運(yùn)婷婷　畢書姣

摘? ? 要：建筑行業(yè)是傳統(tǒng)的能源消耗型領(lǐng)域，而變壓器不僅是建筑工程電氣系統(tǒng)中的重要組成部分，同時也是產(chǎn)生能源損耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其在輸配電系統(tǒng)中的電能損耗在總損耗量的占比能夠達(dá)到40%～50%左右。所以必須采取有效的節(jié)能設(shè)計方法，根據(jù)建筑電氣系統(tǒng)的實際情況，合理選擇節(jié)能型變壓器設(shè)備和容量，并通過優(yōu)化變壓器的運(yùn)行方式、無功補(bǔ)償以及抑制諧波等方式來減少變壓器對電力能源的損耗，提高建筑電氣系統(tǒng)的整體節(jié)能效果。鑒于此，本文對建筑電氣設(shè)計中的變壓器節(jié)能分析進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程;電氣設(shè)計;變壓器;節(jié)能分析

1? 引言

為了有效提高建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能效果，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)建筑工程的實際情況以及電氣系統(tǒng)運(yùn)行的具體要求來合理選擇變壓器設(shè)備的型號以及容量，并結(jié)合建筑功能特點(diǎn)來合理設(shè)計變壓器設(shè)備的運(yùn)行方式。同時，設(shè)計人員還可以通過提高功率因素以及采用無功補(bǔ)償裝置等方式來減少變壓器的電力能源損耗。此外，對于變壓器所產(chǎn)生的諧波問題也可以根據(jù)情況采取被動和受端治理等方式來減少能耗，從而達(dá)到建筑電氣節(jié)能設(shè)計的目的。

2 概述建筑工程電氣系統(tǒng)中的變壓器節(jié)能設(shè)計

建筑工程電氣系統(tǒng)變壓器節(jié)能設(shè)計的主要目的是在保證電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上降低變壓器的損耗。通常變壓器能效包括靜態(tài)能效以及動態(tài)能效兩部分。其中靜態(tài)能效主要是變壓器設(shè)備在加工制造過程中通過新技術(shù)工藝和新材料的應(yīng)用來使其固有損耗降低。而動態(tài)能效則主要指的是變壓器設(shè)備運(yùn)行中受相關(guān)動態(tài)參數(shù)因素的影響而產(chǎn)生的損耗。目前在大多數(shù)建筑工程電氣系統(tǒng)末端中廣泛使用了容量較大的變壓器（2000kVA容量級以上），電壓等級10kV的變壓器設(shè)備，此類變壓器設(shè)備在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的電能損耗，因此是建筑電氣節(jié)能設(shè)計中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。而變壓器的節(jié)能效果也將直接關(guān)系到建筑工程整體電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計水平，對建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展也具有十分重要的意義。

3? 開展電力變壓器電氣高壓試驗的必要性

在電力系統(tǒng)當(dāng)中對于電力變壓器的應(yīng)用，產(chǎn)生的效果十分顯著，可使安全事故發(fā)生的概率明顯降低，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行給予保障。因此，針對變壓器的性能以及可靠性有著非常高的要求，這便需要制造廠家在材料選擇、制作過程中有非常嚴(yán)格的要求，以便對生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、安全標(biāo)準(zhǔn)給予保證，使其性能達(dá)到最優(yōu)，從根本上對安全事故發(fā)生的概率進(jìn)行降低，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全得到保障。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，需要在投入變壓器之前對電氣高壓試驗技術(shù)性能以及可靠性實施相應(yīng)的檢測，并對其實施詳細(xì)的記錄。在正式投入后需要在日常檢修借助試驗詳細(xì)評估運(yùn)行性能以及狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)運(yùn)行出現(xiàn)異常情況，需要及時查看原因，并做好之后的養(yǎng)護(hù)工作，有益于設(shè)備使用壽命的提升。

4? 電力變壓器電氣高壓試驗條件

4.1? 溫濕度控制

溫度以及濕度是對電力變壓器電氣高壓試驗控制的有效條件，通常需要在室內(nèi)進(jìn)行實驗，其中要結(jié)合實驗參數(shù)以及數(shù)據(jù)信息控制溫濕度，一般情況下，相應(yīng)的溫度需要把控在-20～10℃。如果溫度過高或者溫度過低，都會對最終的結(jié)果產(chǎn)生影響。此外，還要對濕度進(jìn)行控制，濕度要盡量量小一些，保障在相對干燥的條件下實施實驗，這樣可使實驗的精準(zhǔn)性有所提高。如在外部進(jìn)行實驗，對于溫濕度的控制會有很大的難度，需要對室外天氣情況進(jìn)行提前分析，根據(jù)氣象信息對最佳的時間段進(jìn)行選擇，以便將一些不良的條件進(jìn)行排除，盡量避免對最終結(jié)果造成的影響。

