时间：2023-05-29 17:22:45
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇节能变压器，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】配电技术；变压器；节能技术
进入21世纪以来，我国的经济快速的发展，各个行业对于电力资源的需求也越来越大，现目前，全国的电力供电都呈现出了供应不足的现象，尤其是在一些电力使用较多的季节，电力供应显得尤为紧张，这些情况已经成为了制约我国经济以更快速发展的枷锁吗，所以，必须要提高全国范围内的电力能源发展速度。但从我国目前的经济发展模式来看，依然还有很大一部分的生产企业停留在传统的粗放式的经济增长方式之上，而完全依靠不断提高能耗来作为提升电力供应的也是极为不科学的。
本篇文章主要针对我国目前各个电力企业中所使用的配电变压器自身在实际中应用的特点，对配电变压器中的节能技术实际应用进行了全面详细的分析，期望能从分析的结果中找到完全能够使用在配电变压器的节能中技术中的更为科学合理并具有安全可靠性的应用技术，为其他相关的行业的人员提供一定的参考作用。
1.电力生产的现状
从整个电力生产、消费、供应等几个组成电力生产和使用的主要环节来看，在电力生产输配的过程中还有着巨大的发展空间和发展潜力。在电力企业的输配电设备型号中，我国所采用的主要是一种使用数量和使用范围都是最大的输配电变压器设备。就现目前来说，输配电变压器自身的耗损在整个输配电系统耗损的三分之一以上，通过这点我们可以明确的看出，大力的发展配电节能变压器自身的科技技术以及应用的范围，这对于我国电力设备的节能发展前景以及电力的供应有着极其重要的意义。
2.配电变压器概述
2.1配电变压器的工作原理
变压器自身的效能和工作原理几乎是所有人都知悉的，事实上，配电变压器自身的运作原因也主要是通过电池感应的技术原理来实现的电流输出工作。在配电变压器的结构中，通常都是将高压的绕组以及低压的绕组分开在两边，其中又根据所连接不同来区分不同的绕组名称，与电源所直接连接的叫做初级绕组，而与负载所直接连接的称之为次级绕组。初级和次级这两组绕组之间只有磁性的耦合关系，没有任何电能上的联系。而当初级绕组直接连接上变电压的时候，可以产生交变电流，并且根据电感生磁和磁感生电的感应原理，交变电流能够直接将铁芯中的电源电压改变到与之相同的评论，变成交变磁通，交变磁通在运行的过程中直接与初级绕组和次级绕组之间产生相同的频率，从而能够感应到电势。而在这个过程中，如何改变了初级绕组和次级绕组的匝数，就可以直接改变次级绕组附带的电压，如果在次级绕组之上直接连接上负载，就可以使得交流正常的输入，这样就使得能在配电变压器中实现了不同等级的电压等级电能的向外传递 [1]。
2.2配电变压器的损耗分析
配电变压器的损耗具体可以分为有功损耗和无功损耗，下面逐一具体分析。
2.3有功损耗
有功损耗是指配电变压器在实际工作过程中，在产生有功功率而伴随产生的损耗。有功损耗可以分为铁损和铜损。
①铁损。铁损是指磁滞、涡流损耗及电流在初级线圈电阻上的损耗，它是铁芯发热，以热能的形式散发损耗。铁损又可以细分为涡流损耗和磁滞损耗。当变压器工作时，铁芯中有磁力线穿透，由于电磁感应原理的作用，使得线圈中的电流自成闭合回路且呈涡流状旋转，因此称之为涡流，涡流在铁芯中的流动使得铁芯发热消耗能量，这一部分的损耗就称之为涡流损耗。
当交流电流通过配电变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其大小和方向呈现一定规律的变化，使得硅钢片互相摩擦放出热能，这一部分损耗的热能就是磁滞损耗。
②铜损。铜损是指配电变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻时，会发热散发能量，这时一部分电能就会转变为热能而被消耗，称之为铜损。
2.4无功损耗
配电变压器的无功损耗主要是指在进行变压与能量传递过程中所造成的损耗，因为这部分损耗并没有产生实际的有功功率，因此，称之为无功损耗。无功损耗可以分为两部分，一部分是由建立变压器主磁路磁通的励磁电流引起的，这部分损耗与负载电流无关，是一个恒定量；另一部分是由变压器绕组的阻抗和流经绕组的电流构成，这部分损耗是与负载电流有关的，负载电流越大，这部分损耗就越大。
需要说明的是，配电变压器是一个典型的大型感性负载，其容量越大，则无功损耗就越大，同时也会对电网产生谐波干扰，因此，配电变压器的容量并不是越大越好。
3.配电变压器的节能技术应用探讨
采用新型材料和工艺降低配电变压器运行损耗。
（1）采用新型导线。
配电变压器的导线可以采用无氧铜，以降低线圈内阻，从而有利于降低配电变压器运行中的铁损和铜损，进而降低配电变压器的运行损耗。例如，目前已经投入使用的高温超导配电变压器，就是采用了超导线材取代了传统的铜芯线材，从而降低了变压器的损耗，同时，还间接提高了变压器的抗短路性能[2]。
（2）优化磁体材料。
配电变压器的磁体材料也可以进行改进优化，以降低磁滞损耗。近年来，研究颇热的非晶合金材料，相较于传统的磁体，具有更加优良的磁化和消磁性能，利用这一类材料制作铁芯，不仅可以明显降低配电变压器的铁损，而且还能够降低配电变压器的无功损耗，提高配电变压器的运行经济效益。
（3）改进制造工艺。
在制造工艺上实施改进，以降低配电变压器的运行损耗。例如，采用现代计算机控制的数控加工系统，对变压器内部的硅钢片进行加工，从厚度、界面形状等，都完全能够实现精确控制。目前的加工精度已经达到0.18mm，如此薄的硅钢片的应用，大大降低了配电变压器运行过程中的空载损耗。
（4）布置新结构。
除了应用新型材料、新型加工工艺等技术手段之外，还可以通过采用新的结构布置形式等手段来降低配电变压器运行中的损耗。目前的研究热点主要集中在两个方面：采用新型绕组结构和采用新型线圈布置方式。
4.结语
在配电变压器的实际配电输出的过程中，会由于变压器自身所感性负载这个特性，早成整个配电变压器在运作的过程中出现极大的耗损，对此，将配电变压器加入节能技术理念实施已经到了迫在眉睫的地步。本篇文章所结合了配电源变压器在实际使用过程中造成损耗的主要构成原因，全面详细的讨论在在如何将节能技术应用到配电变压器之中。节能技术的实现，对于整个输配电能源这个环节有着巨大的便捷性，而且对于不断的研究和配电节能技术的指导有着重大的意义，因而本论文的研究成果是值得推广的。当然，对于配电变压器的节能技术，远不止本论文所讨论的这些技术应用，更多的节能技术及其应用有待于广大配电技术工作人员共同努力，才能够最终实现我国输配电节能技术的真正提高和发展应用。
【参考文献】
关键词： 节能型变压器；性价比；运行方式
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）17-0045-02
1 各种节能型变压器性价比研究
现如今，我国推广使用的节能型变压器最主要包括SH11和S11，以用来取代S9系列的变压器。下面就上述三种系列的节能变压器的性价比进行分析。
1.1 S9系列的节能变压器 此系列的节能变压器在结构上进行了一些改进，变压器铁芯使用低损耗的硅钢片制造而来，相较于S7系列的变压器其空载损耗降低了大概百分之十一以上，其负载损耗则下降了百分之二十以上。通过九十年代后期农网改造中对S9系列的应用，现如今S9系列已经逐渐取代S7系列，并在国内得到了广泛的使用。
1.2 S11系列的节能变压器 早在六十年代的时候此系列已经在某些发达国家得到了推广应用，最近几年也在我们国家得到了逐步的使用。S11系列的变压器铁芯是使用硅钢片带材通过连续卷绕而形成的，因为铁芯没有接缝，使得导磁性得到了极大的改善，并降低了变压器的运行噪声、空载损耗和空载电流，是现如今较为先进的一种节能型变压器。它的优点就在于相较于S9系列的节能型变压器其空载损耗降低了百分之十到二十五；随着变压器容量不断的降低，空载电流也会相应降低，通常情况下，其空载电流都是叠片铁芯的二分之一左右；此系列变压器的噪声要明显小许多，能有效减少其对城镇所造成的噪音污染。
1.3 SH11系列的节能变压器 自二十世纪八十年代此系列的节能变压器被研发出来以来，其在发达国家中便得到了广泛的应用。此系列的节能变压器使用无向非晶体钢板作为铁芯材料，相较于以前的硅钢片其损耗大概为三分之一到四分之一之间，是损耗很低的一种铁芯材料。相较于硅钢片，无向非晶体钢板的厚度则要薄许多，并且宽度也要更窄一些，进而在使用中存在一定的局限性。但伴随非晶体钢板不断降低的价格，其优点也逐渐被人们所认可。此系列的节能变压器具备非常好的节能效果，使用非晶合金材料所制出来的变压器相较于S9系列其空载损耗减小了百分之七十到八十。
2 节能型变压器的运行分析
相较于S9系列的变压器，S11系列的变压器更为先进，其空载损耗更低，从而大大提升了产品的节能水平。尽管SH11系列的变压器相较于S11系列的变压器优点更为突出，然而其仍旧存在一定局限性，因此下面就S11系列的节能型变压器运行进行大致分析。
2.1 S11系列变压器的运行损耗分析 负载损耗和空载损耗共同构成了变压器有功功率损耗，空载损耗为一个常数，不会随着变压器负载的改变而产生变化。然而负载损耗与变压器负载平方呈正比例关系。
2.2 S11系列变压器的经济效益分析 相较于S7系列的变压器，S9系列变压器的空载损耗下降了百分之十，负载损耗则下降了百分之二十五。然而S11系列是通过对S9系列进行结构改造而得来的，它采用超薄型的硅钢片，使得空载损耗得到了进一步的降低。现如今，S11系列的变压器与S9系列的变压器在节能效果方面明显存在差异。相较于S9系列变压器，S11系列的变压器具备更好的节能效果，假如在全国的电力市场中，将五百万台老式的变压器都用S11系列的变压器来取代，那么每年可以节约资金两百多亿元。所以，现如今使用S11系列变压器的用户越来越多了。
3 节能型变压器节能运行方式的几点思考
3.1 对三相负荷的平衡度加以调整 在负载相当的情况下，假如三相平衡处在极端状况，那么其损耗将会比平衡状态下的三倍还要多，同时其无功功率的消耗状况也相同。通过规程标示我们可以得知，在配电变压器的出口处其电流不平衡度在百分之十以内，分支首端和干线的不平衡度则在百分之二十以内，中性线流量在额定电流的四分之一以内。因为配电系统的相电流数值非常不稳定，这与安全性和节约要求不符，并且会造成线路损耗的增大。除此之外，不平衡还会造成电流零序，致使消耗增多，让某些金属零件温度超标，从而引发故障。要想实现平衡运行，则需对电网构造进行适当改造，确保负荷可以平均分担，如此一来便需要对辅助管理予以加强，对平衡度进行周期性的检测，按照负载管理系统要求对信息技术等进行全局性连续性的关注。
3.2 对配变容量进行合理安排 按照用电量大小的不同对最佳运行区中变压器供用户的使用进行调配，如此一来可以使变压器的损耗得到有效降低。在农村配网中，某部分的变压器轻负荷时间长耳高峰负荷时间短，进而形成“大马拉小车”的状况。
3.3 进行适当无功补偿 科学布置无功补偿，维护系统电压，让各项指标都能维持在一个稳定的数值，避免无功长度过大运送的状况发生，如此一来便能极大的降低消耗，并且也能使设备使用率得到相应提升。所谓的集中补偿是指对主变现存无功损耗进行有效控制，这样对降低线路无功电力有帮助，从而很好的控制住电网产生的无功消耗，但它自身并不会对配电网的无功消耗产生任何作用。因为用户采用的无功功率要和配电线路结合使用，所以，为了彻底控制无功功率进而减少线路的损耗，便需要就地平衡，按照机器运行状况进行随时补偿，这样不但能使线路损耗减少，同时还能使功率因素得到提升，进而降低变压器自身损耗的功率。
3.4 对配电网进行经济调度 在配电网运行安全的基础上对配电网进行经济调度，从而降低配电网线的损耗。对于主变在两台及其以上的变电所，由于变压器技术水平存在一定差异，并且变压器各项消耗也要按照负荷形成特殊的路线变化，因此在使用变压器之时，要选择技术参数合适，并采取最恰当的运行方式。假如变压器工作时使用的极限可以得到确定，便需要变电所人员长期坚守负荷，随时调整变电器工作的状态，尤其是要将工作次数极可能的控制在最小范围内，从而使操作频率得以降低。
3.5 对变压器分接开关加以调节 在测量变压器之时一定要分开处理开关，如此一来才能使变压器的操作稳定。一来，可以合理控制电量消耗，进而使企业工作的能力得到提升，二来，也能提升供电水平，让供电的满意度得到提升。
4 结语
能源不仅为经济发展提供动力，同时也为人类生存提供物质保障，而在经济发展中被广泛应用的一种能源传输设备变压器则关系着电力企业的生存发展。在变压器整个生产、制造、设计、运行等众多环节中，对变压器运行台数以及经济容量进行分析，也就是选择节能型的变压器，并在其高效率运行下实现节能目的也就显得尤为重要了。
参考文献：
[1]单晓红，曾令通，王亚忠.节能型变压器节能运行方式的探讨[J].电力系统保护与控制，2009，（08）：104-106.
