壓器具體型號的不同，通過對變壓器進行負載試驗或空載試驗，將測得結果，與標準值比對，可得出其具體型號。
其中，S7與S9的變壓器，其負載損耗與空載損耗均有差異，所以辨別這兩種變壓器，進行負載損耗與空載損耗均可。而S9與S11變壓器，其負載損耗都一樣，只有空載損耗及空載電流有一定的差異，S11型號的變壓器空載損耗及空載電流低于S9性號的變壓器，與標準值比對，可判別其型號。因此，變壓器的型號辨別，現在現場多通過空載損耗試驗辨別，從判定其是否高耗能設備，決定其能否入網運行。
同時，通過空載試驗，可以發現變壓器部分缺陷，如硅鋼片間絕緣不良，鐵芯多點接地，線圈匝間、層間短路，以及誤用了高耗劣質硅鋼片或設計計算有誤等缺陷。
4、結束語
通過加強對入網變壓器容量、型號的試驗檢查，可以很大程度上減少工業用戶變壓器容量誤差，杜絕高耗能變壓器進入電網，可以為供電企業挽回一定的經濟損失，為社會節約能源消耗。
參考文獻
[1]李建明，朱康.高壓電氣設備試驗方法.中國電力出版社，2001
關鍵詞：配電線路變壓器 節能損耗
中圖分類號：TM726文獻標識碼： A 文章編號：
0引言
油田配電系統是油田開發的重要組成部分，是保證產能建設順利實施、實現油田開發上產的重要保證，直接關系著油氣產量和居民生活水平。在電力傳輸、配送過程中最主要的耗能設備是變壓器，電力變壓器都在電力總公司變電站使用，配電變壓器作為用電終端重要節點，遍布管理局所轄的所有油區。目前油區配電系統普遍存在配電線路過長，線路半徑過大，變壓器老化現象嚴重等問題，針對這些問題采用適當改造措施達到降低線路及變壓器損耗，提高線路運行效率的目的。
1配電線路及變壓器基本情況
1.1配電線路基本情況
目前油田管理和使用6——10 kV配電線路共1200余條， 10000余km，長度超過15km以上線路占線路總數的17%，最長線路56.6km，最短線路2.1km。
1.2配電變壓器基本情況
油田共有配電變壓器20000余臺，其中10型以上節能型變壓器占全部變壓器總量的52%；9型限制推廣類變壓器占全部變壓器總量的25%；8型及以下高耗能淘汰類變壓占全部變壓器總量的23%。
2配電線路及變壓器存在的主要問題
2.1配電線路存在主要問題
2.1.1老化現象嚴重。油田配電線路大都是在電網建設初期架設的，多年來，隨著油田的滾動開發，用電量加大，配電網絡越來越密集，線路負荷越來越重，由于線路走廊的固定性和局限性，使線路布局不盡合理，交叉跨越、跨區域供電等現象普遍存在，聯絡點少，運行方式不靈活。同時，部分線路導線已運行達30年，氧化嚴重，阻值增高，金具銹蝕嚴重，線路運行存在嚴重的安全隱患，也造成線損居高不下。特別是沿海地區，由于長期的鹽霧污染，線路受鹽堿、霉菌、潮濕等影響，桿基、拉線老化、腐蝕嚴重，造成多起線路接地故障，在大風、雨雪等惡劣天氣時，易造成斷桿、導線斷裂等故障，給線路運行造成嚴重的安全隱患。
2.1.2防雷措施薄弱。部分低壓線路防雷措施薄弱，在雷雨天氣，造成事故較多。大部分6kV線路地處野外郊區、地理環境空曠，線路分布點多、面廣、負荷分散、缺少相應避雷設施等不利因素，受雷擊影響日益突出。
2.1.3對地距離不足。部分配電線路建設初期周圍為農田，線路建設標準按照野外荒地標準設計，目前，由于城市建設，公路河溝綠化、線下植樹、房屋建筑等擠占線路走廊，造成線路對地距離不夠的現象時有發生，陰雨、霧天更容易造成線路跳閘、接地，甚至影響線下人員安全，大大降低了供電可靠性。
2.1.4線路半徑過大。部分配電線路超過了50km,這些線路距離遠、負荷重，線路損耗大，運行安全系數低，部分線路也沒有斷開線路的隔離開關，發生事故時，影響較大，線路巡視耗費時間長，影響用戶多、時間長。
2.2配電變壓器存在主要問題