4.2? 額定電壓

在實施電氣高壓試驗的過程中，還需要對額定電壓以及容量進(jìn)行重視和把控，針對額定電壓實施深度分析以及集中整合。其中，要保障電力變壓器，以便對維持良好的散熱效果給予保障，對達(dá)到實驗環(huán)境以及變壓器的自身條件標(biāo)準(zhǔn)給予確定，為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造相應(yīng)的條件。在具體操作的過程中，要將電力變壓器自身的運(yùn)行狀態(tài)作為相應(yīng)的依據(jù)，合理地對電力變壓器額定電壓以及容量數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便為設(shè)備的運(yùn)行提供相應(yīng)的保護(hù)。

5? 建筑工程電氣系統(tǒng)中的變壓器節(jié)能設(shè)計分析

5.1? 變壓器容量的合理選擇

設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)建筑工程中電氣系統(tǒng)的實際荷載以及等級來合理選擇變壓器設(shè)備的臺數(shù)和容量，并在保證滿足所有用電負(fù)載正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高容量設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計實踐中，如果建筑工程的電氣系統(tǒng)主要為三級負(fù)荷時，設(shè)計人員可以只配置1臺變壓器設(shè)備;如果建筑電氣系統(tǒng)的負(fù)荷達(dá)到了2級以上時，則應(yīng)配置2臺以上的變壓器設(shè)備。同時設(shè)計人員還要根據(jù)建筑功能來合理區(qū)分生活區(qū)負(fù)荷以及動力負(fù)荷，以確保其運(yùn)行的穩(wěn)定性。如果建筑電氣系統(tǒng)中存在不同計量等級負(fù)荷時，則應(yīng)分別設(shè)計相應(yīng)的變壓器設(shè)備。此外，當(dāng)用電內(nèi)負(fù)荷需要遠(yuǎn)距離輸電或者負(fù)荷為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)時，設(shè)計人員則應(yīng)采取專門設(shè)置具有一定獨(dú)立性的變壓器設(shè)備的方式來確保其供電的穩(wěn)定性。當(dāng)變壓器臺數(shù)確定后，設(shè)計人員還應(yīng)通過TOC等先進(jìn)的算法來對變壓器設(shè)備的具體經(jīng)濟(jì)容量進(jìn)行計算分析，從而減少變壓器的空載損耗，實現(xiàn)變壓器節(jié)能設(shè)計的目的。

5.2? 抑制變壓器諧波的設(shè)計方法

建筑電氣系統(tǒng)中的變壓器損耗還會受到系統(tǒng)諧波問題的嚴(yán)重影響，因此設(shè)計人員可以通過抑制諧波的方式來使變壓器損耗降低。目前在建筑工程的節(jié)能設(shè)計中主要采取被動治理以及受端治理這兩種方式來抑制諧波，以達(dá)到變壓器節(jié)能的目的。對于受諧波影響明顯的變壓器設(shè)備可以采取受端治理措施來增強(qiáng)其諧波抗干擾能力。目前在建筑工程電氣系統(tǒng)中可以通過采用Dyn11方式來作為變壓器連接組別。由于Dyn11接線形式可以使諧波電流在其繞組內(nèi)部形成環(huán)流，這樣就能夠有效防止變壓器兩側(cè)諧波電流產(chǎn)生耦合傳遞作用，實現(xiàn)了抑制諧波的目的。不過在設(shè)計中采用這種繞組接線方式時必須注意其在抑制諧波產(chǎn)生的同時會增加變壓器的諧波功率，因此需要采取相應(yīng)的耐高溫措施。此外，設(shè)計人員也可以采用濾波器設(shè)備防止諧波進(jìn)入電流系統(tǒng)，這樣也可以起到抑制諧波、降低變壓器損耗的效果。

5.3? 自然功率因素提高的有效方式

當(dāng)變壓器設(shè)備在輕載以及空載條件下運(yùn)行時，其無功達(dá)到了約20%，嚴(yán)重影響了自然功率系數(shù)，因此設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)實際情況來提高變壓器設(shè)備選型的合理性，從而通過自然功率因數(shù)的提高來減少變壓器的損耗，從而改善其節(jié)能效果。

6? 結(jié)束語

電氣高壓試驗技術(shù)，具體來說便是對電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢驗以及評測設(shè)備作業(yè)的一項可靠技術(shù)，可以為電機(jī)、變壓器等一系列電氣設(shè)備的運(yùn)行管理提供相應(yīng)的技術(shù)支持，無論是剛購買的新設(shè)備，還是維修后的電氣設(shè)備，在正式投入前都需要進(jìn)行電氣高壓試驗，以便對其性能以及相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測。因此，設(shè)備制造方、現(xiàn)場安裝施工方以及運(yùn)行方等有關(guān)現(xiàn)場交接以及檢測的單位，都需要具備相應(yīng)的電氣高壓試驗技術(shù)條件和試驗設(shè)備，對電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行給予保障，在某種程度上使電力設(shè)備的安全穩(wěn)定作用得到了提升和進(jìn)一步維護(hù)?？梢娮儔浩麟姎飧邏涸囼灱夹g(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中所承擔(dān)的作用十分關(guān)鍵。

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