[2]尹伟，陈杰，易本顺.基于模糊控制的配电变压器节能运行装置[J].电力自动化设备，2009，（05）：74-77.
[3]孙鹏.如何实现住宅小区配电变压器的节能运行[J].今日科苑，2010，（20）：73.
[关键词]10kV配电网 节能
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0048-01
10kV配电网是我国应用最广泛的电网之一，但由于能耗巨大，因此对他的优化升级、加大节能措施的设计显得格外重要。在设计的过程中，可以采用变换配电网的运行方式、开展无功率补偿和推广节能变压器、线路降损的方法，尽最大可能性减少配电线路自身的消耗，从而从根本上实现配电网的节约功能。
一、 正确的负荷计算，合理的电网规划可保证供配电系统安全可靠、经济合理运行。
进行电网的规划设计最基本的目的是为用户提供可靠、安全的用电质量，同时也可以满足经济发展的需要，实现上述目的关键环节就是要做好正确的负荷计算，正确的负荷计算对配电网的高质量供电有着很大的影响。比如：影响选择电压等级、影响配电所的分布和设计，影响电网设计的网架结构等。进行正确负荷计算的过程是：总结规划区域内以往的用电情况，收集用电部门定制的用电需求，以发展的眼光分析规划负荷密度，采取功能小区负荷密度的指标算法。
二、通过合理的补偿方式可降低配电网的能耗
由于在电力系统中的大量感性负荷会消耗大量的无功功率，降低系统的功率因数，造成线路电压损失增大和电能损耗增加，直接影响着电力企业的经济效益，因而一般采用无功补偿对此加以控制。无功补偿装置可供给感性负荷所消耗的部分无功功率，减少无功功率在电网中的流动，从而降低线路的电能损耗并提高系统的功率因数，改善电网的运行条件。提高功率因数有着重要的意义，它可以提高设备出力，降低电网中输电线路上的有功损耗和电能损耗，同时还可以降低配电系统的线损电压，减少电压波动，改善供电质量。
电容进行无功补偿，能减少变压器的无功附加损耗，减少导线的无功附加损耗，但增加了电容器的有功损耗，在尚未过补偿的情况下，补偿容量越大。变压器和线路功率损耗减少量越多。同时，补偿装置的功率损耗增加量也越多，反之亦然。损耗有变压器损耗、线路损耗、电容器损耗三种因素，而最佳补偿容量为能使三种因素的总损耗最小的补偿容量。相应的功率因数称为最佳功率因数。计算结果表明，工矿企业的最佳功率因数是在0. 8 ～ 0. 97 范围内的某个值，当然还必须达到电力部门的规定值。如果无功补偿容量大于最佳无功补偿容量Qcj，即是过佳补偿，无功补偿容量小于Qcj，则是欠佳补偿，如果无功补偿容量过大使电流超前，则是过补偿。显然，欠佳补偿、过佳补偿，甚至是过补偿均导致总损耗增大。因而，最佳补偿的根本原则是从配电系统的整体出发考虑、计算。供电系统的最佳无功补偿，应包括三个内容：
（l）应采用多级无功补偿。
（2）每一级无功补偿都应是最佳补偿容量。
（3）配电系统的功率因数为最佳功率因数。
三、做好变压器的节能措施
一般情况下，从电力系统的最初运转到输送电力到供电再到用户使用电，要经过升压/降压等一系列复杂的过程。因为我国通常将降压型变压器应用到10kV 的配电系统中，所以其总容量比较大，进而导致其总体耗能过多。根据一些电力调查结果显示，在10kV 配电网的耗能总量里，约有50～60%的电力能源都是变压器消耗掉的，而有40～50%的电力能源都是由线路消耗掉的。由此看来对于变压器的优化，使其降低能源消耗是目前节能技术最该应用的地方之一。变压器的电力能源消耗大概有两方面：1.固定消耗，也就是空载消耗。2.可变消耗，与电流有关。基于这两点，笔者针对变压器，认为除了提高无功补偿的效率，另外有效的节能措施就是扩大节能变压器的影响范围。节能变压器与普通变压器相比有很多较为突出的优点，其能明显改善电能的消耗情况、节约很多能源。比如非晶合金变压器。非晶合金变压器作为一种新型的变压器，它采用了非晶合金材料来制作变压器的铁芯。非晶合金的主要构成要素是铁、锰、镍等材料构成，并且在这其中添加了磷、硅、碳等材料，这些材料聚合在一起是非晶合金有着良好的磁性。非晶合金节能变压器的铁磁性较好，机械的轻度高，耐腐蚀性的功能好。
非晶合金变压器空载耗能量能够比普通变压器低大概70%以上。特别要指出的是，这两款变压器在电流相同的情况下，负载的耗能程度基本一致。而非晶合金变压器的节能则主要针对空载方面的应用。在全面推广节能变压器的使用、扩大节能变压器的影响时，因为它需要的投资金额较大，所以要结合变压器的具体使用情况以及电网的整体布局，按批次、按顺序的依次对其更换。对于已经超出规定使用期限以及国家明令禁止使用的超耗能变压器应当安排在首批更换设备内，并记录好该批节能变压器的运行情况，客观的对其评价和分析。对于节能效果不太明显和经济性较为不好的变压器再次进行更换，以保证10kV配单网节能效果的突出性。
四、减少线路的长度，合理选择配电所配置，降低损耗
（1）在设计10kV配电线路的时候，要适当的减少配电线路的长度，这样可以有效的避免线路防雷击的能力，配电线路过长容易在雷电天气里发生雷击，对居民的正常用电造成了影响，所以为保证10kV线路的正常运行，要合理的把供电线路的长度缩短，不过也不能让线路过短，否则在短路的时候由于线路过短带来更严重的故障。无论是在环网的供电单元、箱式的配电站还是终端用户进行高压接线的方式，配电所装置的保护方式可以利用断路器的配置或者负荷开关的配置，利用断路器的装置或者加熔断器进行组合的方式，进行合理的选择配电装置。在对10kV配电线路安装选址时，除了要遵循基本的规划之外，还要结合用电区域自身的特点进行选址。配电所装置的选址原则是小容量多布点，这种办法的优点是：第一点可以减少配电线路的长度，降低能源的损耗；第二点是可靠性较高，即使发生故障，影响用电的范围也比较小；第三点是便于扩容，适合小区内10kV配电线路的初期以及中期阶段使用。对配电所装置范围的选择应该注意以下几点：第一点是要满足负荷之间的不确定变化；第二点是在选择配电场所时尽量接近负荷中心并且不破坏周围的环境；第三点是在选择配电场所时要与高压配电网相互协调。
（2）确保导线横截面积选定的科学性。因为电路的耗能高低与电阻有着直接的关系：电阻大，耗能量就大，反之亦然。因此适当的增大导线的横截面积能够有效的降低电能消耗量。在确定导线横截面积的过程中，要以维持电压稳定性作为选择前提，再进一步根据电流的密度选择节能效果最佳的导线截面积。这里需要特别注意的是：不能片面的认为，导线的截面积越大就是节能效果越好，因为如果导线的横截面超出了一定的范围，那么电线单位长度的重量和价位就会有所提升，从而就会导致经济成本的提高。所以，导线横截面积的选择必须要十分合理，不需要过于强调横截面积大小。
总的来说，10kV配电网的设计节能工作是一项艰巨的长期工作，对于电力供电公司来说无论是从社会效益还是经济效益来说，都有必要进行节能消耗的设计，
这不仅是国家提出的基本要求，也是供电企业需要解决的重要问题。配电网能耗的降低不仅能提高用电质量，还有明显的经济效益，所以必须要采取合理、科学、可行的办法对10kV配电网系统进行节能设计，并且积极的采取各种有效的节能措施，使我国的电力企业稳定、可持续性的健康发展。
参考文献
[关键词]电网； 变压器； 节能； 降耗；
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0129-01
一、前言
降低变压器损耗已是我国节能工作的当务之急。变压器是输变电系统中的主要设备之一，用途极其广泛，其损耗可占线路总损耗的17%。节能变压器能够减少损耗。
二、变压器损耗的构成
1、铁损（即磁芯损耗）
磁材料在外磁场的作用下，材料中的一部分与外磁场方向相差不大的磁畴发生了 “弹性”转动，这就是说当外磁场去掉时，磁畴仍能恢复原来的方向；而另一部分磁畴要克服磁畴壁的摩擦发生刚性转动，即当外磁场去除时，磁畴仍保持磁化方向。因此磁化时，送到磁场的能量包含两部分：前者转为势能，即去掉外磁化电流时，磁场能量可以返回电路；而后者变为克服摩擦使磁芯发热消耗掉，这就是磁滞损耗，是不可恢复能量。每磁化一个周期，就要损耗与磁滞回线包围面积成正比的能量。频率越高，损耗功率越大；磁感应摆幅越大，包围面积越大，损耗也越大。
涡流损耗，当变压器工作时。磁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使磁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。
剩余损耗是由于磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。所谓弛豫是指在磁化或反磁化的过程中，磁化状态并不是随磁化强度的变化而立即变化到它的最终状态，而是需要一个过程，这个‘时间效应’便是引起剩余损耗的原因。
2、变压器的铜损，即变压器绕组的损耗，包含直流损耗与交流损耗
直流损耗主要是因为绕变压器的铜漆包线，对通过它的电流有一定的阻抗（Rdc）而引起的损耗。此电流指的是各个绕组电流波形的有效值。直流损耗跟电流大小的平方成正比。
三、变压器损耗产生的原因
1、变压器的有功损耗
变压器的工作原理是先将电能变换为磁能，再将磁能变换为电能来变压的，因此，变压器的有功损耗有两种，空载时的和负载时的。也可以理解是铁损以及铜损。铁损指初级的线圈电阻所产生的电能损耗。在运行中，会导致铁芯的发热，这和制作铁芯的方法和材料有关系，和负荷是没有关系的。这种损耗就属于空载损耗。铜损指的是变压器的线圈电阻所产生的电能损耗。在运行中，电流经过线圈时，电阻发热，此时，就有电能转换成热能损耗掉了。这种情况是和负载大小有关系的，与其平方是正比的关系。
2、变压器的无功损耗