2.2.1老化現象嚴重。目前，在電網使用的配電變壓器中，屬于國家明令淘汰的變壓器設備仍大量存在。這部分變壓器普遍使用年限較長，部分已經達30年，所帶負荷為生產負荷或特殊負荷，使變壓器到大修年限無法停電處理，年久失修，變壓器滲漏嚴重、帶缺陷運行現象較多，變壓器損耗增加并危及電網安全。由于事故發生率增加，造成上級線路停電次數增加，擴大停電面積，同時維護工作量大，維護費用高，經濟效益顯著降低。
2.2.2容量匹配不合理。部分變壓器存在小馬拉大車現象，這種現象隨著配電網的改造，用電管理部門的監督檢查，數量較小，但在部分負荷集中區，如城區，由于空間的原因，變壓器安置地點少的限制，大量負荷集中在一臺變壓器，在負荷高峰期變壓器容量無法滿足實際要求[1]。
3提高配電線路運行效率降低變壓器損耗的對策與建議
根據調查和分析，針對油田配電系統存在的上述問題，應采取以下幾點措施：
3.1優化電網布局，消除線路隱患。
針對目前電網點多、面廣、線路長，線路整體布局滯后，運行不盡合理，空載、重載線路多，交叉跨越，部分線路單電源，負荷不均勻，功率因數低，電能損耗大等實際情況，推進配電網建設步伐，按照“短線路、輕負荷、雙電源、手拉手”的原則，對配電網進行優化調整，實現對配網線路的實時監控，并根據負荷性質、大小、增長幅度合理安裝分段點、聯絡點，以便于檢修、事故處理，減少停電，進一步優化油井線路、民用線路的結構和布局，并加大線路截面。特別是有區域跨域、線路交叉供電的各線路管理單位、部門要緊密結合，統一制定配電網發展規劃和配網技術改造方案，調整和加強配電線路的網絡結構，建設自動化程度高、運行方式調整靈活的配電網絡，逐步實現環網互帶，形成多電源、短線路、輕負荷的供電模式[2]。一是對線路長度超過15km的線路進行改線，重點區塊線路總長控制在5km以內，盡量縮小供電半徑，使供電半徑控制在2～3km，負荷輕的區域可適當加大。二是加大小截面線路的改造力度，主干線的截面應為70mm2以上，提高線路安全系數，降低線路損耗。三是加快6—10kV架空線路入地進程，合理有序發展電纜網,對不能更換為電纜的線路，在交叉跨越、對地距離不夠較多的地點，更換為絕緣導線提高配電網抵御自然災害和人為破壞能力。四是對重負荷線路進行改線，平均負荷分配，提高線路運行效率。五是加強線路巡視和維護，對電網中存在的不安全隱患做到及時發現、及時處理，切實保障電網的安全運行，降低線路的故障停電次數。
3.2應用線路新技術、新設備，提高線路運行水平。
一是引進了線路故障指示儀。該儀器能夠及時準確地指示出線路故障位置，節省排查尋找故障點的時間和大量人力、物力，最大限度地降低了電網故障對原油生產的影響，挽回了采油廠原油產量損失。二是在線路上推廣應用脫離式氧化避雷器等新型防雷裝置，提高線路的抗雷能力，提高了電網運行可靠性、安全性、經濟性。三是加裝新式硅橡膠絕緣子和鋁合金線夾，提高線路絕緣水平、導電能力。四是根據線路負荷情況，安裝電容補償設備，保障較高的功率因數，并根據線路負荷變化大的特點，及時調整線路的電容大小。五是嚴格控制非計劃停電，加大帶電作業用在消缺工作、新報裝用戶打火工作中的比例，推廣帶電作業應用范圍。
3.3提高電壓等級，降低線路損耗。
推進電網升壓改造進程，逐步取消35kV電壓等級，由110kV直接變10kV配出，減少了一級變壓，在增加了供電能力的同時，減少了一級變壓的損耗[3]。
3.4推廣應用節能型變壓器，降低變壓器損耗。
