1 / 7变压器节能降耗技术调研一．电网损耗的构成电能是由一次能源转换而得的二次能源，它可以很方便的转化为机械能，热能，磁能，光能，化学能，等等。

随着社会的发展，电能的应用已经深入到生产，生活的每一领域，电能已成为国民经济的命脉。

世界上科技水平较高的国家都比较重视电能的开发、利用、节约、管理。

通过各种技术手段降低电能损耗，节约能源，以最大的电能利用率进行生产活动。

电力系统是由发电，供电，用电三个部分组成，所以电力系统的电能损失也包含发电，供电，用电设备的全部损失。

就变压器损耗部分展开讨论。

二．变压器的基本作用原理与理论分析1.电力变压器的基本结构通常的电力变压器大部分为油浸式，铁心和绕组都浸放在盛满变压器油的油箱中。

主要由五个部分组成：铁芯，带有绝缘的绕组，变压器油，油箱，绝缘套管。

2.变压器的技术参数（1）额定值变压器的铭牌标注的额定值，额定容量S N ，就是总容量；额定电压是由制造厂商规定的，是变压器在空载时额定分接头上的电压保证值U 1N ,U 2N ；额定电流是额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值，空载电流（励磁电流）。

空载电流的作用是在变压器空载运行时建立主磁通，因此空载电流又称为励磁电流。

（2）空载损耗（铁芯损耗）空载损耗是在变压器接入额定电压条件下，铁芯内由励磁电流引起周期性变化时产生的损耗，也称铁芯损耗。

（3）短路阻抗（短路电压）变压器的短路电压是指在副绕组短路时在原绕组施加额定频率的低电压。

当副绕组流过额定电流时，原绕组所施加的电压U K称为变压器的短路电压，又称阻抗电压。

短路阻抗与变压器的结构密切相关，其值的大小主要取决于原、副绕组的几何尺寸，例如直径，绕组厚度，绕组高度，原、副绕组的距离等。

（4）额定负载损耗（短路损耗）当变压器在额定负载运行时，原、副绕组流过额定电流，此时绕组中所产生的损耗称为额定负载损耗。

三．变压器综合功率损耗综合功率损耗的概念：综合功耗是指变压器有功功率损耗和无功功率的损耗之和。

计算式△p z=△P+K Q△或△p z=p0z+β2p kzK Q——无功经济当量p0z——空载综合功率损耗p kz——额定负载综合功率损耗K Q， p0z ，p kz计算式K Q=△p c△`Qp0z = p0 +K Q Q0p kz=P+K Q Q0k式中△p c——变压器联接系统的有功功率损耗下降值2 / 7△`Q——变压器无功功率需用减少值四．变压器效率和损耗1.铜耗铜耗是原、副线圈绕组中的电流流过相应的电阻形成的，一般认为P cu=(r1K2+r2)I22P cu=(I2I2N)2p cuN=β2p cuNβ=I2/I2N负载系数p cuN——变压器额定运行时的铜耗2.铁耗空载损耗是在变压器接入额定电压条件下，铁芯内由励磁电流引起磁通周期性变化时产生的损耗，也称铁芯损耗。

铁耗包括基本铁耗和附加铁耗。

基本能铁耗是变压器铁芯中的磁滞损耗Ph和旋涡流损耗Pb。

附加铁耗Ps包括铁芯叠片间由于绝缘部分引起的局部涡流损耗主磁通在结构部件中引起的涡流损耗及高压变压器中的介质损耗等3.总损耗铁耗近似等于空载损耗也可叫做不变损耗，把铜耗叫做可变损耗，此外其他的损耗计算时忽略不计,则变压器的总损耗为：∑p=p cu+p Fe效率为：η=p2p1=p1−∑pp1=1-∑pp2+∑p4.综上所述η=βS N cosθ2βS N cosθ2+β2P KN+P0P0不变损耗，不随负载电流变化β2P KN可变损耗，随负载电流二次方变化3 / 7式子说明在可变损耗等于不变损耗时效率达到最大，即最大效率发生在β=√P0P KN五．提高功率因数降低损耗1.提高功率因数能降低变压器的有功功率损耗和无功功率损耗。

在变压器负载有功功率不变的情况下，不同的负载功率因数所引起的变压器的有功损耗和无功损耗也不同，即随着负载功率因数的提高，变压器的有功损耗和无功需用都要下降。

由式子η=βS N cosθβS N cosθ+β2P KN+P0可知，如果增大功率因数cosθ，那么效率η将增大，变相的可以认为，效率提高，则减少了电能的损失，减少损耗，达到了变压器节能降耗的目的。

设变压器的原平均负载效率为η1、原功率因数为cosθ1，提高后的功率因数为cosθ2，（β1<β2）效率为η2，则：η1=βS N cosθ1βS N cosθ1+β2P KN+P0η2=βS N cosθ2βS N cosθ2+β2P KN+P0η1η2=βS N cosθ1βS N cosθ1+β2P KN+P0βS N cosθ2βS N cosθ2+β2P KN+P0=βS N cosθ2+β2P KN+P0βS N cosθ1+β2P KN+P0（cosθ1cosθ2） <1即η1 < η2说明提高功率因数后，变压器的损耗降低，也就变相的达到了节能降耗的目的。

