浅谈配电变压器的选择及发展

王亚娟

摘要：目前我国每年配电变压器的电能损耗约30-50TWh，占总发电量的2% ～ 3%。这些配变参数老化、损耗高、缺陷多，运行可靠性差，设计不合理的变压器配电系统，威胁电网安全运行，并造成巨大浪费。因此，配电变压器的合理选择和配电系统的设计优化十分重要。

关键词：配电变压器；电能损耗；选择；发展趋势

Abstract: China''s annual distribution transformers, power loss is about 30-50TWh, 2% to 3% of the total electricity production. With varying parameters of aging, high wear and tear, defects, operational reliability, unreasonable design of transformers and distribution systems, threatening the safe operation of power grids and cause a huge waste. Therefore, a reasonable choice of the distribution transformer and distribution system design optimization is very important.

Keywords: distribution transformers; power loss; choice; development trend

中图分类号: TM421文献标识码：A文章编号：

目前我国每年配电变压器的电能损耗约30-50TWh，占总发电量的2% ～ 3%。这些配变参数老化、损耗高、缺陷多，运行可靠性差，设计不合理的变压器配电系统，威胁电网安全运行，并造成巨大浪费。因此，配电变压器的合理选择和配电系统的设计优化十分重要。

一、配电变压器的选择

1.1配电变压器型号的选择

我国目前运行的变压器产品中，按变压器技术参数水平进行分析，可把目前国内的各类型变压器划分为四代产品，第一代变压器成为热轧硅钢片变压器，其型号为TM，TN，SJ，SJI及SJII型（简称“64”标准变压器）；第二代变压器称为冷轧钢硅钢片变压器，按GB1300-1973系列生产的SJ3~SJ5或S3~S5型（简称”73“标准型变压器）；第三代变压器产品称为低损耗节能型变压器，即S7，SL7和S9型（简称”86”标准变压器）；第四代变压器是非晶合金铁心变压器。

以前的配电变压器大都采用高损耗SJ系列的变压器供电，损耗比重大。近年来，国家新开发的新型节能型变压器有S8和S9及S11三大类。S11是三相油浸式R型、阶梯型卷铁心配电变压器。阶梯型三柱内外框卷制结构，均在最外层点焊不绑扎。铁心材料选用DQ133-30（9型）、30ZH120（11型）、23ZH90（13型）等冷轧硅钢片，实际生产中使用的铁心材料不低于图样要求。铁心为无接缝连续卷制而成。R型铁心片宽保证铁心截面为圆形，阶梯型铁心为多级片宽卷制而成。铁心卷铁成型后进行真空退火，消除了应力，降低了损耗。S11、10kV级低损耗电力变压器采用全密封波纹油箱结构，变压器油和周围空气不接触，因此变压器油不会吸收外界水分，从而不会降低绝缘强度；另外因氧气无法进入油箱，从而避免了绝缘材料的老化，提高了该产品的使用寿命，同时也提高了社会效益。

技术特点比较：（1）节能：S11型比GB/T6451空载损耗平均降低30%，负载损耗平均降低25%，运行费用平均下降20%。（2）使用寿命长：变压器油箱采用全密封结构，油箱与箱沿可用螺栓联接或焊死，变压器油不与空气接触延长了使用寿命。（3）运行可靠性高：油箱密封有关零部件进行改进，增加了可靠性，提高工艺水平以保证密封的可靠性。（4）占地面积小：S9-M、S11-M系列变压器油箱采用波纹板式散热器，当油温变化时波纹板热胀冷缩可取代储油柜的作用，波纹板式油箱外形美观，占地面积小。

第四代的非晶合金铁心变压器是国家重点推广的新型节能产品，它是利用铁、硼、硅、碳四中元素合成的非晶合金作为铁心材料而研制的变压器，铁磁损失极小，对配电系统的节能降耗有着重大意义。