推廣應用10型及以上新型節能變壓器。這些新型節能變壓器由于采用了新型的材料和制造工藝，在設計上則綜合考慮了能耗、環保、耐腐蝕、耐高壓、防風雨、防盜竊電等因素，具有體積小、重量輕、低損耗、易維護、甚至長時期免維護、運行可靠性高等特點，同時能有效減低變壓器自身損耗。在今后電網改造及更新換代設備時，一是要推廣應用10型及以上節能變壓器，在經濟條件允許情況下使用卷心變壓器和非晶合金變壓器；二是隨著油田各區塊產能變化及當地工商業發展，負荷往往產生較大變化，因此，要做好用電負荷的監控、調查和組織工作，根據負荷變化及預測結果，對當地變壓器的投運數量、工作地點進行合理調整，把用電負荷調整到最佳的數據，適時調整“大馬拉小車”和“小馬拉大車”的變壓器，有效降低主變空載損耗。對電力變壓器，推廣應用新型節能設備的同時，要求變電站值班人員定期對電容器投切、主變分接頭位置、電壓情況進行統計，在變電站負荷較輕，運行方式允許的情況下，變電站采取單主變運行，降低了一臺主變的損耗。在實際的運行中，值班人員加強對功率因數的監視，通過合理投切無功補償電容器，提高系統的功率因數[4]。
3.5加強宣傳教育，保護電力設施。
加強電力設施保護宣傳教育，利用小區宣傳欄、發放宣傳單等方法，加大電力設施保護的宣傳力度，讓更多的人群了解電力設施保護的知識，并在路口等易發生碰撞、誤登線路桿基上或埋地電纜處懸掛警示牌和明顯的電力設施標志，改善運行環境，營造良好的電力設施保護的社會氛圍，有效防止碰撞、挖掘等外力破壞。并做好與政府職能部門、基建施工單位等的溝通協調工作，爭取地方政府、社會各界的理解和支持，并依靠法律手段來維護電力設施的安全。
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作者簡介：
關鍵詞:技術；管理；措施；對策
中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號：
0前言
林區用電是農用電的重要組成部分。林區供電既承擔服務社會，保證安全、可靠、優質供電的同時，還要執行國家節能政策。電力系統本身是一個耗能大戶，而林區配電線路占整個農用電系統能量損耗的一部分，實現林區配電線路的節能降損對林區供電企業提高經濟效益，實現目標利潤起著非常重要的作用。由于負荷增長速度快而配電線路建設投資滯后，林區配電線路在節能降損方面有著很大的挖掘潛力。
1造成林區配電線路線損過高的原因
配電網布局和結構不合理，由于變電所布局不合理，造成迂回線路和T接線路，配電線路上的負荷點多分散，配電變壓器供電點離用電負荷中心較遠及超供電半徑線路等。電力線路不合格，導線線徑細，截面小，載流量大，線路電阻大，以及導線破損，線路欠維護造成漏電的現象依然存在。林區供電設備陳舊老化，高耗能配電變壓器和用電設備仍在使用，比如SJ及SJL這些老型號變壓器，設備自身損耗多，從而影響電網供電質量和電能損耗，導致線損高。配電變壓器負荷率低，一些經濟不發達的地區符合非常小，許多變壓器近似空載運行，負荷率低、損耗大。而且，負荷季節性強、晝夜差別大。因此，配電變壓器空載運行時間長，配電變壓器的固定損耗大。三項負荷不平衡，單項負荷較多導致三項負荷不平衡，進而導致中性線產生電流，因而在線路和配電變壓器上增加損耗。標記誤差和錯誤接線，電能表造成的損耗，林區電網改造不徹底，一些地區老型號淘汰的電能表還在使用，表計失準，表損過大，以及表計故障等造成線損升高。電能表、互感器接線錯誤，造成計量誤差。影響線損的因素可概括為：電流、電壓、功率因數、負荷曲線形狀系數K值、諧波電流、電源布置方式、電網運行方式以及電力調度等。
2降低林區線路損耗的技術措施