在电能的传输过程中，变压器的运行和电能的传输中所消耗的能量就是无功损耗。其中励磁电流会造成一部分的能量损耗，这种情况是和负载电流没有关系的。变压器绕组中经过的电流和其电抗之间会引起另外一部分无功损耗，这种情况是和负载电流有关系的。无功损耗是和变压器的容量成正比关系的。
四、变压器电能转换效率的节能降耗措施
1、高能耗变压器的节能改造
变压器节能改造的具体方法包括：降容、保容、增容和调容4种方法。
绕组改制法：改高、低压绕组降容法；改高、低压绕组调容法；改高、低压绕组降、调容法；改高、低压绕组保容法；改高、低压绕组质量法；改高、低压绕组增容法。
铁心改制法：调换全部铁心法；调换部分铁心法；调换部分柱芯法；调换全部轭铁法；调换部分轭铁法；增减芯柱级数法；增减芯柱直径法；单片重叠铁心法；铁心硅钢片重叠法；铁心硅钢片重新绝缘法。
绕组、铁心全改法：全改绕组、铁心增容法；全改绕组、铁心保容法；全改绕组、铁心降容法。
2、节能变压器的节能关键技术分析
变压器的主要损耗分为空载时的损耗和负载时的损耗。我国目前在降低空载损耗的技术方面主要是通过调整铁心结构及制造工艺来达到节能的效果。叠片式变压器铁心采用全斜无孔不叠上铁轭工艺。卷铁心结构则采用心柱为圆截面或接近圆截面结构。硅钢片用计算机控制下料尺寸，“完全能够做成圆截面”，并且用防渗碳技术对成型铁心进行退火处理工艺，以消除应力；“非晶合金材质的铁心做成圆截面可能比较困难”，可以采用长方形截面、上轭可打开的结构。
虽然变压器节能主要是希望能够节约变压器空载时的损耗，但是仍可以通过漏磁走向的控制降低变压器负载时的损耗。
可采用新型绕组结构、新型导线。根据不同电压等级的绝缘水平采用新型绕组结构，并选用组合导线，如自粘型换位导线、带油道型换位导线。自粘型换位导线是在漆包导线外涂上胶，高温加热后使几条导线粘在一起，从机械的角度上来看，几根导线像一根一样，耐受机械强度大大提高。从材质上看，导线选用无氧铜。
除了采用新型绕组结构、新型导线以外，还可以根据漏磁分布选单根导线尺寸，从而使得横向、纵向涡流损耗降为最低。单纯增加导线截面的方法并不理想。导线截面增加了，电阻减少了，但是其涡流损耗同时也将增加。所以根据漏磁的大小来选择导线的尺寸是最经济的原则。根据横向漏磁调整单螺旋绕组的换位区、连续式绕组的端部线段采用并联结构、合理布置单独调压绕组位置等工艺的实施都可以得到紧凑可靠的结构，并能够降低损耗。
此外，通过在绕组上下端和箱壁上加装磁屏蔽结构，防止无效换位等手段可降低变压器负载时的杂散损耗。而对于ONAF/ONAN两种冷却方式的变压器，如果都能够按ONAF方式运行，从而使得油温下降，也可以使变压器在低负载率时降低损耗。
3、Sl1型、S13型、SHl5型节能型变压器结构特点
S11系列低损耗配电变压器按铁心材料和结构的不同，分为叠积式铁心结构、非晶合金铁心结构、R型卷铁心结构等三种S11系列配电变压器。其中R型卷铁心结构的包括以下主要结构，其一，铁心：三相R型铁心变压器的铁心结构是由两个长方形其截面为内凸的铁心和包围在其外的截面为外凸的铁心组成的三相带外框双框卷铁心。其二。绕组：R型铁心变压器的高低压绕组是在铁心柱上直接绕制的，因此，―般采用层式或螺旋式线圈，层问绝缘全部采用网格点胶纸。绕组同心度好，径向机械强度高。其三，器身：采用新的器身绕组端面有效支撑结构，夹件上的吊板和箱盖下的吊板各开可移动的槽孔，解决器身悬空顶箱盖问题。
S11型节能型变压器性能分析，S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。具有以下性能特点：其一，硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60%～80%，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。其二，连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20%～35%。其三，卷铁心经退火工艺后，其导磁性能可恢复到机加工前的原有水平。
s13型变压器优于S11型，而SHl5型非晶合金变压器又优于$13型变压器，SHl5型非晶合金变压器空载损耗降低了75%，空载电流降低了80%，是目前最节能的一种变压器。
五、结束语
节能变压器的出现，提高了节能效果，提高了电力企业的经济效益，降低了变压器在运作过程中的损耗。加强了电力企业在市场竞争中的竞争力。
参考文献
关键词：电气工程；自动化；节能设计
前言
电气工程自动化作为电气工程里面一个新型技术，在降低劳动成本、提高工作效率、提升工作环境质量等等一些方面都起着十分重要的作用。在电气自动化设备广泛应用于各行各业的背景下，开展电气节能设计具有非常重大的实际意义。
一、电气工程自动化的特点分析
1.1技术融合程度高，专业应用范围广
电气工程及其自动化的设计制造、开发试验以及系统运行过程，以计算机技术为依托，以电子电力技术为助力，同时还涉及到机械自动化的应用。因此可以说该项技术融合了大量高等科技，技术融合程度高，运用价值也随之提升。同时，我国的工业建设已经逐步进人全面电气化时代，对于电气自动化技术的需求逐步攀升，因而电气工程及其自动化技术的应用范围广阔，大有用武之地。
1.2技术实用性极强，提升工业生产力
在当今社会生产生活中，自动化技术已经遍及各个领域。电气工程及其自动化技术的实用性极强，因此以电气工程为基础、以自动化技术为手段，已经成为社会工业的主要发展模式。如今，电气工程及其自动化主要应用于技术控制过程中，调试和协同电气自动化设备，帮助和促使形成自动化生产链条，从而着力提高生产效率，进一步提升工业生产力。
二、电气自动化工程中的节能设计技术
2.1 合理选择变压器
作为电气自动化的重要组成部分， 变压器主要负责电压、电流以及功率的转换， 因此也是电气自动化工程中的耗能大户，即使其处于空载运行状态，仍然会消耗大量的能源，因此，做好变压器节能设计，对变压器进行合理选择，是非常重要的。对于变压器的选择，应该从以下几个方面着手：
（1）变压器材料：变压器的制作材料应该优化选择 ，秉承着节约的理念，通过硅钢片、铜片和绝缘材料的相互组合，在保证变压器性能的前提下，实现良好的节能效果。
（2）铜材料：作为一种非常优秀的材料，铜在变压器节能设计中发挥着非常重要的作用，因此，在电线和电柜中，应该以铜材料替代硅材料，降低变压器空载运行中的能源损耗，从而达到节能的目的。
（3）节能变压器：在科技发展的带动下，电气市场中已经出现了许多专门的节能变压器，在电气自动化工程设计中，应该优先选择节能变压器。 例如，市场中存在的 S10 以及 S11 等型号的节能变压器，不仅具备普通变压器的优点，而且具备良好的节能效果。同时，在对节能变压器进行应用时，应该确保接线方式的合理性，确保其功能的有效发挥，还应该尽可能避免变压器长期超载运行的情况，以免造成电能的浪费和变压器的磨损。
（4）变压器配置：一是变压器容量的确定，应该根据实际需要进行明确，确保容量的合理性，若容量过大，容易导致变压器长期处于轻载状态，造成电能的浪费；若容量过小，则变压器长期过载运行，影响其使用寿命。通常来讲，在对变压器容量进行确定时，应该尽可能留出 20%的冗余空间。二是变压器台数的选择， 应该在综合考虑扩容和可能出现的过度损耗的情况狭隘，尽可能避免使用多台变压器，以免造成资源的浪费。 如果必须采用两台或者更多的变压器，应该采取并联措施，以提升变压器的安全性和可靠性，增加电力系统的功率因数。
2.2 降低电能传输损耗
电能传输过程中，由于电线电阻的存在，会出现一定的损耗，即通常所说的线损，对线损进行控制，是实现电气节能的关键环节之一。 对于电气设计人员而言，应该采取相应的措施，减少电线电阻，一是在对电线进行选择时，应该从性能方面出发，选择传输能力强的线缆，以减少电能传输过程中的损耗；二是应该对电力传输线路进行合理选择，在排线时，尽可能保持直线，缩短电线长度；三是应该尽可能确保变压器靠近负荷集中区域，缩短供电路程；四是应该选择横截面相对较大的电线，减少线路电阻，实现节能的效果。
2.3 合理选用无功补偿设备
无功补偿就是无功功率的简称，作用是让变压器上的输电消耗有效降低，提高效率。无功补偿设备是电力系统中非常重要的一环，无论是从提高供电质量还是节能方面的都有着非常重要的影响，因此必须要非常重视对无功补偿设备的选择，否则就会对供电系统造成非常大的影响，在选择无功补偿设备时，要遵循以下几点原则：
（1）根据参数进行选择。在选择务工设备时，要根据具体的参数来进行选择和使用，如电压的容量和负荷等等。
（2）根据电网运行情况进行选择。在选择无功补偿设备时，要根据电网的运行情况来进行综合的考虑。要非常了解补偿电路，根据线路的负荷情况来对无功补偿设备进行选择，如负荷较小的就选择静态补偿装置，负荷大的就选择动态补偿，动态补偿设备对于电动机等符合较大的线路的节能效果非常显著。
（3）要想让补偿效果达到最佳，就必须要采用适应面广、调价平滑以及跟踪定位准确的模糊投切方式，主要是因为传统的补偿电容组中的电容器身的分担方式、投切开关方式以及按比例分配的方式等都不能让我们实际需要的补偿效果得
到实现。
（4）在条件允许的情况下，投切参数的物理量要采用无功功率，防止投切震荡以及无功倒送的情况。
2.4 合理选择电力电缆
电力电缆在电气工程中是不可或缺的重要组成部分，在电气工程成本投入中也占据着相当大的比重，尤其是电力系统运行中，对于电力线路的运行维护费用也是一笔非常巨大的开支。因此，在对电力电缆进行选择时，应该从多个角度进行考虑，按照能够通过的电流强度以及相对经济的电流密度曲线，对电力电缆截面进行确定。 当前市场上存在的电力电缆材质包括铜材和铝材两种，从成本角度分析，铝制电缆相对更加便宜，因此在许多电气工程中，都会选择铝制电缆，不过这种电缆在安全性和节能性方面较铜质电缆要差。 因此从安全和节能方面
考虑，应该选择铜质电缆。
