4.1.2.2 变压器节能措施
变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率，具体有以下几项措施：
（1）合理选择变压器容量和台数。选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考试投资和
年运行费用，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效区
内。当负荷率低于30%时，应予调整或更换。当负荷率超过80%并通过计算不利于经济运行时，可
放大一级容量选择变压器。
对车间内停产后仍不能停电的负荷，宜设置专用变压器。大型厂房及非三班制车间宜设置照明专
用变压器。
（2）选用节能型变压器，更换或改造高能耗变压器。新建或扩建工程应选用SL7、SLZ7、S9等节
能变压器。与老产品比，SL7、SLZ7无励磁调压变压器的空载损失和短路损失，10kV系统分别降低
41.5%和13.93%；35kV系列盒降低38.33%和16.22%。S9系列与SL7系列比，其空载和短路损耗又分
别降低5.9%和23.33%，平均每千伏安装SL7系列年节电9kWh。
企业为了节省投资，也可对原有SJ1、SL1高能耗变压器进行技术改造，但改造后应达到国家对配
电变压器能耗标准的要求，即：①空载损耗降低45%～65%；②空载电流降低70%；③短路损耗达到
SL7标准；④阻抗电压4%～4.9%。
（3）加强运行管理，实现变压器经济运行。
在企业负荷变化情况下，如投运变压器台数和容量不变，其负荷率和运行效率都将发生变化，使
其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压器，防止变压器轻载和空载运行。
对长期轻载（负荷率30%以下）变压器，必要时按实际负荷换小容量变压器。
4.1.3 供配电系统节能
4.1.3.1 供配电系统线损率
从电网送到企业的电能，经一次或二次降压后，经高、低压线路送到各车间、各部门的用电设
备，构成企业供配电系统。电能在变压输送过程中造成损耗，这部分损耗称线变损或简称线损，
在GB/T3485《评价企业合理用电技术导则》中规定线损率要求：一次变压不得超过3.5%；二次变
压不得超过5.5%；三次变压不得超过7%。
供配电线损由以下几部分构成：
1）企业各级降压变压器损耗；
2）企业内高压架空线损耗；
3）企业内低压架空线损耗；
4）电缆线路损耗；
5）车间配电线路损耗；
6）汇流排、高、低压开关柜、隔离开关、电力电容器及各种仪表元件等损耗。
4.1.3.2 供配电系统节能的主要环节
（1）合理设计供配电系统
1）根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电
压，供配电系统应尽量简单可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。
2）变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损失，企业内部变电所之间宜敷设联
络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而减损耗。
3）根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活
投切变压器。对分期投产企业，宜采用多台变压器方案，避免轻载运行增大损耗。
4）按经济电流密度合理选择导线截面，一般按年综合运行费用最小原则确定单位面积经济电流密
度。
（2）提高功率因数减少电能损耗。
1）提高功率因素的意义：
a）提高功率因素可减少线路损耗。如果输电线路导数每相电阻为R（Ω），则三相输电线路的功率
损耗为
（4-1-7）
式中 △P——三相输电线路的功率损耗，kW；
P——电力线路输送的有功功率，kW；
U——线电压，V；
I——线电流，A；
——电力线路输送负荷的功率因数。
由式（4-1-7）看出，在全厂有功功率一定的情况下， 越低，功率损耗 也将越大。设法将 提
高，就可使 减小。
在线路的电压U和有功功率P不变的情况下，改善前的功率因数为 ，改善后的功率因数为 ，则三
相回路实际减少的功率损耗可按下式计算：
（4-1-8）
b）减少变压器的铜损。变压器的损耗主要有铁损和铜损。如果提高变压器二次侧的功率因数，可
使总的负荷电流减少，从而减少铜损。
提高功率因数后，变压器节约的有功功率 和节约的无功功率 的计算公式为
（4-1-9）
（4-1-10）
式中 △P、△Q——变压器的有功功率节约值和无功功率节约值，kW、kvar；
P2——变压器负荷侧输出功率，kW；
SN——变压器额定容量，kVA；
cosφ1——变压器原负载功率因数；
cosφ2——提高后的变压器负载功率因数；
PK——变压器的短路损失，kW；
QK——变压器额定负载时的无功功率，kvar。
c）减少线路及变压器的电压损失。由于提高了功率因数，减少了无功电流，因而减少了线路及变
压器的电流，从而减小了电压降。
d）提高功率因数可以增加发配电设备的供电能力。由于提高了功率因数，供给同一负载功率P2所
需的视在功率及负荷电流均减少，所以，对现有设备而言，变压器容量和电