合理調整運行電壓，通過調整變壓器分接頭、在母線上投切電容器等手段，在保證電壓質量的基礎上適度地調整運行電壓。因為有功損耗與電壓的平方成正比關系，所以合理調整運行電壓可以達到降損節電效果。合理使用變壓器，配電變壓器的損耗是配電線路損耗的主要組成部分。因此，降低配電變壓器的損耗對于降低整個配電線路的損耗效果非常明顯。方法主要有:使用低損耗的新型變壓器、合理配置配電變壓器容量等。平衡三相負荷，如果三相負荷不平衡，會額外增加線路、配電變壓器的損耗。合理裝設無功補償設備，優化電網無功分配，提高功率因數。合理選擇導線截面，線路的能量損耗同電阻成正比，增大導線截面可以減少能量損耗。加強線路維護，防止泄漏電。主要是定期巡查線路，及時發現、處理線路泄漏和接頭過熱事故，可以減少因接頭電阻過大而引起的損失，及時更換不合格的絕緣子，對電力線路沿線的樹木經常修剪樹枝，還應定期清掃變壓器、斷路器及絕緣瓷件等。合理安排檢修，提高檢修質量。電力網按正常運行方式運行時，一般是既安全又經濟，當設備檢修時，正常運行方式發生變化，使線損增加。因此，設備檢修要做到有計劃，要提高檢修質量，減少臨時檢修，縮短檢修時間，推廣帶電檢修。推廣應用新技術、新設備、新材料、新工藝，降低電能損耗。調整負荷曲線，避免大容量設備在負荷高峰用電，移峰填谷，提高日負荷率。
3降低林區線路損耗的管理措施
加強計量管理，做好抄、核、收工作。實行線損目標管理。對林區用電實行線損目標管理責任制，簽訂責任書，開展分片、分壓、分線、分臺區考核，并納入內部經濟責任制，從而調動職工的工作積極性。定期召開用電情況、線損分析會，定期開展線損理論計算。定期對饋線電流平衡情況、三相負荷不平衡情況進行檢查和調整。
4林區線路節能改造中存在的問題
林區負荷密度小，由于經濟條件限制發展速度過慢。這就給線路的維護等工作帶來了一定的困難。林區居民用戶對電力設施的抵觸情緒。電力設施的電磁輻射是一個眾說紛紜的問題，目前尚無明確結論，但是廣大居民用戶對電磁輻射問題存在強烈的恐懼感;加之配電設備的噪音污染、高電壓等原因，居民用戶更是對配電設備的布點安裝持莫大的抵觸情緒。致使在林區普遍存在“只要電力不要設備”的現象，林區供電企業的配網線路改造和發展阻力極大。 節能變壓器生產成本高，配電變壓器的有功損耗是配電網損耗的重要組成部分。目前國內已經開發出各種節能型的變壓器，主要是顯著降低了變壓器的空載損耗，但因其造價比傳統配電變壓器高出30%~80%，而將健康的高能耗配變更換為節能變壓器的經濟回收期一般達到20年左右。因此，出于經濟成本的考慮，無論是專變用戶還是供電企業，要放棄現在尚能運行的S9系列改用S11、S13等系列配變的主觀愿望基本上是沒有的。這在很大程度上影響了配電變節能降耗改造工作的進度。配變無功補償最佳容量的確定，配變低壓無功動態補償是降低配網有功損耗的有效措施，目前100KVA及以上的變壓器均要求進行動態投切無功補償。然而無功補償的分組容量和總容量的確定是一個相對復雜的優化問題，與配變容量、負荷曲線、功率因數等因素密切相關，并涉及到電壓水平問題。目前對所有配變均按30%容量左右來配置補償容量不盡合理，造成部分補償度不足、部分補償容量過剩浪費的情況，且電壓合格率還有提升空間，另外，無功補償如何分組未能結合各配變負荷的實際，造成無功補償效率較低、降損效果遠達不到理論估算值。林區電力設施被盜現象猖獗。目前電力設施偷盜現象相當猖獗，技術手段也越來越高。
5加強林區線路節能改造的對策分析
加強與政府的溝通和對群眾的宣傳。通過與政府和群眾的溝通，爭取得到林區規劃和廣大群眾的密切配合，讓百姓減少對電力設施的顧慮，增進對電力建設的理解和接受，確保電力建設與配網的順利進行。與變壓器生產企業聯手向政府爭取政策扶持。通過政府稅收、財政補償、節能獎勵等政策的落實，促進節能變壓器廠家生產成本的下降，推動節能變壓器的廣泛應用。加強對配網線路無功補償的研究，通過和科研院的合作，開展配網無功補償的研究，確定配網無功補償的優化方案與技術細節，以更少的無功補償資金獲得更大的節能效益。 與公安部門等聯手，加強防盜工作，通過與公安部門的密切合作，加強防盜巡查和對盜賊的打擊力度。此外，應著手開展反竊電活動，竊電行為越來越巧妙，并向技術型發展。對用戶應裝設防竊電的電能表、電量監視器等。另外，加大打擊竊電的力度，不定時現場察看計量裝置，維護供電企業電力市場的正常運營。改善林區配電線路的布局結構，合理選擇線路的供電半徑并控制最長供電距離，調整負荷，縮短供電半徑，減少線路損失。將迂回、T接線路徹底改造，取直改路徑。改造和維護林區線路，對負荷大，線路老化，運行年限長的低壓線路進行改造。提高計量的準確度，使用新型系列寬負荷電能表。采取措施提高負荷率。
