1.概述
国家电网发展纲要提出,扎实推进资源节约和环境保护,加强资源节约和管理,加大耕地保护、环境保护力度,全面增强可持续发展能力,这是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措,从根本上解决节能降耗存在的问题,不仅关系到节能降耗目标能否实现,还关系到经济平稳较快发展的良好势头能否继续保持。
国家电网公司要求,将“两型一化”贯穿于项目生命周期的全过程,按照工程基本建设程序,通过包括业主、设计、监理、施工等参建单位的共同努力,在各阶段体现节约、环保、工业化的要求,注重全寿命周期内社会、企业效益的最大化。
国家电网公司220kV变电站典型设计中,站用变压器一般设置为2台400kVA的站用变压器,站变利用小时数很高,采用干式节能变压器能有效降本站用电能耗。
2.节能变压器
通过采用新材料、新结构、新工艺等技术手段,降低变压器空载损耗和负载损耗,在满足运行可靠性和经济性要求的前提下,使节能变压器在运行中消耗较少能源,达到节约能源的目的。欧美国家大力应用高效变压器:在美国,标准配电变压器的能效为96%~98.5%,高效配电变压器的能效为98%~99%以上;在欧洲,变压器按能效水平划分为非晶合金、超高能效、高能效、正常能效等不同标准类型。我国的变压器型号中含有性能水平代号,反映了变压器的损耗水平。GB/T10228-2015《干式电力变压器技术参数和要求》对不同电压等级和类型的变压器规定了变压器的基础空载损耗和负载损耗,不同性能水平变压器的空载损耗和负载损耗在此基础上有规定程度的降低;GB20052-2013《三相配电变压器能效限定值及能效等级》规定了配电变压器的能效限定值、目标能效限定值以及节能评价值等。
目前的节能型变压器产品有SC11及以上型号变压器、非晶合金变压器、调容变压器等。
⑴ SC11型变压器采用高导磁硅钢片,即Hi-B高导磁取向电工硅钢片,利用外加磁化力使取向硅钢片的磁畴方向更整齐,且在硅钢片表面制造拉应力,使磁化和磁畴交变转动容易而获得低损耗的效果。
SC11型变压器主要有叠铁心和卷铁心两种结构。叠铁心变压器采用阶梯接缝叠铁心工艺,把铁心各层之间的叠片接缝纵向或横向错开,使铁心某一剖面上接缝不集中,与传统的交错式接缝叠铁心工艺相比,改善了性能,降低了损耗,加工效率高,但耗材多。卷铁心变压器铁心经连续卷制而成,无接缝,铁心的横截面接近纯圆形,结构紧凑,节省材料,整体性能较好,但绕组和铁心加工技术难度大,机械化要求程度高。SC11型变压器与SC9型配电变压器相比,空载损耗可下降30%左右。
⑵ 非晶合金变压器是用非晶合金铁心为导磁材料的配电变压器。用来制造非晶合金变压器的铁基非晶合金是一种厚度极薄(0.03mm左右)的非晶导磁材料,其磁滞损耗和涡流损耗都明显低于晶粒取向硅钢片。非晶合金变压器与SC9型配电变压器相比,空载损耗可下降70%~80%。
⑶调容配电变压器是一种可根据实际负荷规律通过调容开关在停电状态下改变容量运行方式的变压器。在季节性负荷显著的配电台区应用,可有效降低变压器空载损耗。与同类型普通变压器相比,年运行费用可降低20%~50%左右。