2.5 选择低能耗光源
在对照明光源进行选择时，应该依照相关规定，结合实际需求，选择照明性能良好，能耗较小的电源，起到相应的节能效果。在厕所和楼梯中，应该选择吸顶灯，吸附在屋顶上，在满足日常生活需求的基础上，减少对于电能的消耗。 在工厂中，则应该优先选择金卤灯，如果一种光源无法起到应有作用，则可以采用多种光源相互组合的形式，在提升照明强度的同时，减少能源的消耗。
结语
在社会经济快速发展的带动下，可持续发展理念不断深化，对于各个领域都产生了巨大的影响，电气自动化工程的节能设计，已经成为社会各界广泛关注的热点问题。对此，电力部门应该充分重视起来，立足电力系统的实际情况，从变压器选择、电能损耗控制、系统功率因数提高、电力电缆选择以及低能耗光源应用等方面，切实做好电气节能设计，以减少电能的损耗。
参考文献
[1]张兰兰.电气自动化节能设计技术应用研究[J].科技致富向导，2012，（20）：
关键词：节能；照明节能；智能照明控制系统；天然光；非晶合金变压器
中图分类号：TU755文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）04-0271-01
近年来，随着我国经济的迅速发展，能源的需求大幅增加，能源的供需矛盾愈发突出，能源的短缺已严重制约着国民经济的发展，尤其近几年，全国的用电量增长较快，据统计2005年有2/3省（区、市）出现了不同的电力缺口，以致于不得不拉闸限电。2006年国家虽然加大了电力投资力度，但仍有10多个省级电网仍出现了拉闸限电，其中重庆、四川、湖北、广东、辽宁、云南以及七省市区较为严重，其它省区多为高峰时段的临时限电。2007年，虽然电力消费快速增长，但是电力供应能力持续增强，以及通过更加频繁有效的跨区跨省电能交易，全国电力供需形势表现为全国总体基本平衡，缺电范围明显减少，缺电程度也明显减轻。但广东、浙江等省电力缺口仍较大，有记者从广东省经贸委获悉，2008年广东仍将是一个缺电之年，预计全省电力缺口将达650万千瓦，全年缺电局面几乎已成定局。电力缺口严重影响了社会经济的发展及人民生活水平的提高，因此必须大力降低能源的消耗，提高能源的有效利用程度。
1 节能变压器的选用
节能变压器就是空载、负载损耗相对小的变压器。目前我国建筑市场常用的变压器类型有油浸变压器、干式变压器、非晶合金油浸变压器，非晶合金干式变压器。
（1）油浸变压器：上世纪80年代中期,我国政府强制性地采用S7系列低损耗配电变压器，1998年12月31日国家淘汰S7变压器，常用S9变压器，目前出现了比S9系列更节能的S10、S11变压器，如S9-500KVA变压器空载损耗为960W，负载损耗5100W，S11－500KVA变压器空载损耗为600W，负载损耗5100W，S11变压器空载损耗比S9平均降低30%左右。
（2）干式变压器：干式变压器由于结构简单、维护方便、防火阻燃等特点，被广泛运用在对运行安全有较高要求的场合，如高层建筑、机场、车站、码头、工矿企业及隧道的输配电。从早期的SCL变压器到现在的SC8、SC9、SC10环氧树脂干式变压器，500KVA SC9变压器空载损耗为1300W，负载损耗5160W，SC10变压器空载损耗为1160W，负载损耗4880W，SC10变压器空载损耗比SC9平均降低10%左右。
（3）非晶合金变压器：1998年，上海置信电气引进GE公司的非晶合金技术生产了第一台非晶合金变压器，非晶合金变压器以节能著称，但高昂的价格使之早期未能推广，近几年随经济的发展，技术的成熟，生产成本也大幅降低。非晶合金变压器类型有非晶合金油浸变压器和非晶合金干式变压器。目前生产较多的非晶合金油浸变压器是SH11-M，如SH11-M-500变压器空载损耗为240W，负载损耗5100W，比S11油浸变压器空载损耗降低60％。非晶合金干式变压器为SCRBH11, 如SCRBH11-500空载损耗为450W，负载损耗4890W，SCRBH11-500空载损耗比SC10-500降低56％。
（4）SH11非晶合金油浸变压器及SCRBH11非晶合金干式变压器虽然非常节能，但具体使用时要综合考虑初期投资、投资回收期等方方面面因素，目前随着生产非晶合金变压器技术的普及，生产成本越来越低，推广使用非晶合金变压器无论技术还是经济上都切实可行(以下对SCRBH11非晶合金干式变压器和SC10环氧树脂干式变压器进行成本比较 )。
（5）实例：以下对SCRBH11非晶合金干式变压器与SC10环氧树脂干式变压器进行成本分析
A 变压器运行一年的电费按下式计算
Cy={8600x［P0+(0.05xL0xSn)/100］+2200x［Pk+(0.05xUkxSn)/100］}x0.65
式中：Cy-变压器运行一年费用（元） P0-空载损耗（Kw）
Pk-负载损耗（Kw） Sn-额定容量（KVA） Uk-短路阻抗百分比（%） L0-空载电流百分比（%） 8600、2200分别为变压器全年空载、等效满载（负荷系数相当于0.5）小时数（h） 0.65-电价（元/Kw.h）
不仅要计算非晶合金变压器运行成本，还要计算SC变压器运行成本，求出二者差值
从表可见：变压器容量越大，回收多投资金年限越短，因而采用节能型非晶合金变压器大有作为。
2 照明节能
照明节能的基本原则是：保证不降低工作场所的视觉和功能要求，甚至要有所提高，在保证照度标准和照明质量的前提下，力求减少照明系统中的电能损失，最大限度的利用光能。
光效、光通维持率、平均寿命是三个重要参数。在相同功率下，光源的光效越高，光通维持率越高，寿命越长，则越节能。
平均照度公式：Eav（平均照度）=F（灯具光通量）*n（灯具数量）*u（利用系数）*η（灯具效率）/A（面积）*k0 （照度补偿系数）
（1）选用高效节能光源：以下以飞利浦灯具为例1) 室内照明中尽量采用荧光灯，避免采用白炽灯，40w白炽灯光通量约283lx，寿命约1000h，36w荧光灯光通量约3300lx，寿命约15000h，36w荧光灯光通量是40w白炽灯的12倍，寿命是15倍，从公式1可以看出在同样照度， u、η、A、k0相同情况下，采用荧光灯比白炽灯数量少12倍，灯寿命长15倍，采用荧光灯更经济 2）在室外照明中，逐步减少高压汞灯，在适合的场所推广使用光效高、寿命长、光通量大的高压钠灯和金卤灯。如250w高压汞灯光通量5500lx，寿命10000h，显色指数为>40；250w高压钠灯光通量27000lx，寿命28000h，显色指数为25；250w金卤灯光通量19000lx，寿命10000h,显色指数可达65；显而易见，在对显色性有要求的场所，采用金卤灯比采用高压汞灯更合理经济（同样照度， u、η、A、k0相同情况下，采用金卤灯比高压汞灯数量少3.45倍，灯寿命长相当），采用金卤灯更经济，在对显色性无要求的场所，采用高压钠灯比采用高压汞灯更合理经济（同样照度要求下， u、η、A、k0相同情况下，采用高压钠灯比高压汞灯数量少4.9倍，灯寿命长2.8倍）。
（2）选用节能镇流器：气体放电灯光效高，但必须配备镇流器才能正常工作，传统的镇流器是电感镇流器，自身功耗大，经过多年发展，生产的节能镇流器有2类，节能型电感镇流器、高频（或低频）电子镇流器。如36瓦电子镇流器和传统电感镇流器相比，从功耗上分别节约5瓦，假如一天点亮7h，一年节电128千瓦时。
（3）选用高效灯具：灯具性能对节能至关重要，主要是灯具的效率和配光的选用，如果效率低、配光选用不合理，从公式1可以看出：u、A、k0、Eav相同情况下，η越大，n（灯具数量）越少，也就越节约电能，如灯具效率70%与50%相比，相同u、A、k0、Eav下，灯具效率50%时灯具数量要比灯具效率70%时灯具数量多40%，不仅增加投资，还增加了电能损耗。
（4）选用节能控制器。选用节能控制器的节能潜力基于2个方面：a.通常晚间电网电压高于标准电压，至使灯具超功率运行，不仅亮度超标，而且缩短了灯具寿命。b. 由于深夜的照明需求急剧减小，可以适当降低亮度水平（符合照明标准规定和要求的亮度），通过对灯电路进行适当的稳压调压控制，可以节约更多的能源，同时延长灯具寿命。节能器采用平衡电压、降低亮度、谐波治理、无功补偿、从而达到改善电能质量、综合节电的效果，这种方式节电率达15～30％。娄底公路局于2003年对新星北路照明进行改造（采用智能照明节能控制器）表明，可节电25%～40%
（5）智能照明控制系统：1）可以使照明系统工作在全自动状态，系统将按先设定的若干基本状态进行工作，这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如，当一个工作日结束后，系统将自动进入晚上的工作状态，自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光，同时系统的移动探测功能也将自动生效，将无人区域的灯自动关闭，并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外，还可以通过编程随意改变各区域的光照度，以适应各种场合的不同场景要求。智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如，在靠近窗户等自然采光较好的场所，系统会很好地利用自然光照明，调节到最合适的水平。当天气发生变化时，系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。2） 智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率（40~70kHz）不仅克服了频闪，而且消除了起辉时的亮度不稳定，在为人们提供健康、舒适环境的同时，也提高了工作效率。3）传统照明控制采用手动开关，只有开和关，而且只能一路一路地开和关。而智能照明控制采用调光模块，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同的灯光效果，在节能方面可比传统照明控制节电20%以上。4）在智能照明控制系统中，通过系统人为地设置电压限制，可避免或降低电网电压以及浪涌电压对灯具的冲击，从而起到保护灯具，延长灯具使用寿命的作用。
