

國(guó)家電網(wǎng)公司在今年印發(fā)的 1 號(hào)文件中指出,大力開展“兩型三新”線路建設(shè),加快科研成果 轉(zhuǎn)化,不斷提升電網(wǎng)裝備水平和科技含量,促進(jìn)電網(wǎng)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)村。對(duì)此,記者采訪了中國(guó) 電科院和國(guó)網(wǎng)武高院的專家,并邀請(qǐng)部分變壓器制造企業(yè)的負(fù)責(zé)人,就如何更好地實(shí)現(xiàn)變壓器的 節(jié)能環(huán)保進(jìn)行廣泛探討,現(xiàn)將專家的觀點(diǎn)和相關(guān)企業(yè)在變壓器節(jié)能環(huán)保方面的經(jīng)驗(yàn)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(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》,該導(dǎo)則從 2006 年 6 月 1 日 開始執(zhí)行。其主要目的是協(xié)助用戶從經(jīng)濟(jì)角度了解配電變壓器的經(jīng)濟(jì)性、評(píng)判配電變壓器的節(jié)能。
效益,從而推動(dòng)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(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性要求的前提下,通過采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝等技術(shù)手段,降低變壓器空載損耗和負(fù)載損耗,使變壓器在運(yùn)行中消耗較少能源,達(dá)到節(jié) 能環(huán)保的目的。”中國(guó)電科院高壓研究所教授級(jí)高級(jí)工程師王夢(mèng)云解釋道,“空載損耗與鐵心的材 質(zhì)、結(jié)構(gòu)和制造工藝等因素密切相關(guān)?!?/span>
目前,國(guó)家正在構(gòu)建節(jié)約型社會(huì),產(chǎn)業(yè)政策也逐漸向節(jié)能型傾斜,節(jié)能型變壓器市場(chǎng)也變得 愈發(fā)開闊起來?!霸趪?guó)家電網(wǎng)公司集中招標(biāo)中,損耗值的大小是對(duì)產(chǎn)品是否節(jié)能的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)?!?nbsp;國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院副總工程師、電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主任委員付錫年說。
隨著人們對(duì)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(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新。如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保 評(píng)價(jià)變壓器的性能好壞主要看三個(gè)方面,即節(jié)能、環(huán)保和可靠性。要實(shí)現(xiàn)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(yùn)行。
王夢(mèng)云認(rèn)為,在制造變壓器的過程中,體形結(jié)構(gòu)的改變可以降低空載損耗,繞組方式的改變 可以降低負(fù)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(shí)現(xiàn)降損。另外,同樣使用冷軋硅鋼片,改變鐵心結(jié)構(gòu),可以達(dá)到 S10 或 S11 的標(biāo)準(zhǔn),噪聲可降 低 6 到 10 分貝。如果采用非晶合金鐵心,則可達(dá)到 S16 標(biāo)準(zhǔn)。其次,使用不同的線圈繞制方式, 也可達(dá)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(guān)。
付錫年認(rèn)為,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、采用換位導(dǎo)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(shè)初期,要盡量選擇節(jié)能型變壓器,并要根據(jù)負(fù)載大小來核定變壓器的容量,
將其控制在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的范圍內(nèi)。 王夢(mèng)云說:“對(duì)于一些重大用電設(shè)備,必須使用兩臺(tái)變壓器。這樣,可以在負(fù)荷小時(shí)用一臺(tái),負(fù)荷大的時(shí)候用兩臺(tái)。如果一臺(tái)損壞,另一臺(tái)可繼續(xù)工作?!?nbsp;他說:“要實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一,要提高功率因數(shù)。第二,要降低變壓器運(yùn)行溫度,運(yùn)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(shè)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(shè)備的噪聲,也減少了維護(hù) 設(shè)備的工作量。
付錫年說:“噪聲的降低可以通過改進(jìn)鐵心結(jié)構(gòu)、降低鐵心磁密以及采取減振和隔聲等措施 來實(shí)現(xiàn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,新投運(yùn)的變壓器噪聲水平會(huì)不斷降低?!彼€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(guó)內(nèi)造企業(yè)一股都能滿足這些要求?!?nbsp;應(yīng)用中存在的問題 目前,國(guó)內(nèi)節(jié)能環(huán)保變壓器在應(yīng)用方面還存在一些問題。王夢(mèng)云表示:“近幾年,國(guó)家大力提倡節(jié)能減排,但對(duì)用戶來講,節(jié)能是‘看不見’的,也就是說即時(shí)性不明顯。用戶不愿花大價(jià) 錢購(gòu)買節(jié)能型變壓器,只愿用目前成本低的產(chǎn)品,而沒有看到節(jié)能的長(zhǎng)遠(yuǎn)效益?!?/span>
王夢(mèng)云介紹說:“在管理上,以美國(guó)為例,變壓器的生產(chǎn)、安裝、運(yùn)行都是由一個(gè)公司安排, 出了問題,統(tǒng)一由這個(gè)公司解決。而國(guó)內(nèi)在變壓器制造、安裝、運(yùn)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(zé)任?!睂?duì)此,王夢(mèng)云認(rèn)為,在推廣節(jié)能環(huán)保變壓器的過程中,應(yīng)加強(qiáng)配套措施的實(shí)施,包括相應(yīng)的 法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)以及財(cái)政支持等。這樣,節(jié)能環(huán)保變壓器的推廣應(yīng)用過程才會(huì)順暢。
另外,國(guó)內(nèi)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(guó)內(nèi)變壓器核心原材料還需 要大量進(jìn)口,目前,國(guó)內(nèi)變壓器在原材料、組部件的技術(shù)方面進(jìn)步相對(duì)緩慢。優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片幾 乎全部要從日本、俄羅斯以及西歐進(jìn)口。高品質(zhì)、高規(guī)格絕緣材料,仍需要大量進(jìn)口。在組部件 技術(shù)上,分接開關(guān)技術(shù)與國(guó)外高端產(chǎn)品還有較大差距。
隨著電壓等級(jí)的提高,高品質(zhì)原材料、組部件的需求量越來越大。如果國(guó)產(chǎn)原材料、組部件 的生產(chǎn)水平跟不上,變壓器制造企業(yè)的生產(chǎn)成本就降不下來,利潤(rùn)空間相對(duì)就比較小。同時(shí),因 為國(guó)外原材料供貨能力的限制,也會(huì)影響國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能的發(fā)揮。
付錫年說:“是否應(yīng)該用節(jié)能型變壓器替換高耗能變壓器,降低變壓器的運(yùn)營(yíng)成本,是變壓 器生產(chǎn)企業(yè)和大型工業(yè)企業(yè)共同面對(duì)的問題。”
他說,盡管非晶合金變壓器比一般硅鋼片變壓器的價(jià)格昂貴,但非晶合金變壓器的綜合能耗 費(fèi)用(TOC)值大大低于硅鋼片變壓器,運(yùn)行費(fèi)用低,高效節(jié)能。
王夢(mèng)云認(rèn)為,從 20 年長(zhǎng)期運(yùn)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(jīng)濟(jì)合理。長(zhǎng)久看來,還是值得投資的。他還說:“如果非晶合金變壓器的價(jià)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(jià)格水平的降低需要技術(shù)的支持,說到底, 還是要提高變壓器生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)制造能力。