降低变压器损耗的低成本长寿命法

1.使用低损耗的配电变压器

1982年全国统一设计的S7和SL7系列变压器曾在电网降损节能中发挥了一定的作用，但由于他们本身存在过载能力差、机械强度差等弱点，已被新型节能系列变压器所代替，近年来新开发的节能型低损耗电力变压器有S8和S9两大类，其节能效果更为显著，已达到20世纪80年代初期的国际先进水平。

S9型低损耗变压器的线圈全部用铜导线绕制，本身和绝缘采用新的设计和工艺，主要规格为10/0.4kV、220～1600kVA和10～35/3.15～10kV、2000～6300kVA的型号，其损耗值与S7系列相比较，空载损耗可降低5％左右，短路损耗可降低25％左右，节能效果较为显著。

2.改造高能耗配电变压器

（1）减容改制法。

其是利用原高能耗配变的铁芯和外壳等部件，以小一个等级的导线重新绕制高、低压绕组，以使改制后的配变降低一个容量等级，以降低短路损耗，并且适当增加低压、高压绕组的匝数，以便使空载损耗有所降低。

式中　K0——铁芯的制造系数；

Gf——铁芯重量，kg；

PC——单位重量的负载损耗，W/kg。

因为PC与磁通密度BM的平方成正比，又由U=E=4.44fWBMAC×10-8kV，得

可见，在铁芯面积AC为常数下，只有减小每匝电势Et，即增加绕组匝数才能降低P0的值。

该法的优点是费用较低，使用寿命长，且空载电流减小，配变的无功损耗亦减小，对改善电网功率因数和电压质量有益处。

（2）不减容改制法。

1）更换铁芯：原高能耗配变多采用热轧硅钢片，单位损耗大。若用优质冷轧硅钢片取代原配变硅钢片，可大降低其空载损耗，高低压绕组利用原有的。

2）更换部分铁芯。

3）更换铁芯立柱，使新立柱级数增加2～3级。

4）更换芯体：铁芯和绕组重新设计，更换。(www.xing528.com)

（3）调容改造法：适应农电负荷季节性变化大的特点。

1）串并联调容变压器：

基本原理：将变压器每相的原边和副边绕组分成两段，并联时，通过串并联调容开关把原副边绕组匝数各接为并联，这时绕组匝数和导线截面与原配变相同，允许通过额定电流，变压器保持原容量；串联时，原副边绕组的两段各接为串联，绕组匝数为并联时的2倍，导线截面仅为原来的1/2，允许通过原额定电流的1/2，故其容量为额定容量的1/2。

串联时，线圈匝数为并联时的2倍，故其空载损耗为并联时的1/4。导线截面为原来并联时的1/2，故R增大4倍，所以负载损耗增大4倍。

图5-10　串并联调容变压器接线图

图5-11　串并联调容变压器临界负载

由此可见，有功功率随β的变化而变化，如图5-11所示。两个曲线交点所对应的负载率βj为临界负载率。当β<βj时，采用串联接法；当β>βj时，采用并联接法。

2）D，y连接调容变压器：

D，y调容改制，是将原D，y接线的配电变压器低压绕组做成三段，如图5-12所示，Ⅰ段是绕组的27％匝数，Ⅱ段、Ⅲ段均是绕组的73％匝数，且其导线截面相同，为第Ⅰ段的一半。高压绕组不变。当高压三相接成D形时，低压每相的Ⅱ、Ⅲ段并联后与第Ⅰ段串联，三相再接成yn形，变压器具有额定容量；当高压三相接成Y形时，低压每相三段全部串联，再接成yn形，变压器容量减半。

图5-12　D，y连接调容变压器接线图

高压接成Y形时，副边匝数增加倍，故BM下降了，所以P0降为原来的。同时副边电阻增大（1-0.73）+2×（0.73+0.73）=3倍，所以PK增大3倍。

由此可见有功功率随β的变化而变化，如图5-13所示。两个曲线交点所对应的负载率βj为临界负载率。当β<βj时，高压侧采用Y接；当β>βj时，高压侧采用D接。

图5-13　D，y连接调容变压器临界负载率

3.切除空载运行的变压器

对于供电连续性要求不高、空载运行时间较长的变压器，可加装空载自动切除开关，及时停止空载变压器的运行，可收到显著的节能效果。