（6）充分利用天然光节约电能：利用各种集光装置进行采光，将天然光引入室内进行照明，如反射镜方式、光导纤维方式、光导管方式，利用天然光措施同时结合人工照明，当天然光对室内照明照度可以达到要求时，关闭人工照明，只有当天然光对室内照明照度达不到要求时，开启人工照明，直到满足照度要求。
3 其他方面节能措施
（1）选用节能电动机：高效电动机对节能效果相当明显，尤其大功率电动机，如选用变频变压调速电动机可节电30%。
（2）空调节能：一般来说，空调耗能占到建筑能耗的50-60%，因此空调节能意义重大，目前流行的做法有以下几个方案，优化冷源设备的组合，提高部分负荷下制冷系统的运行效率；充分利用天然冷源的新风空调；减少循环水泵电机的能耗；减少风机电耗；水系统采用变流量模糊控制变频节能技术；使用智能控制系统；通过上述方案，使空调达最佳节能效果。
（3）提高功率因数，减少无功补偿
（4）谐波治理：①谐波使变压器的铜耗增大，包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中 的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大。②谐波使导体的交流电阻增大，增加有功损耗；③增加附加损耗，降低发电、输电及用电设备的效率和设备利用率；因此治理了谐波，也就减少了各种损耗，达到节能效果。
关键词：智能风冷控制 变压器 IEC61850 控制IED设计 智能变电站
中图分类号：TM401.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0032-02
随着智能电网的快速发展与推进，变压器智能化的研究与设计将是变压器技术发展的方向，风冷控制系统作为变压器不可或缺的重要组成部分[1-2]，必需满足变压器智能化发展的要求。目前我国的220kV及以上电压等级的变压器大多采用强油风冷冷却方式[3-5]，控制部分大多采用PLC或单片机完成，系统构成比较复杂，控制功能简单且控制模式基本固定，整个控制系统比较独立和封闭，基本不与其他设备信息交互[6-7]，在智能电网通讯及信息共享的要求下，传统风冷控制系统已不能适应智能变压器发展的要求。
本文详细介绍了变压器智能风冷控制系统的设计，包括系统构成及配置情况、控制原理、功能实现以及控制IED软硬件设计等。
1、系统构成及配置
1.1 系统构成
智能变电站自动化系统基于IEC61850通讯及信息共享要求，变压器风冷控制作为过程层设备应接入过程层网络，信息通过过程层网络传输，包括控制所需的测量数据、控制指令以及监测结果等，系统构成如图1所示。
1.2 系统配置
变压器智能风冷控制器包括冷却控制IED以及就地控制柜组成，根据目前运行的情况，控制器配置分为如下三种情况：（1）对于无特需要求情况，冷却控制IED作为控制主体安装在就地控制柜上，配置必要的辅助执行单元和电路，完成所有控制及信息传输功能；（2）对于就地控制柜已有简单智能控制器的情况，如PLC、单片机等控制执行单元，冷却控制系统由冷却控制IED与智能控制设备及辅助电路组成，完成控制及信息传输功能；（3）对于就地控制柜采用了特殊控制方式的情况，如风机控制采用变频器控制方式，冷却控制系统由冷却控制IED与变频器及辅助电路组成，完成控制及信息传输功能。
2、工作原理
2.1 基于IEC61850网络通信的数据传输
冷却控制IED所需测量数据主要来自测量IED，包括主变本体相关的油温、绕组温度、主变负荷等，来自其他监测IED数据包括铁芯监测电流、主变油中气体分析数据等，来自智能终端数据包括主变运行信息等，通过过程层网络GOOSE传输方式接收。
控制指令包括来自后台的远方控制指令经测控装置的控制信息、冷却控制IED发给智能终端跳闸信息等，均通过GOOSE传输机制，高效、快速的通过过程层网络传输。
2.2 控制IED运行方式
传统风冷控制系统由于数据采集的局限性，一般采用固定的“运行”、“辅助”、“备用”模式对风机组的控制，或采用奇偶数组控制模式控制风机组的启停，控制模式固定单一，不利于节能和设备的有效利用。变压器智能风冷控制设计运行方式分为手动和自动，其中手动方式又分为就地手动和远方手动控制方式。自动运行方式下，控制IED根据油温、绕组温度、变压器运行负荷情况以及变化趋势或者异常情况如主变铁芯电流的增大、油中气体反映出的热故障等，综合判断出需要运行的风机组数，发出控制指令启停风机组，完成主变的冷却控制要求。当处于手动就地控制方式时，与传统就地控制手动方式基本一致，运行人员在控制柜就地通过把手或按钮控制风机组的启停；当处于手动远方控制时，通过后台或调度等将控制风机组启停命令下发给测控单元，由测控转发控制指令到冷却控制IED，完成风机组的控制。
2.3 控制IED控制执行
根据1.2节介绍的配置情况，风冷控制IED的控制执行分为：（1）冷却控制IED直接控制辅助电路，如接触器和继电器等，完成风机组和油泵的启停，冷却控制IED需要有开出回路设计要求；（2）采用冷却控制IED与智能控制设备及辅助电路组成的配置系统，冷却控制IED采用通讯的方式与智能控制器信息交互，完成控制及信息传输功能；（3）采用冷却控制IED与变频器及辅助电路组成的配置系统，冷却控制IED采用通讯或模拟量输入输出方式，完成控制及信息传输功能。
3、功能实现
3.1 控制电源热备用
电源控制设置自动手动切换，在自动模式下，控制电源自动完成双电源的互为备用，且具备自锁功能，即当一路电源工作时，另一路电源可靠断开。在手动模式下，支持远方手动切换。
3.2 数据采集
支持GOOSE方式从过程层网络接收与风冷控制相关的测量量，完成控制所需的数据采集功能。
3.3 控制
控制策略根据综合数据分析，合理配置风机运行组数，满足变压器运行要求的同时兼顾节能、循环启停风机组以及风机组先启先停运行等原则。
3.4 切换
切换功能完成远方、就地以及手动、自动等控制方式的切换，满足不同运行方式要求。
3.5 通信
风冷控制IED具有过程层网络IEC61850通信功能，支持GOOSE方式数据接收和发送，完成网络数据的采集以及控制命令、控制结果和监测等数据的发送。
3.6 自检及告警
风冷控制系统的控制IED以及其他智能设备具有自检以及异常告警功能，实现自身状态检修。
3.7 对时
控制IED满足智能变电站所要求的对时精度和对时方式。
4、控制IED软硬件设计
4.1 硬件构成
硬件组成包括CPU、FPGA控制器、通信模块、开出控制器、开入采集单元等组成。硬件设计结构框图如图2 所示：
系统所需数据均通过过程层网络获取，设置开入插件满足就地信号的便捷接入，当就地控制柜配置有智能控制设备时，开出插件可不配置。
4.2 软件设计
根据变压器智能风冷控制功能要求以及控制策略设计，其主程序设计流程如图3。
5、结语
变压器智能风冷控制系统设计对变压器的安全稳定运行至关重要，该风冷控制系统的设计符合智能变电站通讯要求，满足变压器安全稳定运行要求，智能化程度高，节能且风机组运行效率及使用寿命等方面都得到了很大提高，运行方式灵活，适应性强，符合风冷控制系统的技术发展。
参考文献
[1]邓世杰.大型变压器风冷却系统的自动控制[J].变压器，2003年第10期.DENG Shi-jie. Automatic Control of Forced Air Cooling System in Large Transformers [J].Transformer，2003，10.
[2]李化波.一种新型变压器冷却控制装置的研制[J].电气应用，2007年第6期.LI Hua-bo. Development of a new device of Automatic Control of Forced Air Cooling control System [J].Electrical Application，2007，6.
[3]李化波.基于PLC的大型电力变压器冷却控制装置的研究[M].硕士论文.华北电力大学（北京）.LI Hua-bo. Research of Large Capacity Transformer Cooling Control Device Based on PLC[M]. Master's thesis， North China Electric Power University（beijing）.
[4]王泽峰，等.新型变压器风冷控制系统在电网中的应用［J］.变压器，2005年第8期.WANG Ze-feng. Application of New Air Cooler Control System of Transformer to Electric Network [J].Transformer， 2005 08.
[5]杨凯，等.新型智能变压器风冷控制系统[J].电工技术，2003年第9期.YANG Kai. The Transformer Air Cooling System Based On MCU Control[J]. Electric Engineering，， 2003 09.
[6]冷志国.大型变压器风冷控制系统的研究[M].硕士论文.哈尔滨理工大学.LENG Zhi-guo. Design on the Wind Cooling Control System of Transformer[M]. Master's thesis， Harbin Institute of Technology.
