高节能卢科尔配电变压器

高节能卢科尔配电变压器卢本平（河北省电力公司，河北石家庄050021）能、高工效和低成本的特点，是电力系统节能的有力措施。

1卢科尔配电变压器卢科尔（lucore）配电变压器是多边形截面卷铁心（简称多边形铁心）的商标专利名称，它是由对称的2组梯形、并加矩形硅钢片条连续卷绕而成（见图1）。多边形铁心变压器具有以下特点：a.变压器的空载性能好，优于叠铁心和矩形铁心。

b.铁心截面系数较高（、表2），在边数等于正12时系数为95.5，相当于11级梯形铁心截面系数，可满足配电变压器的需要在边数大于正15时，其铁心截面系数超出梯形铁心截面系数97的极限水平，可达到99，有利于开发较大容量卷铁心变压器。其铁心截面不限于正多边形，可以综合优化铁心截面。

级数系数边数系数c.铁心硅钢片规格少，制作工效比梯形卷铁心高。如正12边形铁心需6（9）种规格的硅钢片，同等截面系数的11级梯形铁心需22（33）种规格硅钢片。而叠铁心和矩形铁心的制作均需在线圈装配后进行复归，其工效较低，且叠铁心的硅钢片规格数以千计。

d.铁心的硅钢片可以分段套裁，原料利用率较高，变压器总成本低。

2不同类型三相变压器的比较从S9型10kV、kVA各类铁心三相变压器（a）六级梯形（b）十边形（c）十二边形（d）圆形（e）矩形（f）单相二柱（g）三相三柱（h）三相五柱的损耗和重量计算比较，可以看出：a.卷铁心变压器的原料总重量低于叠铁心。

b.虽然圆卷铁心变压器的铁心和线圈重量均小，但是原料总重量却高于梯形和多边形卷铁心。

c.虽然正20边和正24边形铁心的截面系数大于正16边形，但正16边形铁心变压器的原料总重量却低。所以，过高的截面系数不一定经济。

d.综合衡量变压器的铁心截面，以正12边形为优。与正16边形铁心比较，虽然原料总重量增加0.9（多6kg），而工效却提高33其与梯形卷铁心比较，原料总重量减少1.1，工效提高1.7倍与叠铁心比较，原料总重量减少7.6，工效提高数十倍。

e.三相三柱正12边形铁心与叠铁心变压器相比较，在总损耗相同时，原料总重量减少7.6在原料总重量约相等时，总损耗减少11.2.

f.三相五柱正12边形铁心与三相三柱叠铁心变压器相比较，在总损耗相同时，原料总重量减少11.7在原料总重量约相等时，总损耗减少3节能变压器的节约价值配电变压器是电力系统中数量多的用电设备，其损耗对电力系统的经济效益有直接的影响。

我国配电变压器的年增长容量约为6000万kVA，以10W/kVA损耗率计算的功率损失每年增加约60万kW，为数可观。国产变压器的损耗过高，与美国GE公司生产的50kVA和100kVA单相卷铁心变压器相比较，S9变压器的总损耗高出89.4和配电变压器供给1kW功率线损需要的发电功率和设备容量分别约为1.36kW和1.63kW，其需要的发电和高压输变电设备总费用约需1万元/kW，年电费约需0.2万元/kW，10a总费用约需3万元/如果每年新增的6000万kVA配电变压器都采取卢科尔（lucore）配电变压器，在与S9叠铁心变压器同等成本条件下，可以使其额定损耗率比S9叠铁心变压器减少2～4W/kVA.如以其实际运行平均损耗率减少1W/kVA计算，电力系统可节约发电设备容量约10万kW，节约输变电设备容量约40万kVA，设备总价值约6亿元可减少的系统总功率约8万kW，电量损失约7亿kWh/a，10a节约的电费约12亿元。其10a节约价值约18亿元，并且是年年递增。

配电变压器10kV及以上高压供电网发电厂电力系统额定容量损耗率损失功率线损率线损功率供电功率厂用电率发电功率备用率检修率发电容量降损效益注：①表内数值以100kVA配电变压器和10kV及以上高压电网高峰负荷时线损率等于12为基准推算②变压器负荷功率因数=0.9，大负荷率=0.9，铜铁损耗比=6项目节电功率年节电量设备容量单价设备费/万元电价年电费/万元10a总费用配电变压器损失配电变压器高压供电网发电厂电力系统60GVA配电变压器实际损失减少1W/kVA电力系统注：①S9配电变压器平均损耗率约15W/kVA，实际运行平均损耗率约5W/kVA，60GVA配电变压器实际总损失功率约②变压器负荷功率因数=0.9，大负荷率=0.9，铜铁损耗比=6年节电量负载小时：配电变压器铁损8760h负荷损失电网设备容量按三级输变电总容量和发电设备容量计算，约为4kVA/kW3运行经验及运行成效此单片机系统在南郊变电站进行了试运行。经测试和传动，事故音响回路动作正常。消除了只要有开关在断位，事故音响回路就启动的缺陷也消除了开关在断位，事故音响电阻长期带电，致使失去事故音响的缺陷。之后在其它变电站中也进行了推广改造。此单片机系统为运行值班人员提供了准确无误的事故预报信号，有利于对事故做出正确判断。

4结束语本文所列的事故音响回路的缺陷，在河北南部电网变电站无人值班的改造过程中很普遍。此缺陷会直接影响调度及运行值班员对设备运行情况的判断另外它的存在还易造成事故音响电阻的损坏，并进而发展成信号电源的短路。通过采取以上方法，成功地解决了这一问题，也为解决变电站无人值班改造中其它问题，提供了新的思路及方法。

用节能变压器更新S750kVA高损耗变压器，有以下优越性。

a.变压器的损耗愈低，10a总费用愈少，节约效益愈好。

相变压器取代S750kVA高损耗变压器，10a总更新费用的回收年限分别为13.6、8、5.9、4.6a.

c.以DJ9、DJ12和DJ15卷铁心单相变压器取代S750kVA高损耗三相变压器，10a总费用分别减少5050、10500、12700元，变压器更新费用心相比较，10a总费用的节约效益分别提高器费用的回收年限减少5.6、9、10.8、11.7a，相差十分悬殊，单相更好于三相。

5建议a.降低配电变压器的损耗，有利于电力系统节能和节约建设费用，其经济效益巨大。电力部门要鼓励使用高节能变压器，开放高节能变压器市场，促使变压器制造厂提供高水平的节能产品。

b.卢科尔（lucore）配电变压器与同容量、同成本的叠铁心三相三柱变压器相比较，其三相三柱、三相五柱和单相变压器的总损耗可以分别减少约低损耗硅钢片，可以使配电变压器总损耗进一步减少10～15，其节能效益更好。还可以进一步发展其它类型变压器，如多边形卷铁心变压器取得更好的经济效益。

c.发展三相五柱多边形卷铁心变压器不仅有利于节能，其D/Y接线也有利于解决三相负荷不平衡和三次谐波问题。

d.要充分发挥单相多边形卷铁心变压器的节能潜力，对城乡居民区配电应优先采取单相高压分散临近负荷点供电的节能措施。

e.多边形截面铁心克服了卷铁心变压器发展中的困难，它不仅能节约原料、能源和建设费用，也可改善变压器生产劳动条件和提高劳动生产率，对今后10～kV中小容量变压器的技术发展将有一定影响。

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