提高工业企业变压器负荷率的节电意义

王丽芬 王路宁

摘 要：  在我国快速发展过程中，工业在我国发展十分迅速，工业企业是国民经济的基础产业，也是我国能源资源消耗的重点行业。而工业企业耗电普遍偏高，一般高于发达国家的15%～30%，电费成本占企业生产成本的比重加大，有的企业已占到全部成本的30%以上。在安徽中烟及下属单位全年的能源费用支出中60%以上是电费，2016年达到了69%。可以说，电费已成为工业企业成本中除物料成本、人工成本之外最大的成本项目。经过分析，公司电力转换系统普遍存在大马拉小车的问题，变压器负荷率极低。通过提高工业企业变压器利用率，实现工业企业变压器经济运行，对稳定供电质量，有着较好的经济效益及安全意义。

关键词：  工业企业变压器;负荷率;节电

【中图分类号】TM421     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）06-0159-01

引言：由于电力工程必须超前建设，因此在工程建设前期，往往一些新投入的变配电工程在短时期内负荷较轻，电网中存在一定数量轻载运行的工业企业变压器;即使在工程投入使用后，由于行业的不同，在不同季节和不同时段同样存在着电力工业企业变压器轻负荷运行的现象。电力工业企业变压器长期过轻负载运行，通称为“大马拉小车”。工业企业变压器“大马拉小车”，不仅使变压器的容量没有得到充分利用，而且大大降低了变压器的运行效率（即增加了损耗率），这无疑对变压器的运行和投资都是一种浪费。本文结合工程实际进行研究，提出了用计算临界负荷电流的方法，在轻负荷时期，通过计算合理选择配电工业企业变压器的运行方式，达到工业企业变压器降损节电的目的。

1 负载率与损耗的关系

工业企业变压器的损耗主要分两种，一种是空载损耗，一种是负载损耗。空载损耗PO可视为等于铁损P铁。铁损则可近似认为是不变的。当工业企业变压器有载时，除了固定的铁损外，还有由于电流通过一、二次线圈所产生的电阻损耗，即铜损P铜。在额定负载时铜损近似等于额定电流时的短路损耗PK≈P铜。铜损与负载平方成正比，在负载率为β时，P铜=β2PK工业企业变压器在不同负载下的有功功率损耗P（KW）为：P=P铁+P铜=PO+β2PK。

2 提高工业企业变压器负荷率的节电意义

2.1 提高负荷率的作用

负荷率是衡量供、用电负荷是否平衡的一个经济指标。负荷率越高，说明供用电负荷越接近平衡;负荷率越低，则说明用电的高峰负荷与低谷负荷相差越大。高峰负荷与低谷负荷之差越大时，在电网备用总机不足的情况下，就会形成高峰时用电量超过电网的最大发电能力，影响供用电安全，甚至于造成被迫拉闸限电。低谷时又形成严重窝电，造成电力浪费。提高负荷率对发、供、用电三方都有好处，对发电部门来说，提高负荷率可以满发多供，降低煤耗，对供电部门来说，可以充分发挥输变配电设备的效能，减少投资，降低各个环节的电能损失;对用电单位来说，可以减少受电工业企业变压器容量，降低高峰用电负荷和电能损失，减少基本电费开支，降低生产成本。

2.2 两台不同容量工业企业变压器分别带相同负荷时的比较

对日负荷曲线与年负荷曲线波动较大的变配电所，可把两台容量相同的工业企业变压器改为两台不等容量的工业企业变压器来实现经济运行。两台容量相同的工业企业变压器主要存在着两种运行方式：大负载时，两台工业企业变压器并列运行;小负载时和轻负载时采用单台工业企业变压器运行。如果轻负载出现时间较长，同样存在着“大马拉小车”的运行状态。而两台不等容量的工业企业变压器有三种运行方式：大负载时，两台工业企业变压器并列运行;小负载时采用一台大容量的工业企业变压器运行;轻负载时采用一台小容量的工业企业变压器运行。这就实现了在各种不同负载下都能经济运行的目的。何种情况采取等容量工业企业变压器，何种情况采取不等容量工业企业变压器，以及不等容量工业企业变压器的容量如何合理的选择等，都必须通过严格的分析、计算和对比以后才能确定。

2.3 优先选用高效节能型电力工业企业变压器

由以上的分析可知，决定工业企业变压器损耗大小的因素在于工业企业变压器的铁芯损耗和绕组线圈的电阻损耗。它们分别与电网的频率、最大磁通密度、铁芯的几何形状、叠片厚度、线圈的绕制方式有关。除了电网的频率对于我们国家统一实行的50赫兹的工频频率是不可改变之外，其他参考数均取决于工业企业变压器的材料和制造工艺。随着科学技术的不断进步，新材料、新工艺的广泛应用，新的低损耗工业企业变压器相断研发成功。国内许多工业企业变压器制造厂商投入了大量资金引进国外先进的制造技术与设备，不断研究开发低损耗工业企业变压器和各种结构型的工业企业变压器。自上世纪八十年代初期，我们国家开始由国家计委、原国家科委及原第一机械工业部开始公布节能产品推广项目和淘汰产品目录，国内电力系统的工业企业变压器几经更新换代，己由“64”“73”标准的工业企业变压器SJ、SJL、SL、SLI型经过57、59、510型的过渡，逐步更新成511型卷铁芯工业企业变压器。这种511型工业企业变压器，由于其适用范围广、性能优越、节约能源，且经济指标适中，早在上世纪初六七十年代，已为一些发达国家所采用。它与已具备诸多优势的9S相比较，其空载损耗平均降低30%，空载电流平均下降低7%0，噪音平均下降10dB，从而更有利于降低电能损耗，减少噪音对周围环境的污染，减小器械振动而延长设备使用寿命。近年来，世界各国都在积极研究生产节能材料，自1979年美国联信公司发明非晶片至今，作为样品研制和少量生产使用，非晶态磁性材料260552作铁芯的工业企业变压器便应运而生，这种工业企业变压器具有全密封、低噪音、免维护、运行费用低、.超低铁芯损耗等优点，其铁芯损耗仅为常规硅钢片的工业企业变压器铁芯损耗的五分之一。只是由于价格较高的原因而没有全面推广使用。

结语：工業企业中工业企业变压器基本都存在着“大马拉小车”的问题，工业企业变压器的负荷率普遍偏低，经济效益差，对电网的稳定性也存在隐患。通过对工业企业变压器负荷率的分析计算，重新组合改变供电方式，极大地改善了用电效率，也节约了企业的生产成本，提高了经济效益。此项精益改善项目，可以大大提高工业企业能源利用率，值得各工业企业的重视与利用。

参考文献

[1] 陈世元.电机理论基础[J].北京：北京电力出版社，2004.

[2] 王凤杰.工业企业变压器的经济运行分析[J].内蒙古石油化工，2012（13）：75-76.