【关键词】电力变压器；交接试验；容量；型号
1、引题
当前，各地供电企业用电负荷不断增加，其中工业用户占有很大分量，且用户（配电）变压器容量也不断增大，其在电网中的地位也越来越重要。正规变压器厂家生产（配电）变压器时，基本上是批量生产的，变压器的参数都稳定在国家标准的范围内，多是符合国家标准的。但个别作坊式企业所生产的变压器，因为成本、技术，甚至是人为原因，问题比较多，急需重视起来，加强监控与管理。
2、配电变压器交接试验中存在问题
2.1配电变压器容量误差及不利影响
按照入网要求，工业用户变压器必须进行交接试验，对变压器进行常规交接试验。工作人员在现场试验时，发现不少用户的配电变压器存在铭牌容量和实际容量不符的现象。因此，经验丰富的工作人员常进行变压器容量测试，以核对其容量。配电变压器在进行变压器容量时，仪器参数是固定不变的，测试人员只需改变测试时的温度就可测试，对于一般的配电变压器，可以非常准确的测试出数据，而对于特种变压器容量，除改变温度外还的输入变压器的阻抗电压。通常是把变压器铭牌或变压器出厂合格证上的额定容量作为已知量输入测试仪。
测试中发现，部分变压器的阻抗电压值的偏差超出容许的范围（配变的容许偏差≤±10%），一些地处偏僻的工业用户变压器尤为明显。在进行数据分析时发现所测得的阻抗电压值多数是偏小。通过进一步的试验，发现变压器铭牌上的额定容量和变压器的实际容量有出入，而且大多是小一个等级（这样在外形上，目测难以发现问题）。
这并非偶然。变压器容量的大小，其最终是反映在电费计量方面，其容量不准确，将给供电企业带来经济损失。
按国家有关规定，大工业用电的范围是指凡以电为原动力的一切工业生产，受电变压器总容量在315千伏安及以上的大工业用户。
大工业用户的电费计算公式：
电费金额=基本电费+电度电费+功率因数调整电费
基本电费（按变压器容量）=计费容量×基本电价
可以看出，基本电费是按变压器容量来计算的，与其大小有直接关系。根据国务院颁发的《国家发改委关于调整华中电网电价的通知》精神，从2009年下半年开始，全国大工业用电中的基本电费中基本电价调整为20元/千伏安·月。一个大工业用户如主观恶意，将实际容量为500千伏安的变压器改为400千伏安的变压器，那么它每个月可以少支付电费（基本电费）：（500—400）×20=2000元，一年就2000×12=24000元。这也就意味着供电企业每年损失24000元。如果企业电网中类同的变压器有一定数量的话，企业每年损失将数以百万计，且将长期存在，因此把好入网试验关口，如实核准变压器容量是十分必要的。
2.2配电变压器型号误差及不利影响
变压器在能量转换的过程中，其自身要产生有功功率损失和无功功率消耗，随着技术的发展，变压器自身损耗越来越小。根据变压器自身损耗的大小，变压器有高耗能与节能之分，如同容量的S7型、S9型、S11型变压器，其损耗相应高、中、低（具体技术数据比较见表一）。根据工信部《关于〈高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一批）〉的公告》（工节[2009]第67号），各省市地区纷纷制定关于强制淘汰高耗能变压器，逐步使用节能型变压器的方案。以某地为例，S7型为淘汰型号，S9型为逐步淘汰型号，S11型为目前推广型号。沿海个别经济发达省份S9型也定为淘汰产品，只允许S11级以上型号变压器入网。
当前，因各地配电网络中，不少计量装置安装在变压器低压侧，变压器损耗在计量装置上侧，计算在网损中，由供电企业承担，并非用户负担，因此用户主观上常常没有采用造价更高的节能型变压器。某些用户为节约设备购买费用，常常购买国家明令禁止高耗能变压器，采取一些非常规手段入网，给国家、供电企业带来不必要的损失。同时，如电网中中小型老旧高耗能变压器拥有量较大，造成线损率高，变压器故障率高，影响电网供电可靠性。
3、问题分析及应对措施
3.1当前交接试验标准
按照国家标准GB 50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中要求，配电变压器进行（入网）交接试验时，一般以下几项试验为：
1）绝缘电阻；2）直流电阻；3）变比试验；4）交流耐压。
国标中，对配电变压器的容量、型号并不做强制试验检查要求。
3.2采取对应措施
从上节交接试验标准可以看出，在国家规定的变压器交接试验中，没有试验项目可以测试出变压器容量、型号的误差。
针对这种情况，各地电网经营企业可采取加强入网变压器试验工作，在国家标准交接试验标准上，增加变压器容量、型号的试验工作，严把入网关。
3.2.1变压器容量试验检查方法
通过对变压器容量和阻抗电压的关系进行测试，用变压器参数测试仪进行负载试验，测得变压器的阻抗电压，并分析出其容量，如果阻抗电压值超出允许的偏差±13%（国标规定允许偏差是±10%，考虑到测试过程和仪器本身的些许误差，实际操作可以取±13%～±15%），则初步判断该变压器存在容量不符或超出国标，然后在进一步检测（可用直接负载法），确认其是否存在问题。
3.2.2变压器型号试验检查方法
根据变压器具体型号的不同，通过对变压器进行负载试验或空载试验，将测得结果，与标准值比对，可得出其具体型号。
其中，S7与S9的变压器，其负载损耗与空载损耗均有差异，所以辨别这两种变压器，进行负载损耗与空载损耗均可。而S9与S11变压器，其负载损耗都一样，只有空载损耗及空载电流有一定的差异，S11型号的变压器空载损耗及空载电流低于S9性号的变压器，与标准值比对，可判别其型号。因此，变压器的型号辨别，现在现场多通过空载损耗试验辨别，从判定其是否高耗能设备，决定其能否入网运行。
同时，通过空载试验，可以发现变压器部分缺陷，如硅钢片间绝缘不良，铁芯多点接地，线圈匝间、层间短路，以及误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误等缺陷。
4、结束语
通过加强对入网变压器容量、型号的试验检查，可以很大程度上减少工业用户变压器容量误差，杜绝高耗能变压器进入电网，可以为供电企业挽回一定的经济损失，为社会节约能源消耗。
参考文献
[1]李建明，朱康.高压电气设备试验方法.中国电力出版社，2001
关键词：配电线路变压器 节能损耗
中图分类号：TM726文献标识码： A 文章编号：
0引言
油田配电系统是油田开发的重要组成部分，是保证产能建设顺利实施、实现油田开发上产的重要保证，直接关系着油气产量和居民生活水平。在电力传输、配送过程中最主要的耗能设备是变压器，电力变压器都在电力总公司变电站使用，配电变压器作为用电终端重要节点，遍布管理局所辖的所有油区。目前油区配电系统普遍存在配电线路过长，线路半径过大，变压器老化现象严重等问题，针对这些问题采用适当改造措施达到降低线路及变压器损耗，提高线路运行效率的目的。
1配电线路及变压器基本情况
1.1配电线路基本情况
目前油田管理和使用6——10 kV配电线路共1200余条， 10000余km，长度超过15km以上线路占线路总数的17%，最长线路56.6km，最短线路2.1km。
1.2配电变压器基本情况
油田共有配电变压器20000余台，其中10型以上节能型变压器占全部变压器总量的52%；9型限制推广类变压器占全部变压器总量的25%；8型及以下高耗能淘汰类变压占全部变压器总量的23%。
2配电线路及变压器存在的主要问题
2.1配电线路存在主要问题
2.1.1老化现象严重。油田配电线路大都是在电网建设初期架设的，多年来，随着油田的滚动开发，用电量加大，配电网络越来越密集，线路负荷越来越重，由于线路走廊的固定性和局限性，使线路布局不尽合理，交叉跨越、跨区域供电等现象普遍存在，联络点少，运行方式不灵活。同时，部分线路导线已运行达30年，氧化严重，阻值增高，金具锈蚀严重，线路运行存在严重的安全隐患，也造成线损居高不下。特别是沿海地区，由于长期的盐雾污染，线路受盐碱、霉菌、潮湿等影响，杆基、拉线老化、腐蚀严重，造成多起线路接地故障，在大风、雨雪等恶劣天气时，易造成断杆、导线断裂等故障，给线路运行造成严重的安全隐患。
2.1.2防雷措施薄弱。部分低压线路防雷措施薄弱，在雷雨天气，造成事故较多。大部分6kV线路地处野外郊区、地理环境空旷，线路分布点多、面广、负荷分散、缺少相应避雷设施等不利因素，受雷击影响日益突出。
2.1.3对地距离不足。部分配电线路建设初期周围为农田，线路建设标准按照野外荒地标准设计，目前，由于城市建设，公路河沟绿化、线下植树、房屋建筑等挤占线路走廊，造成线路对地距离不够的现象时有发生，阴雨、雾天更容易造成线路跳闸、接地，甚至影响线下人员安全，大大降低了供电可靠性。
2.1.4线路半径过大。部分配电线路超过了50km,这些线路距离远、负荷重，线路损耗大，运行安全系数低，部分线路也没有断开线路的隔离开关，发生事故时，影响较大，线路巡视耗费时间长，影响用户多、时间长。
2.2配电变压器存在主要问题
2.2.1老化现象严重。目前，在电网使用的配电变压器中，属于国家明令淘汰的变压器设备仍大量存在。这部分变压器普遍使用年限较长，部分已经达30年，所带负荷为生产负荷或特殊负荷，使变压器到大修年限无法停电处理，年久失修，变压器渗漏严重、带缺陷运行现象较多，变压器损耗增加并危及电网安全。由于事故发生率增加，造成上级线路停电次数增加，扩大停电面积，同时维护工作量大，维护费用高，经济效益显著降低。
2.2.2容量匹配不合理。部分变压器存在小马拉大车现象，这种现象随着配电网的改造，用电管理部门的监督检查，数量较小，但在部分负荷集中区，如城区，由于空间的原因，变压器安置地点少的限制，大量负荷集中在一台变压器，在负荷高峰期变压器容量无法满足实际要求[1]。
3提高配电线路运行效率降低变压器损耗的对策与建议
根据调查和分析，针对油田配电系统存在的上述问题，应采取以下几点措施：
3.1优化电网布局，消除线路隐患。
