10kV有载调压配变的节能效果分析160225
10kV 有载调压配变的节能效果分析
1 引言
电压合格率是衡量电能质量的主要指标之一，各级供电公司已将电压合格率纳入月度考核，普遍开始采取措施提高电压合格率。现阶段采取的主要措施有：
1）通过电压无功优化和有限度地有载调压，对变电站中压（35kV ～110 kV）母线进行治理，提高10kV 侧电压合格率；
2）合理调整安装位置，按规程确立供电半径，减小线路压降； 3）对三相负荷进行就地平衡；
4）对负荷波动大的台区换装调压调容变压器； 5）对电压波动大的台区进行停电调节分接位置；
6）对已安装运行的无励磁调压配变进行有载调压改造或直接更换有载调压配变；
7）新上10kV 配电变压器直接采用有载调压配变。
采取以上措施后，一般供电公司的电压合格率能够达到90%以上。 10kV 配电变压器是现行供、配电体系中的终端供电变压器，其应用最广，数量巨大，但现招标及正在运行的，基本都是无励磁调压产品。2015年1月19日，国网运检部下发并开始实施《配网“低电压”治理技术原则（试行）》，《技术原则》将“更换有载调压配变”列为主要的技术手段。根据我司在济南供电公司试运行的26台有载调压配电变压器的运行数据分析，更换有载调压配变后可将电压合格率平均提高19.8%。因此, 随着国家智能电网的建设, 推广应用有载调压配
变是大势所趋。
有载调压配变对提高电压合格率的作用是显而易见的，但其节能效果也是非常显著的，往往被忽视。由于目前使用的基本是无励磁调压产品, 轻载高电压运行的工况是非常普遍的, 配电变压器损耗的增加也是非常“惊人”的，需要采取措施进行有效控制。
实现10kV 配电变压器的有载调压，有效控制电压质量，无论是对用电设备还是配变本体都有显著的节能效果，因用电设备品种繁多、特性不一，本文仅以几种常用规格的配电变压器为例，重点对有载调压配变本体的节能效果进行系统分析。 2 、配变本体调压降损的原理分析
配变本体的调压降损就是根据线路末端用电设备允许电压波动范围，在确保电压质量的前提下，通过调节变压器输出电压来降低配变自身的损耗。
众所周知，铁芯是配电变压器的主要组件，无论是叠铁芯、卷铁芯还是非晶铁芯，其特性都是电压升高，变压器工作磁密升高，铁芯损耗增大，电压降低，损耗降低，非晶铁芯的过压能力更差。
2.1常用的27QG110有取向硅钢片的磁密-损耗变化如下：
2.2 S11-M-315/10配电变压器调压降损效果分析：
按国标GB/T6451-2008《油浸式电力变压器技术参数和要求》和行标JB/T3837-2010《变压器类产品型号编制方法》的规定，在额定运行工况下，S11-M-315/10配电变压器的空载损耗：480W ，负载损耗3830W ，其典型设计参数如下表：
如果不进行调压，因负荷的变化或输入侧电压的变化，低压侧的电压变化幅度非常大，经实际监测，电压高可至1.3倍U N ，低可至0.85U N 。当低压侧输出电压在0.85U N ～1.3 UN 之间波动时，变压器铁芯的工作磁密就会发生变化，其空载损耗亦随之变化，空载损耗与电压的关系曲线如下：
空载损耗与电压的关系
1）电压升高时，损耗变化幅度非常大。
当变压器运行电压在1.15倍额定电压时，其空载损耗即增加了85%，当在1.3倍额定电压时，其空载损耗增加了368.93%，几乎相当于5台同类变压器的损耗。
2）电压降低7.25%，即相当于S13型变压器的空载损耗。 2.3通过实际测试, 配变在过压时空载损耗增加幅度非常大。
1）SBH-M-200/10 非晶合金变压器电压-空载损耗测试数据
2
3）S11-RL-315/10变压器电压-空载损耗测试数据（立体卷铁芯）
4 由以上分析计算可以看出，当电压降低至0.9U N 时，200kVA 非晶变压器空载损耗降幅为29.86%，降幅最大，315kVA 平面叠铁芯变压器空载损耗降幅为21.17%，降幅最小；当电压升高至1.15U N 时，315kVA 卷铁芯变压器空载损耗升幅为143.42%，升幅最大，315kVA 平面叠铁芯变压器空载损耗升幅为47.45%，升幅最小，但也接近一半。
因此，可以得出结论：10kV 配电变压器实现有载自动调压，再通过合理的控制策略，将输出电压保持在合格区内，不仅能够提高电能质量，而且具有显著的节能效果，10kV 配电变压器实现有载自动调压能够解决的最最重要且关键的问题是防止变压器在高电压运行，避免造成巨大的能源浪费。