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　電力傳輸系統中，變壓器是電力傳輸回路中的重要設備之一，盡管變壓器設備本身的效率可以達到很高，但是由于變壓器設備的容量普遍是發電或者傳輸電力容量的數倍以上，同時在電力傳輸回路中會存在多級變壓器傳輸，因此實際上變壓器所造成的損耗往往可以占到整個電力傳輸回路損耗中的17%至20%，因此，對電力系統中變壓器節能進行分析探討，對電力系統的節能設計具有重要的意義。

　　1.選用新型節能變壓器

　　現代建筑中推廣使用的S10、S11型號變壓器與傳統的S7型號變壓器相比，變壓器空載損耗要高出70%以上，而且負載損耗也要高出20%以上。西方發達國家的配電網中廣為使用的非晶合金變壓器，是當今世界上最節能的配電變壓器。據了解，非晶合金變壓器的空載損耗僅為S9型變壓器的20%，而負載損耗與其相同。據不完全統計，目前國內電網中已有15000臺非晶合金變壓器在網上運行。因而大力推廣非晶合金變壓器的使用，對提高建筑電氣系統的電能使用效率具有非常大的意義。

　　2.合理配置變壓器

　　一般電力變壓器的空載損耗和短路損耗之比大約在1/4～1/3之間，因此，當變壓器負載率在50%～70%時，變壓器的運行效率最高。故應根據配變所供負荷的特點，計算負荷變化的范圍，在同時考慮技術和經濟兩因素的前提下，合理地配置變壓器的容量及臺數，這樣既可減少基本電費，提高運行效率，又能降低變壓器損耗。對于季節性負荷較強的地區，如果配變處于輕載的時間較長，其空載損耗將成為電能損耗的主要部分。因此，在這類地區宜采用空載損耗小非晶合金變壓器.

　　3.變壓器經濟運行區的確定

　　國家標準GB/T13462—1992《工礦企業電力變壓器運行導則》提出了變壓器經濟運行的概念.按綜合功率確定變壓器經濟運行區的方法，變壓器在額定負載條件下的運行應屬經濟運行區。因此，經濟運行區的上限值定為β= 1，經濟運行區的下限值所對應的損耗率如圖1所示，與額定負載損耗率相等。在經濟運行區運行時，其損耗率要低于額定負載損耗率，即變壓器在經濟運行區間的效率要高于變壓器在額定負載下的運行效率。

　　3.1 變壓器經濟運行區的確定

　　根據規范GB/T13462—1992知變壓器綜合功率損耗率表達式為：

　　（1）根據式（1）可獲得配電變壓器綜合功率損耗率的特征曲線如圖1所示。

　　從圖1可知，配電變壓器綜合功率損耗率與負載率β間不是完全遞增或遞減函數關系，GB/T13462—1992A認為額定負載下運行就是配電變壓器節能經濟運行工況區的上限值，即β=1時，配電變壓器的功率損耗率可表示為

　　（2）當配電變壓器處于任意負荷率 條件下，其綜合功率損耗率可表示為

　　（3）由于 ，聯合式（2） 和式（3） 可獲得的關系式為

　　（4）由于存在 ≥ 和 ≥ 關系，所以式（4）可簡化為：

　　（5）將變壓器空載損耗、負載損耗等特性參數值代入式（8）中，可獲得變壓器節能經濟運行最低下限值：

　　（6）即配電變壓器經濟運行區域的負載率 滿足 ≤ ≤1的關系。

　　3.2變壓器經濟運行區的優選運行段

　　GB/T13462—1992A《工礦企業電力變壓器運行導則》中規定，變壓器經濟運行區優選段的上限值選定為0.75，因此，可將配電變壓器運行工況區域劃分為最佳節能經濟運行區域、經濟運行區、以及最惡劣運行工況區3 類，劃分情況如圖2所示。

　　配電變壓器綜合功率運行工況區域范圍具體劃分為：

　　（1）最佳節能經濟運行工況區（變壓器選型設計優選段）： < <0.75

　　（2）經濟運行工況區： < <1。

　　（3）非經濟運行工況區：0< < 。

　　按照相同分析方法，可對變壓器有功功率和無功功率損耗分析進行經濟運行區劃分。

　　4.保持配電變壓器三相負荷實時平衡

　　當配電變壓器三相負荷處于不平衡狀態時，會造成變壓器三相電流的不平衡。由于變壓器某相繞組中負荷電流過大，導致該繞組的銅損增加，變壓器損耗增大，最大不平衡時的銅損是平衡時的3倍。在三相負荷不平衡運行下的變壓器，必然會產生零序電流，而變壓器內部零序電流的存在，會在鐵芯中產生零序磁通，這些零序磁通就會在變壓器的油箱壁或其他金屬構件中構成回路，且在流經銅皮、變壓器鐵心夾件等部件時發生發熱現象，增大變壓器內部雜散損耗。

　　因此，在高層樓宇建筑電氣系統設計、施工及后期運行維護過程中，應保持變壓器運行時其三相負荷長期處于近似平衡工況。大容量單相電氣設備，應設專用單相變壓器，并直接接在供配電系統的高壓網絡上；同時采取相應無功補償及消諧裝置，提高供配電系統功率因數，保證建筑電氣供配電系統安全、穩定、節能、經濟的高效運行。

　　6. 結語

　　在能源日益緊張的情況下，如何實現建筑物中變壓器的節能正成為每位電氣工程師師必須考慮的熱點問題，因此，在設計時盡量選用節能變壓器，并且合理配置變壓器，努力確保變壓器運行在最優經濟運行區間，并盡力保持變壓器三相負荷平衡，這些措施必將對變壓器的節能運行起到重要的意義。