针对目前电网点多、面广、线路长，线路整体布局滞后，运行不尽合理，空载、重载线路多，交叉跨越，部分线路单电源，负荷不均匀，功率因数低，电能损耗大等实际情况，推进配电网建设步伐，按照“短线路、轻负荷、双电源、手拉手”的原则，对配电网进行优化调整，实现对配网线路的实时监控，并根据负荷性质、大小、增长幅度合理安装分段点、联络点，以便于检修、事故处理，减少停电，进一步优化油井线路、民用线路的结构和布局，并加大线路截面。特别是有区域跨域、线路交叉供电的各线路管理单位、部门要紧密结合，统一制定配电网发展规划和配网技术改造方案，调整和加强配电线路的网络结构，建设自动化程度高、运行方式调整灵活的配电网络，逐步实现环网互带，形成多电源、短线路、轻负荷的供电模式[2]。一是对线路长度超过15km的线路进行改线，重点区块线路总长控制在5km以内，尽量缩小供电半径，使供电半径控制在2～3km，负荷轻的区域可适当加大。二是加大小截面线路的改造力度，主干线的截面应为70mm2以上，提高线路安全系数，降低线路损耗。三是加快6—10kV架空线路入地进程，合理有序发展电缆网,对不能更换为电缆的线路，在交叉跨越、对地距离不够较多的地点，更换为绝缘导线提高配电网抵御自然灾害和人为破坏能力。四是对重负荷线路进行改线，平均负荷分配，提高线路运行效率。五是加强线路巡视和维护，对电网中存在的不安全隐患做到及时发现、及时处理，切实保障电网的安全运行，降低线路的故障停电次数。
3.2应用线路新技术、新设备，提高线路运行水平。
一是引进了线路故障指示仪。该仪器能够及时准确地指示出线路故障位置，节省排查寻找故障点的时间和大量人力、物力，最大限度地降低了电网故障对原油生产的影响，挽回了采油厂原油产量损失。二是在线路上推广应用脱离式氧化避雷器等新型防雷装置，提高线路的抗雷能力，提高了电网运行可靠性、安全性、经济性。三是加装新式硅橡胶绝缘子和铝合金线夹，提高线路绝缘水平、导电能力。四是根据线路负荷情况，安装电容补偿设备，保障较高的功率因数，并根据线路负荷变化大的特点，及时调整线路的电容大小。五是严格控制非计划停电，加大带电作业用在消缺工作、新报装用户打火工作中的比例，推广带电作业应用范围。
3.3提高电压等级，降低线路损耗。
推进电网升压改造进程，逐步取消35kV电压等级，由110kV直接变10kV配出，减少了一级变压，在增加了供电能力的同时，减少了一级变压的损耗[3]。
3.4推广应用节能型变压器，降低变压器损耗。
推广应用10型及以上新型节能变压器。这些新型节能变压器由于采用了新型的材料和制造工艺，在设计上则综合考虑了能耗、环保、耐腐蚀、耐高压、防风雨、防盗窃电等因素，具有体积小、重量轻、低损耗、易维护、甚至长时期免维护、运行可靠性高等特点，同时能有效减低变压器自身损耗。在今后电网改造及更新换代设备时，一是要推广应用10型及以上节能变压器，在经济条件允许情况下使用卷心变压器和非晶合金变压器；二是随着油田各区块产能变化及当地工商业发展，负荷往往产生较大变化，因此，要做好用电负荷的监控、调查和组织工作，根据负荷变化及预测结果，对当地变压器的投运数量、工作地点进行合理调整，把用电负荷调整到最佳的数据，适时调整“大马拉小车”和“小马拉大车”的变压器，有效降低主变空载损耗。对电力变压器，推广应用新型节能设备的同时，要求变电站值班人员定期对电容器投切、主变分接头位置、电压情况进行统计，在变电站负荷较轻，运行方式允许的情况下，变电站采取单主变运行，降低了一台主变的损耗。在实际的运行中，值班人员加强对功率因数的监视，通过合理投切无功补偿电容器，提高系统的功率因数[4]。
3.5加强宣传教育，保护电力设施。
加强电力设施保护宣传教育，利用小区宣传栏、发放宣传单等方法，加大电力设施保护的宣传力度，让更多的人群了解电力设施保护的知识，并在路口等易发生碰撞、误登线路杆基上或埋地电缆处悬挂警示牌和明显的电力设施标志，改善运行环境，营造良好的电力设施保护的社会氛围，有效防止碰撞、挖掘等外力破坏。并做好与政府职能部门、基建施工单位等的沟通协调工作，争取地方政府、社会各界的理解和支持，并依靠法律手段来维护电力设施的安全。
参考文献
[1] 王跃明, 王朋, 杨莹. 变压器故障诊断与维修[M]. 北京：化学工业出版社，2008
[2] 赵志宏. 增大配电线路输送容量的措施[J].大众用电，2006,2:205-206.
[3] 陈家斌. 配电营业工实用技术问答丛书[M]. 北京：中国电力出版社，2006
[4] 周志敏等. 变压器节电运行365问[M]. 北京：中国电力出版社，2011
作者简介：
关键词:技术；管理；措施；对策
中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：
0前言
林区用电是农用电的重要组成部分。林区供电既承担服务社会，保证安全、可靠、优质供电的同时，还要执行国家节能政策。电力系统本身是一个耗能大户，而林区配电线路占整个农用电系统能量损耗的一部分，实现林区配电线路的节能降损对林区供电企业提高经济效益，实现目标利润起着非常重要的作用。由于负荷增长速度快而配电线路建设投资滞后，林区配电线路在节能降损方面有着很大的挖掘潜力。
1造成林区配电线路线损过高的原因
配电网布局和结构不合理，由于变电所布局不合理，造成迂回线路和T接线路，配电线路上的负荷点多分散，配电变压器供电点离用电负荷中心较远及超供电半径线路等。电力线路不合格，导线线径细，截面小，载流量大，线路电阻大，以及导线破损，线路欠维护造成漏电的现象依然存在。林区供电设备陈旧老化，高耗能配电变压器和用电设备仍在使用，比如SJ及SJL这些老型号变压器，设备自身损耗多，从而影响电网供电质量和电能损耗，导致线损高。配电变压器负荷率低，一些经济不发达的地区符合非常小，许多变压器近似空载运行，负荷率低、损耗大。而且，负荷季节性强、昼夜差别大。因此，配电变压器空载运行时间长，配电变压器的固定损耗大。三项负荷不平衡，单项负荷较多导致三项负荷不平衡，进而导致中性线产生电流，因而在线路和配电变压器上增加损耗。标记误差和错误接线，电能表造成的损耗，林区电网改造不彻底，一些地区老型号淘汰的电能表还在使用，表计失准，表损过大，以及表计故障等造成线损升高。电能表、互感器接线错误，造成计量误差。影响线损的因素可概括为：电流、电压、功率因数、负荷曲线形状系数K值、谐波电流、电源布置方式、电网运行方式以及电力调度等。
2降低林区线路损耗的技术措施
合理调整运行电压，通过调整变压器分接头、在母线上投切电容器等手段，在保证电压质量的基础上适度地调整运行电压。因为有功损耗与电压的平方成正比关系，所以合理调整运行电压可以达到降损节电效果。合理使用变压器，配电变压器的损耗是配电线路损耗的主要组成部分。因此，降低配电变压器的损耗对于降低整个配电线路的损耗效果非常明显。方法主要有:使用低损耗的新型变压器、合理配置配电变压器容量等。平衡三相负荷，如果三相负荷不平衡，会额外增加线路、配电变压器的损耗。合理装设无功补偿设备，优化电网无功分配，提高功率因数。合理选择导线截面，线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。加强线路维护，防止泄漏电。主要是定期巡查线路，及时发现、处理线路泄漏和接头过热事故，可以减少因接头电阻过大而引起的损失，及时更换不合格的绝缘子，对电力线路沿线的树木经常修剪树枝，还应定期清扫变压器、断路器及绝缘瓷件等。合理安排检修，提高检修质量。电力网按正常运行方式运行时，一般是既安全又经济，当设备检修时，正常运行方式发生变化，使线损增加。因此，设备检修要做到有计划，要提高检修质量，减少临时检修，缩短检修时间，推广带电检修。推广应用新技术、新设备、新材料、新工艺，降低电能损耗。调整负荷曲线，避免大容量设备在负荷高峰用电，移峰填谷，提高日负荷率。
3降低林区线路损耗的管理措施
加强计量管理，做好抄、核、收工作。实行线损目标管理。对林区用电实行线损目标管理责任制，签订责任书，开展分片、分压、分线、分台区考核，并纳入内部经济责任制，从而调动职工的工作积极性。定期召开用电情况、线损分析会，定期开展线损理论计算。定期对馈线电流平衡情况、三相负荷不平衡情况进行检查和调整。
4林区线路节能改造中存在的问题
林区负荷密度小，由于经济条件限制发展速度过慢。这就给线路的维护等工作带来了一定的困难。林区居民用户对电力设施的抵触情绪。电力设施的电磁辐射是一个众说纷纭的问题，目前尚无明确结论，但是广大居民用户对电磁辐射问题存在强烈的恐惧感;加之配电设备的噪音污染、高电压等原因，居民用户更是对配电设备的布点安装持莫大的抵触情绪。致使在林区普遍存在“只要电力不要设备”的现象，林区供电企业的配网线路改造和发展阻力极大。 节能变压器生产成本高，配电变压器的有功损耗是配电网损耗的重要组成部分。目前国内已经开发出各种节能型的变压器，主要是显著降低了变压器的空载损耗，但因其造价比传统配电变压器高出30%~80%，而将健康的高能耗配变更换为节能变压器的经济回收期一般达到20年左右。因此，出于经济成本的考虑，无论是专变用户还是供电企业，要放弃现在尚能运行的S9系列改用S11、S13等系列配变的主观愿望基本上是没有的。这在很大程度上影响了配电变节能降耗改造工作的进度。配变无功补偿最佳容量的确定，配变低压无功动态补偿是降低配网有功损耗的有效措施，目前100KVA及以上的变压器均要求进行动态投切无功补偿。然而无功补偿的分组容量和总容量的确定是一个相对复杂的优化问题，与配变容量、负荷曲线、功率因数等因素密切相关，并涉及到电压水平问题。目前对所有配变均按30%容量左右来配置补偿容量不尽合理，造成部分补偿度不足、部分补偿容量过剩浪费的情况，且电压合格率还有提升空间，另外，无功补偿如何分组未能结合各配变负荷的实际，造成无功补偿效率较低、降损效果远达不到理论估算值。林区电力设施被盗现象猖獗。目前电力设施偷盗现象相当猖獗，技术手段也越来越高。
5加强林区线路节能改造的对策分析
加强与政府的沟通和对群众的宣传。通过与政府和群众的沟通，争取得到林区规划和广大群众的密切配合，让百姓减少对电力设施的顾虑，增进对电力建设的理解和接受，确保电力建设与配网的顺利进行。与变压器生产企业联手向政府争取政策扶持。通过政府税收、财政补偿、节能奖励等政策的落实，促进节能变压器厂家生产成本的下降，推动节能变压器的广泛应用。加强对配网线路无功补偿的研究，通过和科研院的合作，开展配网无功补偿的研究，确定配网无功补偿的优化方案与技术细节，以更少的无功补偿资金获得更大的节能效益。 与公安部门等联手，加强防盗工作，通过与公安部门的密切合作，加强防盗巡查和对盗贼的打击力度。此外，应着手开展反窃电活动，窃电行为越来越巧妙，并向技术型发展。对用户应装设防窃电的电能表、电量监视器等。另外，加大打击窃电的力度，不定时现场察看计量装置，维护供电企业电力市场的正常运营。改善林区配电线路的布局结构，合理选择线路的供电半径并控制最长供电距离，调整负荷，缩短供电半径，减少线路损失。将迂回、T接线路彻底改造，取直改路径。改造和维护林区线路，对负荷大，线路老化，运行年限长的低压线路进行改造。提高计量的准确度，使用新型系列宽负荷电能表。采取措施提高负荷率。