關鍵詞：煤礦；采掘機電；省電措施
Abstract：With the increased mechanization of coal mining, mining unit capacity and total capacity of mechanical and electrical equipment are also constantly improve, electricity is also rising, so the rational use of electricity, saving electricity is essential. In this paper, the actual production of coal mining enterprises to explore the coal mining mechanical and electrical equipment, energy saving measures.
Key words: coal; mining and electrical and mechanical; energy saving measures
中圖分類號：S210.4 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
煤炭生產企業是耗電大戶，基本上煤礦所用設備都以電力為動力，電費占煤炭企業的生產成本較高，且隨著企業的不斷發展電費也在不斷攀升，因此，加強對采掘機電設備的管理，做到合理用電、節約用電是十分必要的。下面談談在實際工作中煤礦采掘機電設備的省電措施。
一、合理選擇供電電壓，減少采區低壓供電距離
當用電設備的功率一定時，設備的工作電流與其供電電壓成反比，即供電電壓愈高，工作電流愈小，工作電流小則消耗在供電線路上的壓降及功率就愈小。目前，大多數工作面的供電也應從380V提高到660 V、1140V就是這個道理。有條件的工作面應盡可能采用1140V或3300V，從而達到減少線路損耗的目的。另外，要盡可能縮短低壓供電距離，減少回頭供電，供電距離愈長，則供電線路上的阻抗愈大，通過相同的電流，線路愈長，損耗愈大。因此，機械化采掘工作面應大力提倡使用移動變電站，隨著工作面的推進，移動變電站不斷移動，使低壓供電距離盡可能縮短，減少低壓線路上的電能損耗。
二、輸變電及用電設備經濟運行節電
(1) 杜絕“大馬拉小車”現象。變壓器富裕容量不要太大，與生產系統相匹配，略有富余，在經濟負荷率上運行；電動機的選擇與生產機械的能力匹配，防止空載運行，減少輕載運行。
(2) 合理調整生產裝備配置。采掘工作面能用一部皮帶機的就不能用多部刮板運輸機，單電機能滿足要求的不應用雙電機，多部小功率運輸機直線串聯運輸可改成一部大功率運輸機，不能改的多臺機聯合運輸應采用集控，有給煤機的可根據運輸機的最大運輸能力設定為最大給煤量，回采過程中及時合并運輸機減少設備。小電絞單勾單提的應改成大電絞一勾多提，多部電絞直線串聯運輸可改成一部梭車運輸。掘進頭能用小功率風機的不用大功率風機，堅持掘進工作面有掘必透，局扇停運，杜絕長時停工的掘進工作面局扇長期無效運行，浪費電力。
(3) 大型設備采用雙電源的，進行網絡解算，哪一路運行經濟，則正常用哪一路。
三、合理選擇變壓器容量，提高負荷率
