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干式变压器节能技术探讨

发布时间:2025-05-28人气:5

干式变压器节能技术主要涉及材料改进、设计优化、运行管理等多方面,以下为具体探讨:

材料选择与改进

  • 采用新型导电材料:使用比电解铜导电率高的无氧铜杆拉拔的导线,能有效降低配电变压器的线圈内阻,减少电阻损耗,实现节能降耗的目的。无氧铜材料还具有加工工艺简便、取材方便、成本低的特点,同时有利于增强配电变压器抵抗短路的能力。
  • 应用非晶合金材料:以铁元素为主的非晶态合金材料,具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。非晶合金铁芯变压器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%,节能效果显著。

设计优化

  • 改进铁心结构
    • 采用立体卷铁心结构,将三个心柱排列方式优化为立体等边三角形结构,使三相铁心磁路对称,磁路最短,磁阻减小,励磁电流、空载损耗、运行噪声显著降低。
    • 优化铁心的排列方式,采用阶梯接缝,不叠上铁轭、硅钢片不涂漆处理,减少铁心角重,降低铁损。
  • 优化绕组设计
    • 采用自粘性换位导线来代替多根线并绕,如对18000/20变压器采用自粘换位导线,可降低铁重。
    • 适当降低电流密度,改善绝缘结构,绕组完全换位、绕组整体套装、缩小绝缘体积,提高绕组填充系数,减小绕组尺寸,降低绕组损耗。
    • 在安全前提下,合理缩小高、低压间主空道距离、降低饼间油道、缩小相间距离、加强绝缘处理(加角环、隔板等),绕组采用薄油道结构,缩短心柱中心距,减小铁心重,降低铁损。
  • 提高散热效率:改进散热结构,用波纹油箱、片式散热器、热管代替管式散热器,提高散热效率,降低变压器运行温度,实现节能。

运行管理

  • 保持三相电流平衡:电力变压器三相不平衡时,负序电流最大不能超过正序电流的5%。如果变压器绕组YO接线,在中线流过的电流不应超过变压器的额定电流的25%,否则损耗将加大。因此,要尽量保持三相电流平衡,消除或减小谐波,降低能耗。
  • 合理分配负载:合理分配电力变压器的负载,避免分配不当导致重载有功损耗加大、轻载无功损耗加大、功率因数变差。一般情况下,电力变压器运行的负载在60 - 70%Se左右处于理想状态,此时变压器损耗较小,运行费用较低。
  • 加装自动调压器:变压器的损耗与配电网的电压有着密切的关系。通过在变压器的负载分接头档位上安装对应的补偿电容器,或者加装自动调压器,利用三相耦合变压器根据配电变压器的实际输入电压值自动调节变比来保证输出电压稳定,使输入电压值在正常值的3%内自动调节,利用内部相应控制器对整个系统的电压进行实时控制,实现最大量的节能降耗。
  • 采用多台变压器联合运行节能的调度方式:随着配电网系统规模和容量的不断扩大,系统负荷容量变化也较为频繁,且在各种运行方式下的损耗也有很大差别。要根据配电系统的实际情况,合理计算出变压器的最佳负荷运行工况点和经济负荷区,采取多台配电变压器联合经济调度运行,按照负载从小到大的运行特性,计算出不同负载区域的最佳变压器运行搭配台数和调控运行方式,合理根据综合功率负载关系确定多台配电变压器联合运行的最佳经济运行区域,避免出现“大马拉小车”等非经济运行工况,有效提高配电变压器供电安全可靠和节能经济性。


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