1.2配电变压器容量的选择

以10kV配电变压器容量的选择为例来说，要合理选择配电变压器的容量，既要考虑当地经济发展带来的对电力需求的增加，也要考虑购置成本的合理性。一般原则是选择当地实际电力需求量的65% ～ 85%，考虑未来五到十年的用电增长需求，切忌出现“大马拉小车”等不考虑当地购置成本一味上大容量配电变压器，等不合理现象。

在选择变压器容量时，要根据建筑物的性质、负荷大小、负荷等级及经济运行等因素综合选择变压器的容量和台数。当有大量一级负荷和二级，有变化较大的季节性负荷，有较大的集中负荷时，需考虑装设多台变压器，合理分配变压器的用电负荷，做到经济、节约、合理。

在选择变压器设置的位置时，要尽量方便高低压出线，方便变压器设备的整体安装和搬运，尽量接近负荷中心，不应设置在潮湿、高温、剧烈震动的场所。

在选择变压器的接线时，可根据本工程的负荷等级、负荷的容量、负荷的分布情况，选择合理的接线方式，一般变压器的接线形式分为放射式、树干式、和链式联接。尽量做到变压器配电系统安全可靠节约。

在选择变压器的型式时，一般高层或大型民用建筑选择室内干式型变压器；城市住宅小区视负荷情况选择独立式配电变电所，采用干式变压器，也可采用室外箱式变压器；对于负荷小而分散的建筑群，也可采用户外箱式变压器；对于偏远地带和山区，也可采用35KV线路供电，设置35/0.4的直降变压器。

二、配电变压器的发展趋势

未来几年，电网建设和城乡配电网改造仍是我国电力工业的首要任务，配电变压器的市场需求量有望保持较强劲的增涨。目前在网运行的部分高能耗配电变压器已不符合行业发展趋势，面临着技术升级、更新换代的需求，未来将逐步被节能、节材、环保、低噪音的变压器所取代。

2.1节能型油浸式变压器

油浸式配电变压器按损耗性能分为S9、S11、S13系列，相比之下S11系列变压器的空载损耗比S9系列低20%，S13系列变压器的空载损耗比S11系列低25%。目前国家电网公司已经广泛使用S11系列配电变压器，并正在城网改造中逐步推广S13系列，未来一段时间S11、S13系列油浸式配电变压器将完全取代现有在网运行的S9系列。尽管我国配电变压器行业竞争激烈，但对具有新技术、新材料、新工艺的生产企业来说机遇大于挑战。在国家产业政策和“节能降耗”的推动下，行业内规模较小、技术研发能力较弱的企业将面临淘汰，具备节能型、低噪音、智能化配电变压器产品研发和生产能力的企业将进一步扩大市场份额，未来市场前景广阔。

2.2非晶合金变压器

非晶合金变压器兼具了节能性和经济性，其显着特点是空载损耗很低，仅为S9系列油浸式变压器的20%左右，符合国家产业政策和电网节能降耗的要求，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网等负载率较低的地方。尽管国家发改委早于2005年开始鼓励和推广非晶合金变压器，但受制于原材料非晶合金带材产能不足的制约，我国非晶合金变压器一直未进行大规模生产。目前在网运行使用的非晶合金变压器占配电变压器的比重仅为7%-8%，全国范围内仅上海、江苏、浙江等地区大批量采用非晶合金变压器。随着安泰科技非晶合金带材生产线的达产，原材料制约问题得以解决，未来5-10年非晶合金变压器将在全国范围内得到推广使用，市场潜力巨大。

三、结束语

总之，为了使配电变压器的分布达到结构合理、供电可靠、运行经济、维修方便，符合配电网络安全供电可靠性、连续稳定运行的要求，配电变压器的选择及安装应用尤为重要，值得我们技术人员不断探索和研究。

【参考文献】

1、配电变压器的发展趋势[J]，大众用电，2004年07期

2、徐蕾，贾思辉。浅谈配电变压器的现状及发展方向[J]，今日科苑，2010年第22期

3、李旭东。论配电变压器的选择[J]，科技创新导报，2011年22期