變壓器的選擇和使用不合理，也會增加電能的損耗。因此，必續將平均負荷率不足30%的變壓器進行調整替換。通常負荷率大于50%的變壓器效率較高，功率因數也較高，不應更換。另外，由于生產的變化，變壓器二次側的負荷發生了變化，應對變壓器所供的負荷及時加以調整，力求合理，停掉多余的變壓器。根據計算，一臺315 kVA的變壓器空載損失為14890 kWh/a，所以不應該使變壓器空載運行。
四、實行運輸系統的集中控制，減少空載運行及重復起動
大多數礦井采掘工作面開采水平在-1000m左右，距井底較遠，運煤線路長，運輸設備多。對如此多的運輸設備只有采用集中控制，才能減少空載運行及重復起動。目前，集中控制的方法很多，有的采用手動，有的用程序控制，即逆煤流方向延時起動，確保煤流不壓機頭、堆煤，但往往造成前部輸送機的空轉；有的實行帶式輸送機的隨機性運轉，即本機有煤就開，無煤就停，雖然避免了帶式輸送機的開停次數。較好的集中控制是順煤起動。合理選擇集中控制系統，做到運輸設備不長期空轉、不頻繁起動，以達到節約電能的目的。副井采用集中上下人、集中上下物料、集中排矸，杜絕零星提升，絞車頻繁起動現象，加強對主副提升容器的清掃，使每次提升的裝載量保持最大，減少無效提升；合理選用提升設備和電機容量，做到匹配一致，斜井盡量采用雙鉤提升，減少電機容量；合理選用運行速度圖，采用自動化操作，減少在加速電阻上的電能消耗；選用良好的拖動方式，加強減速器和傳動裝置檢修，保持較高傳動效率；罐道平直間隙符合規定，減少運行阻力。
五、 以帶式輸送機代刮板輸送機
帶式輸送機與刮板輸送機相比，具有輔設距離長、安裝靈活、拆卸方便、運轉平穩、傳動效率高等優點。一臺SGW-80T型刮板輸送機的出廠長度160m，運輸能力150t/h；而一臺SJ-80帶式輸送機的出廠長度為800m.輸送能力為400t/h。可見，同樣功率的電機，在帶式輸送機上要比刮板輸送機上產生的效率高幾倍。
六、采用新技術、新產品、新工藝節電
礦井要結合裝備更新改造計劃，用好節能技改資金、節能貸款，研究和推廣節電新技術、新產品，使節電工作取得實際效果。
(1) 淘汰高耗能變壓器、電動機。地面大量采用S9或S11型節能變壓器，井下采用KGSB型干式節能變壓器，減少損耗。S9系列變壓器是按照IEC標準開發的，比S7系列空載損耗平均降低8％，短路損耗降低約24％。S11型卷鐵心變壓器是在S9成熟的技術基礎上設計開發的，S11系列與S9系列變壓器年運行成本相比，年耗電量平均降低10.85%，每1kVA降低2.16元。高效電動機是采用了新材料和新設計，具有低損耗、高功率因數的特點，高效電動機的效率比一般標準電動機高2％～7％，永磁電動機可提高效率4％～10％，節電潛力巨大，應普及采用。
(2) 采用變頻調速節電。電力變頻是針對固定的工頻而采取的高效節能措施。它具有節省有功電能、節省峰值電能、節省無功電能、節約原材料（電磁設備的重量和體積隨頻率的平方根近似成反比減小）、延長設備使用壽命（旋轉設備軸承的使用壽命隨頻率的指數近似成反比延長）等優秀功能，因而應用前景廣泛。煤礦井下乳化液泵、掘進頭局扇、空氣壓縮機、絞車、水泵均可實現變頻調速。
(3) 推廣高效綠色照明節電新技術。節電照明新技術，如稀土熒光燈在同等照度下消耗電能僅為普通白熾燈的20％；節能電燈代替白熾燈可提高效率50％以上。井上下采用節能燈具，分區分控，實現聲光電自動控制，具有現實的經濟意義。
總之，采區機電設備的節能潛力很大，在當前“建設節約型社會”的大格局下，使機電設備發揮最大效能，實現采區機電設備的高效運轉，節能降耗，已成為企業降低生產成本、實現科學發展的必由之路。
參考文獻：
一、農灌電網的概況