2.提高功因数的方法充分利用变电设备的容量和匹配合适电压。

电力变压器不宜长期轻载运行，当变压器的负荷率小于30%时，应当更换较小容量的变压器。

当变压器一次侧运行电压超过变压器电压分接头额定工作电压时，变压器励磁电流就急剧升高，将使变压器所消耗的无功功率大幅度增加。

为此，应尽量使配电变压器的一次侧电压和分接头的额定工作电压基本相符。

4 / 7六．变压器油1.变压器油的老化变压器油的老化过程是指变压器在光、热、氧、电磁场、电弧、铜、铁等多重因素下发生速度缓慢的氧化、裂解与碳化等化学反应，生成某些低分子烃类气体和固体蜡等过程。

伴随变压器油的老化，其颜色，气味，运动黏度，界面张力等物化性能发生变化，其介电性能逐渐下降或者变坏2.变压器油老化对其相关性能的影响（1）对介质损耗因素的影响变压器油的老化，使介质产生了不均匀性，黏度也有所增加，油的成分发生了变化，从而引起介质损耗在散热程度及热效应形式上的改变。

这种改变引发有功功率损耗的增加。

（2）对电导率的影响变压器油老化产生的杂质、老化产物均会导致电导率的增高（3）变压器油的更换目的为了达到变压器节能降耗的目的，可以定期更换变压器油，降低电导率，降低有功功率的损耗，从而节约电能，提高电能的利用率。

七．三相电压、负载1.低压三相负荷不平衡，将增加变压器低压侧绕组的损耗三相接线示意图正常情况下变压器运行电压基本不变，即变压器空载损耗是一个恒量，而绕组损耗是随变压器负荷电流的变化而变化。

低压三相负荷不平衡，引起高压线路三相负荷不平衡，导致高压线损增大，甚至增加5%~10%。

总而言之，同样的用电设备，同样的负荷，在三相上分配不均衡程度的不同，电能的损耗程度是不一样的。

因此要尽量采用三相制供电，只有处处三相负荷平衡，才能有利于降损节电。

三相负载不平衡对配电变压器的影响。

三相负载不平衡使配电变压器损耗增加，在不平衡负载下运行时，由于最大输出容量降低，其备用容量也相应减少，同时过载能力也降低，此时如果变压器发生短路或者过载，就可能引起过热甚至烧坏。

5 / 72.三相电压、电流不平衡的危害三相制供电系统在正常运行方式下出现三相电压或电流不平衡的主要原因是三相负荷不平衡。

三相不平衡电流、电压可以按照对称分量法将其分解为正序分量，负序分量，零序分量。

由于负序电压的存在，接在三相制系统中的三相感应电机，在产生正向转矩的同时还会产生一个反向转矩，从而降低了电动机的输出转矩，而且使电动机的总电流量增大，使功率损耗增大，电动机温度升高，加速老化.零序电流使变压器铁芯中产生零序磁通，而高压侧没有零序电流，这就迫使零序磁通只能从变压器的油箱壁及钢构件中通过，造成金属构件局部温度升高，降低实用寿命。

3.调平三相负荷（1）在三相接户线路中，如功率因数较低，应加装低压电容器提高功率因数；（2）将不对称负荷接到更高电压等级的电网上，以增大连接点的短路容量，减少不对称负荷的影响。

八．变压器节能降耗方法总结1.提高功率因数能降低变压器的有功功率损耗和无功功率损耗。

在变压器负载有功功率不变的情况下，不同的负载功率因数所引起的变压器的有功损耗和无功损耗也不同，即随着负载功率因数的提高，变压器的有功损耗和无功需用都要下降。

充分利用变电设备的容量和匹配合适电压。

电力变压器不宜长期轻载运行，当变压器的负荷率小于30%时，应当更换较小容量的变压器。

当变压器一次侧运行电压超过变压器电压分接头额定工作电压时，变压器励磁电流就急剧升高，将使变压器所消耗的无功功率大幅度增加。

为此，应尽量使配电变压器的一次侧电压和分接头的额定工作电压基本相符。

2.更换变压器油为了达到变压器节能降耗的目的，可以定期更换变压器油，降低电导率，降低有功功率的损耗，从而节约电能，提高电能的利用率。

3.调平三相负荷（1）在三相接户线路中，如功率因数较低，应加装低压电容器提高功率因数；（2）将不对称负荷接到更高电压等级的电网上，以增大连接点的短路容量，减少不对称负荷的影响。

6 / 7九．总结能源是现代社会中的一个世界性话题，直接关系到人类的生存和发展，不可再生能源的储量是有限的，且可再生能源的生产制造也是需要耗费人力、物力、财力的，目前能源的开发与利用水平不够高，所以最直接解决能源问题的方法就是节能降耗。

就所学知识，我的观点立足于变压器的节能降耗，降低在输电配电过程中的电能损耗。

对此部分知识的查阅理解让我明白我们的电力行业发展任重而道远，我们应该努力学习科学文化知识，为祖国的未来贡献力量。

参考文献：(1)《变压器油及相关故障诊断处濮技术》钱旭耀编著中国电力出版社(2)《电力负荷影响因素研究》林晶怡李斌熊敏编著中国电力出版社(3)《降耗节电实用技术》濮贤成程文贾代球唐述正编著中国电力出版社(4)《电网降损方法与管理技术》王柳编著中国水利水电出版社(5)《电机与变压器》劳动部培训司组织编写劳动人事出版社(6)《变压器全书》富兰克林编机械工业出版社(7)《电机学——第三版》胡敏强黄学良黄允凯徐志科编著中国电力出版社7 / 7。