國家電網公司在今年印發(fā)的 1 號文件中指出,大力開展“兩型三新”線路建設,加快科研成果 轉化,不斷提升電網裝備水平和科技含量,促進電網節(jié)能、節(jié)地、節(jié)村。對此,記者采訪了中國 電科院和國網武高院的專家,并邀請部分變壓器制造企業(yè)的負責人,就如何更好地實現變壓器的 節(jié)能環(huán)保進行廣泛探討,現將專家的觀點和相關企業(yè)在變壓器節(jié)能環(huán)保方面的經驗與讀者分享。 2005 年,電力行業(yè)發(fā)布了《配電變壓器能效技術經濟評價導則》,該導則從 2006 年 6 月 1 日 開始執(zhí)行。其主要目的是協助用戶從經濟角度了解配電變壓器的經濟性、評判配電變壓器的節(jié)能。
效益,從而推動高效節(jié)能變壓器的使用。 “所謂節(jié)能變壓器是指在滿足運行可靠性和經濟性要求的前提下,通過采用新材料、新結構、新工藝等技術手段,降低變壓器空載損耗和負載損耗,使變壓器在運行中消耗較少能源,達到節(jié) 能環(huán)保的目的?!敝袊娍圃焊邏貉芯克淌诩壐呒壒こ處熗鯄粼平忉尩?,“空載損耗與鐵心的材 質、結構和制造工藝等因素密切相關。”
目前,國家正在構建節(jié)約型社會,產業(yè)政策也逐漸向節(jié)能型傾斜,節(jié)能型變壓器市場也變得 愈發(fā)開闊起來?!霸趪译娋W公司集中招標中,損耗值的大小是對產品是否節(jié)能的重要評價指標?!?nbsp;國網武漢高壓研究院副總工程師、電力行業(yè)電力變壓器標準化技術委員會主任委員付錫年說。
隨著人們對環(huán)境要求的不斷提高,變壓器企業(yè)需要在節(jié)能環(huán)保方面不斷進行技術改造和創(chuàng)新。如何實現節(jié)能環(huán)保 評價變壓器的性能好壞主要看三個方面,即節(jié)能、環(huán)保和可靠性。要實現變壓器節(jié)能可以從兩方面入手,一是在制造過程中,采用新材料,二是選擇節(jié)能型變 壓器投入運行。
王夢云認為,在制造變壓器的過程中,體形結構的改變可以降低空載損耗,繞組方式的改變 可以降低負載損耗。以配電變壓器為例,在制造過程中,可由熱軋硅鋼片改為冷軋硅鋼片,從而 實現降損。另外,同樣使用冷軋硅鋼片,改變鐵心結構,可以達到 S10 或 S11 的標準,噪聲可降 低 6 到 10 分貝。如果采用非晶合金鐵心,則可達到 S16 標準。其次,使用不同的線圈繞制方式, 也可達到節(jié)能降耗的目的。另外,降低附加零件的損耗電量,可在整體上降低變壓器的損耗。例 如采用低消耗的冷卻器、散熱器和開關。
付錫年認為,通過優(yōu)化設計、采用換位導線等方法,也可降低渦流損耗和附加損耗。 在輸配電線路建設初期,要盡量選擇節(jié)能型變壓器,并要根據負載大小來核定變壓器的容量,
將其控制在經濟運行的范圍內。 王夢云說:“對于一些重大用電設備,必須使用兩臺變壓器。這樣,可以在負荷小時用一臺,負荷大的時候用兩臺。如果一臺損壞,另一臺可繼續(xù)工作?!?nbsp;他說:“要實現變壓器的經濟運行,還應注意以下幾點:第一,要提高功率因數。第二,要降低變壓器運行溫度,運行溫度降低一度,損耗大概可降低 0.32%。第三,要使用合適的控制系統(tǒng)?!?/span>
變壓器的環(huán)保問題主要集中在噪聲上。其噪聲一是來自本體,二是來自冷卻設備。近些年來,ONAN 自然油循環(huán)空氣冷卻方式被廣泛采用,這在很大程度上減小了設備的噪聲,也減少了維護 設備的工作量。
付錫年說:“噪聲的降低可以通過改進鐵心結構、降低鐵心磁密以及采取減振和隔聲等措施 來實現。隨著技術的進步,新投運的變壓器噪聲水平會不斷降低。”他還舉例說:“500 千伏變壓 器的噪聲已在 75 分貝以下,有的制造廠還能做到更低。110 千伏變壓器的噪聲已在 65 分貝以下。配電變壓器的噪聲一般都在 55 分貝以下。國內造企業(yè)一股都能滿足這些要求。” 應用中存在的問題 目前,國內節(jié)能環(huán)保變壓器在應用方面還存在一些問題。王夢云表示:“近幾年,國家大力提倡節(jié)能減排,但對用戶來講,節(jié)能是‘看不見’的,也就是說即時性不明顯。用戶不愿花大價 錢購買節(jié)能型變壓器,只愿用目前成本低的產品,而沒有看到節(jié)能的長遠效益?!?/span>
王夢云介紹說:“在管理上,以美國為例,變壓器的生產、安裝、運行都是由一個公司安排, 出了問題,統(tǒng)一由這個公司解決。而國內在變壓器制造、安裝、運行上都是各自為政,沒有形成 統(tǒng)一管理,出了問題不免相互推卸責任?!睂Υ耍鯄粼普J為,在推廣節(jié)能環(huán)保變壓器的過程中,應加強配套措施的實施,包括相應的 法律法規(guī)、標準以及財政支持等。這樣,節(jié)能環(huán)保變壓器的推廣應用過程才會順暢。
另外,國內節(jié)能環(huán)保變壓器成本高也是阻礙其推廣的因素之一。國內變壓器核心原材料還需 要大量進口,目前,國內變壓器在原材料、組部件的技術方面進步相對緩慢。優(yōu)質冷軋硅鋼片幾 乎全部要從日本、俄羅斯以及西歐進口。高品質、高規(guī)格絕緣材料,仍需要大量進口。在組部件 技術上,分接開關技術與國外高端產品還有較大差距。
隨著電壓等級的提高,高品質原材料、組部件的需求量越來越大。如果國產原材料、組部件 的生產水平跟不上,變壓器制造企業(yè)的生產成本就降不下來,利潤空間相對就比較小。同時,因 為國外原材料供貨能力的限制,也會影響國內企業(yè)產能的發(fā)揮。
付錫年說:“是否應該用節(jié)能型變壓器替換高耗能變壓器,降低變壓器的運營成本,是變壓 器生產企業(yè)和大型工業(yè)企業(yè)共同面對的問題?!?/span>
他說,盡管非晶合金變壓器比一般硅鋼片變壓器的價格昂貴,但非晶合金變壓器的綜合能耗 費用(TOC)值大大低于硅鋼片變壓器,運行費用低,高效節(jié)能。
王夢云認為,從 20 年長期運行的綜合效益來看,選擇非晶合金變壓器比使用一般硅鋼片變 壓器經濟合理。長久看來,還是值得投資的。他還說:“如果非晶合金變壓器的價格能夠降到一 般變壓器的 1.6 倍以下,推廣起來就比較容易了?!倍鴥r格水平的降低需要技術的支持,說到底, 還是要提高變壓器生產企業(yè)的技術制造能力。