過去農網網架薄弱、覆蓋面小，電費高，制約了農村經濟的發展，很多農田得不到及時排灌。農網改造后，電網有了根本的改變，電力排灌的建設也有了很大的發展，各類揚水站都有了可靠的電源，電網架設到了每個村莊，大部分水源有了固定的電源，排灌用電基本得到保證。但是，由于農村經濟的發展、電網改造的不徹底、資產管理不到位等原因，農灌電網難以滿足農業排灌發展的需要，也給節能降耗帶來負面的影響，如部分線路老化，配電容量不足，接頭多，線徑不一，損耗大；設備的選型，配套，安裝存在的一些問題造成設備利用率低，有的地方為了省錢，還在使用高耗能的老設備；農灌電網分布分散，點多，面廣，設備的管理和維護難度大等。
二、排灌節電的問題和措施
1．存在問題
（1）布局不合理
由于歷史的原因，農網缺乏總體的規劃，雖然經過農網改造，但由于基礎薄弱，一些線路的不夠規范，供電半徑長，壓降大，線損高，尤其是農灌電網，缺少合理布局，線路長，分布分散，支線多，迂回供電現象還存在。
（2）管理、維護不夠
管理、維護人員數量少，水平有限，加上線路長，設備種類多，很多電力排灌設施得不到維護，年久失修，故障較多。
（3）利用率低
部分配電變壓器利用率低于50%，變壓器降耗大。
（4）設備陳舊、不配套
一些地方高耗能的老設備還在使用。由于設備陳舊，難以進行有效的保養檢修，造成故障多，電量浪費大。電動機、水泵的選型不當，造成設備不配套，影響了工作效率，水泵的流量、揚程和灌區不相適應。
（5）安裝不正確
水泵、管道及其附件安裝不正確，管道長、彎頭多、管徑不合理，底閥不暢、水泵或出水口位置過高，吸程偏大等，增加了管道阻力，造成了電能的浪費。
（6）設備損耗大
使用的老設備耗能高，故障多，維修困難。管道布置不合理，造成迂回供水，高水低供等現象。
（7）電路不合理
各設備的電線連接隨意，沒有統一的布置和要求，接頭多，線徑不一，有的電源與水源的距離遠，線路長，線損大。
（8）排灌調度不經濟
沒有對排灌用電進行經濟調度，造成了不必要的電能浪費。
2．具體措施
（1）搞好布局
進行農網規劃時，要充分考慮電力排灌的因素，根據水源的位置，合理布局，減少線路長度，根據負荷水平，確定供電線路電壓或增加線徑，按照行政劃分和地理環境，增加電源點。
（2）加強管理、維護
加強力量，搞好線路的管理、維護，及時處理故障，保證線路的正常運行，完善無功補償系統。對負荷增長快的線路，及時進行改造，增加導線截面，減少線損。
（3）提高變壓器利用率
盡可能采用專用變壓器，與排灌設備成為組合體，同時啟停，以提高變壓器負荷率和減少變壓器空載損耗。使用共用變壓器時，可改為母子變壓器，即大、小變壓器各一臺，根據排灌用電的需求配合使用，減少變壓器降耗。變壓器并列運行時，一定要滿足接線組別相同、變比相同、短路電壓相等三個條件。
（4）推廣節能變壓器
使用節能變壓器，如S11型高效變壓器、非晶合金低損耗變壓器等。非晶合金是一種與傳統硅鋼片結構完全不同的材料，非晶合金低損耗變壓器具有低鐵損、高導磁率等特點，鐵損只有傳統硅鋼片變壓器的25%-35%，是國家重點推廣的項目。
（5）合理選擇設備
電動機、水泵要合理配套，選擇新型、高效電動機、水泵和傳動裝置，不使用屬于淘汰型、高耗能的設備，使運行效率、運行功率因數、和輸出功率處在良好狀態。
（6）正確安裝
掌握正確的安裝知識和方法，安裝要按照規定的程序進行安裝，規范、認真、到位，不能馬虎大意，安裝完成后，要對設備進行檢查和調試，各項指標均應符合標準。
（7）合理調整流量和揚程
當轉速下降52%時，流量下降約20%，揚程下降約34%，功率下降約49%，因此，電動機的調速是調整水泵流量和揚程的有效途徑。根據實際需要適當進行電動機的調速，可有效節省電能。電動機的調速要方便、可靠，采用變頻調速等方式。
（8）經濟調度
在有條件的情況下，排灌用電盡量選擇在負荷低谷時期，避開負荷高峰期，實行削峰填谷，提高設備效率，不僅可以改善電網的運行經濟性，還能降低用電費用。
（9）統一組織
建立健全管理組織和制度，統一管理灌區配水、排水的運行調度，進行排灌的技術指導。
（10）開展培訓
