運婷婷　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)化變壓器的運行方式、無功補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)合建筑功能特點來合理設(shè)計變壓器設(shè)備的運行方式。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，使其性能達到最優(yōu)，從根本上對安全事故發(fā)生的概率進行降低，使電力系統(tǒng)的運行安全得到保障。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)評估運行性能以及狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)運行出現(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行提前分析，根據(jù)氣象信息對最佳的時間段進行選擇，以便將一些不良的條件進行排除，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)值進行調(diào)節(jié)，以便為設(shè)備的運行提供相應(yīng)的保護。

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)載正常運行的基礎(chǔ)上，提高容量設(shè)計的經(jīng)濟性。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)點時，設(shè)計人員則應(yīng)采取專門設(shè)置具有一定獨立性的變壓器設(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等先進的算法來對變壓器設(shè)備的具體經(jīng)濟容量進行計算分析，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行時，其無功達到了約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)備運行狀態(tài)進行檢驗以及評測設(shè)備作業(yè)的一項可靠技術(shù)，可以為電機、變壓器等一系列電氣設(shè)備的運行管理提供相應(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行電氣高壓試驗，以便對其性能以及相應(yīng)的運行狀態(tài)進行檢測。因此，設(shè)備制造方、現(xiàn)場安裝施工方以及運行方等有關(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一步維護?？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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