关键词：煤矿；采掘机电；省电措施
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
中图分类号：S210.4 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
煤炭生产企业是耗电大户，基本上煤矿所用设备都以电力为动力，电费占煤炭企业的生产成本较高，且随着企业的不断发展电费也在不断攀升，因此，加强对采掘机电设备的管理，做到合理用电、节约用电是十分必要的。下面谈谈在实际工作中煤矿采掘机电设备的省电措施。
一、合理选择供电电压，减少采区低压供电距离
当用电设备的功率一定时，设备的工作电流与其供电电压成反比，即供电电压愈高，工作电流愈小，工作电流小则消耗在供电线路上的压降及功率就愈小。目前，大多数工作面的供电也应从380V提高到660 V、1140V就是这个道理。有条件的工作面应尽可能采用1140V或3300V，从而达到减少线路损耗的目的。另外，要尽可能缩短低压供电距离，减少回头供电，供电距离愈长，则供电线路上的阻抗愈大，通过相同的电流，线路愈长，损耗愈大。因此，机械化采掘工作面应大力提倡使用移动变电站，随着工作面的推进，移动变电站不断移动，使低压供电距离尽可能缩短，减少低压线路上的电能损耗。
二、输变电及用电设备经济运行节电
(1) 杜绝“大马拉小车”现象。变压器富裕容量不要太大，与生产系统相匹配，略有富余，在经济负荷率上运行；电动机的选择与生产机械的能力匹配，防止空载运行，减少轻载运行。
(2) 合理调整生产装备配置。采掘工作面能用一部皮带机的就不能用多部刮板运输机，单电机能满足要求的不应用双电机，多部小功率运输机直线串联运输可改成一部大功率运输机，不能改的多台机联合运输应采用集控，有给煤机的可根据运输机的最大运输能力设定为最大给煤量，回采过程中及时合并运输机减少设备。小电绞单勾单提的应改成大电绞一勾多提，多部电绞直线串联运输可改成一部梭车运输。掘进头能用小功率风机的不用大功率风机，坚持掘进工作面有掘必透，局扇停运，杜绝长时停工的掘进工作面局扇长期无效运行，浪费电力。
(3) 大型设备采用双电源的，进行网络解算，哪一路运行经济，则正常用哪一路。
三、合理选择变压器容量，提高负荷率
变压器的选择和使用不合理，也会增加电能的损耗。因此，必续将平均负荷率不足30%的变压器进行调整替换。通常负荷率大于50%的变压器效率较高，功率因数也较高，不应更换。另外，由于生产的变化，变压器二次侧的负荷发生了变化，应对变压器所供的负荷及时加以调整，力求合理，停掉多余的变压器。根据计算，一台315 kVA的变压器空载损失为14890 kWh/a，所以不应该使变压器空载运行。
四、实行运输系统的集中控制，减少空载运行及重复起动
大多数矿井采掘工作面开采水平在-1000m左右，距井底较远，运煤线路长，运输设备多。对如此多的运输设备只有采用集中控制，才能减少空载运行及重复起动。目前，集中控制的方法很多，有的采用手动，有的用程序控制，即逆煤流方向延时起动，确保煤流不压机头、堆煤，但往往造成前部输送机的空转；有的实行带式输送机的随机性运转，即本机有煤就开，无煤就停，虽然避免了带式输送机的开停次数。较好的集中控制是顺煤起动。合理选择集中控制系统，做到运输设备不长期空转、不频繁起动，以达到节约电能的目的。副井采用集中上下人、集中上下物料、集中排矸，杜绝零星提升，绞车频繁起动现象，加强对主副提升容器的清扫，使每次提升的装载量保持最大，减少无效提升；合理选用提升设备和电机容量，做到匹配一致，斜井尽量采用双钩提升，减少电机容量；合理选用运行速度图，采用自动化操作，减少在加速电阻上的电能消耗；选用良好的拖动方式，加强减速器和传动装置检修，保持较高传动效率；罐道平直间隙符合规定，减少运行阻力。
五、 以带式输送机代刮板输送机
带式输送机与刮板输送机相比，具有辅设距离长、安装灵活、拆卸方便、运转平稳、传动效率高等优点。一台SGW-80T型刮板输送机的出厂长度160m，运输能力150t/h；而一台SJ-80带式输送机的出厂长度为800m.输送能力为400t/h。可见，同样功率的电机，在带式输送机上要比刮板输送机上产生的效率高几倍。
六、采用新技术、新产品、新工艺节电
矿井要结合装备更新改造计划，用好节能技改资金、节能贷款，研究和推广节电新技术、新产品，使节电工作取得实际效果。
(1) 淘汰高耗能变压器、电动机。地面大量采用S9或S11型节能变压器，井下采用KGSB型干式节能变压器，减少损耗。S9系列变压器是按照IEC标准开发的，比S7系列空载损耗平均降低8％，短路损耗降低约24％。S11型卷铁心变压器是在S9成熟的技术基础上设计开发的，S11系列与S9系列变压器年运行成本相比，年耗电量平均降低10.85%，每1kVA降低2.16元。高效电动机是采用了新材料和新设计，具有低损耗、高功率因数的特点，高效电动机的效率比一般标准电动机高2％～7％，永磁电动机可提高效率4％～10％，节电潜力巨大，应普及采用。
(2) 采用变频调速节电。电力变频是针对固定的工频而采取的高效节能措施。它具有节省有功电能、节省峰值电能、节省无功电能、节约原材料（电磁设备的重量和体积随频率的平方根近似成反比减小）、延长设备使用寿命（旋转设备轴承的使用寿命随频率的指数近似成反比延长）等优秀功能，因而应用前景广泛。煤矿井下乳化液泵、掘进头局扇、空气压缩机、绞车、水泵均可实现变频调速。
(3) 推广高效绿色照明节电新技术。节电照明新技术，如稀土荧光灯在同等照度下消耗电能仅为普通白炽灯的20％；节能电灯代替白炽灯可提高效率50％以上。井上下采用节能灯具，分区分控，实现声光电自动控制，具有现实的经济意义。
总之，采区机电设备的节能潜力很大，在当前“建设节约型社会”的大格局下，使机电设备发挥最大效能，实现采区机电设备的高效运转，节能降耗，已成为企业降低生产成本、实现科学发展的必由之路。
参考文献：
一、农灌电网的概况
过去农网网架薄弱、覆盖面小，电费高，制约了农村经济的发展，很多农田得不到及时排灌。农网改造后，电网有了根本的改变，电力排灌的建设也有了很大的发展，各类扬水站都有了可靠的电源，电网架设到了每个村庄，大部分水源有了固定的电源，排灌用电基本得到保证。但是，由于农村经济的发展、电网改造的不彻底、资产管理不到位等原因，农灌电网难以满足农业排灌发展的需要，也给节能降耗带来负面的影响，如部分线路老化，配电容量不足，接头多，线径不一，损耗大；设备的选型，配套，安装存在的一些问题造成设备利用率低，有的地方为了省钱，还在使用高耗能的老设备；农灌电网分布分散，点多，面广，设备的管理和维护难度大等。
二、排灌节电的问题和措施
1．存在问题
（1）布局不合理
由于历史的原因，农网缺乏总体的规划，虽然经过农网改造，但由于基础薄弱，一些线路的不够规范，供电半径长，压降大，线损高，尤其是农灌电网，缺少合理布局，线路长，分布分散，支线多，迂回供电现象还存在。
（2）管理、维护不够
管理、维护人员数量少，水平有限，加上线路长，设备种类多，很多电力排灌设施得不到维护，年久失修，故障较多。
（3）利用率低
部分配电变压器利用率低于50%，变压器降耗大。
（4）设备陈旧、不配套
一些地方高耗能的老设备还在使用。由于设备陈旧，难以进行有效的保养检修，造成故障多，电量浪费大。电动机、水泵的选型不当，造成设备不配套，影响了工作效率，水泵的流量、扬程和灌区不相适应。
（5）安装不正确
水泵、管道及其附件安装不正确，管道长、弯头多、管径不合理，底阀不畅、水泵或出水口位置过高，吸程偏大等，增加了管道阻力，造成了电能的浪费。
（6）设备损耗大
使用的老设备耗能高，故障多，维修困难。管道布置不合理，造成迂回供水，高水低供等现象。
（7）电路不合理
各设备的电线连接随意，没有统一的布置和要求，接头多，线径不一，有的电源与水源的距离远，线路长，线损大。
（8）排灌调度不经济
没有对排灌用电进行经济调度，造成了不必要的电能浪费。
2．具体措施
（1）搞好布局
进行农网规划时，要充分考虑电力排灌的因素，根据水源的位置，合理布局，减少线路长度，根据负荷水平，确定供电线路电压或增加线径，按照行政划分和地理环境，增加电源点。
（2）加强管理、维护
加强力量，搞好线路的管理、维护，及时处理故障，保证线路的正常运行，完善无功补偿系统。对负荷增长快的线路，及时进行改造，增加导线截面，减少线损。
（3）提高变压器利用率
尽可能采用专用变压器，与排灌设备成为组合体，同时启停，以提高变压器负荷率和减少变压器空载损耗。使用共用变压器时，可改为母子变压器，即大、小变压器各一台，根据排灌用电的需求配合使用，减少变压器降耗。变压器并列运行时，一定要满足接线组别相同、变比相同、短路电压相等三个条件。
（4）推广节能变压器
使用节能变压器，如S11型高效变压器、非晶合金低损耗变压器等。非晶合金是一种与传统硅钢片结构完全不同的材料，非晶合金低损耗变压器具有低铁损、高导磁率等特点，铁损只有传统硅钢片变压器的25%-35%，是国家重点推广的项目。
（5）合理选择设备
电动机、水泵要合理配套，选择新型、高效电动机、水泵和传动装置，不使用属于淘汰型、高耗能的设备，使运行效率、运行功率因数、和输出功率处在良好状态。
（6）正确安装
掌握正确的安装知识和方法，安装要按照规定的程序进行安装，规范、认真、到位，不能马虎大意，安装完成后，要对设备进行检查和调试，各项指标均应符合标准。
（7）合理调整流量和扬程
当转速下降52%时，流量下降约20%，扬程下降约34%，功率下降约49%，因此，电动机的调速是调整水泵流量和扬程的有效途径。根据实际需要适当进行电动机的调速，可有效节省电能。电动机的调速要方便、可靠，采用变频调速等方式。
（8）经济调度
在有条件的情况下，排灌用电尽量选择在负荷低谷时期，避开负荷高峰期，实行削峰填谷，提高设备效率，不仅可以改善电网的运行经济性，还能降低用电费用。
（9）统一组织
建立健全管理组织和制度，统一管理灌区配水、排水的运行调度，进行排灌的技术指导。
（10）开展培训