第四章考试大纲
4．节能
4．1 熟悉供配电系统设计的节能措施；
4．2 掌握节能型产品的选用方法。

注册辅导教材之4.1 供配电系统设计的节能措施
（含公式图表，word版本）

忘记附件了，呵呵。好东西，要考试的同行一定要仔细看。

4.2 节能型产品的选用方法
4.2.1 低损耗电力变压器的选用
低损耗电力变压器，就是选用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造
的新系列节能变压器，具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击等优点。近年来各
种系列低损耗电力变压器已得到广泛应用，在节省电能和运行费方面，已取得显
著的经济效果。因此，新建变电所应采用低损耗的节能变压器，对旧有变压器应
随机械设备更新，逐步更换或改造，以节省电能。
更新变压器必然会带来有功电量和无功电量的节约，但要增加投资，这里存在着
一个回收年限问题。变压器不是损坏后才更新，而是老化到一定程度，还有一定
剩值时就可以更新。特别是当变压器需要大修时更应考虑更新，这在技术经济上
是合理的。
变压器厂家对各种不同形式，不同容量的变压器的使用寿命都有规定（一般为20
～30年），使用单位按这一规定年限提取设备折旧费。随着变压器运行年限的增
长，其剩值也越来越小。
变压器的回收年限计算公式如下：
（1）旧变压器使用年限已到期，即折旧费已完，没有剩值，其回收年限计算公式
为
（4-2-1）
式中 ——变压器回收年限，年；
——新变压器的购价，元；
——旧变压器，残存价值，可取原购价的10%；
——变压器更换后减少电容器的总投资，元；
——每年节约电费，元。
（2）在（1）的情况下，如变压器需大修时，其回收年限公式为
（4-2-2）
式中 ——旧变压器大修费，元。
（3）旧变压器还不到使用期，即还有剩值，其回收年限的计算公式为
（4-2-3）
式中 ——旧变压器的剩值，元。
（4-2-4）
式中 ——旧变压器的投资，元；
——折旧率，%；
——运行年限，年。
（4）在（3）的情况下，如旧变压器需大修时，其回收年限的计算公式为
（4-2-5）
关于更换变压器的回收年限，一般考虑，当计算的回收年限小于5年时，变压器应
立即更新为宜；当计算的回收年限大于10年时，不应当考虑更新，当计算的回收
年限为5～10年时，应酌情考虑，并以大修时更新为宜。
4.2.2 高效率电动机的选用
采用高效电动机每年节约的电费 可按式（4-2-6）计算：
（4-2-6）
式中 ——电价，元/kWh；
——机械的轴功率，kW；
——年运行时间，h；
——机械传动装置的效率；
——低效电动机的效率；
——高效电动机的效率。
因此，在设计和技术改造中，应选用Y、YZ、YZR等新系列电动机，以节省电
能。
普通高效电机价格比一般电机高20%～30%，采用时要考虑资金回收期，即在短
期内靠节电费收回多花的费用，一般符合下列条件时可选用普通高效电机：
1）负载率在0.6以上；
2）每年连续运行时间在3000h以上；
3）电机运行时无频繁启、制动（最好是轻载启动，如风机、水泵类负载）；
4）单机容量较大。
4.2.3 交流变频调速装置的选用
推广交流电动机调速节是技术是当前我国的一项节约用电的措施之一。
目前，用普通晶闸管，GTR、GTO、IGBT等电力电子器件组成的静止变频器对异
步电动机进行调速已广泛应用。在设计中根据变频的种类和需调速的生产机械确
定选用适当的变频调速装置。
4.2.4 节电型低压电器的选用
（1）采用具有节电效果的低压电器更新老产品，例如：
1）用RT20系列，RT16（NT型）系列熔断器取代RT0系列熔器，RT20和RT16采
用新熔片结构和点锡先进工艺，降低了熔断器熔体的电阻，从而减少了熔断器功
耗，RT20和RT16系列与RT0系数列相比，全系列平均节电率为15%，每只熔断
器平均可节是约3W。
2）用JR20系列，T系列热继电器取代JR0和JR16系列热继电器。JR20和T系列热
继电器采用适当降低整定电流调节比和动作行程的方法，减少动作和热元件的电
阻，从而降低热继电器功耗。JR20和T系列与JR0和JR16系列比，全系列平均节电
率为30%，每只热继电器平均可节电约4W。
3）AD1系列信号灯采用了高电压小功率灯泡，取代原XD2、XD3、XD5和XD6老
系列信号灯，显著地降低了电耗。此外，发光夺极管芯群组装成AD系列信号灯，
功耗仅为老产品的17%，新型信号灯ADI和AD系列与XD2、XD3
、XD5、XD6相比，全系列平均节电率为70%，每只信号灯平均节电约8W。
（2）应用交流接触器的节电技术。交流接触器的节电原理是将交流接触器的电磁
操作线卷的电流由原来的交流改为直流，目前我国生产60A以上大、中容量的交
流接触器，其交流操作电磁消耗的有功功率在数十瓦至1瓦之间。功率的分配大约
为：铁芯消耗功率占65%～75%，短路环占25%～30%，线圈占3%～5%，大
中容量交流接触器加装节电器后，将操作电源系统由原设计的交流操作改为直流
吸持，则可省去铁芯和短路环中绝大部分的损耗功率，从而取得较高的

4.1.7 照明设备和低压电器的节电
4.1.7.1 照明设备节电的方法
照明设备节电的方法如下：
（1）减少点灯时间，减少点灯时间方法有：
1）加强管理工作，车间或办公室无人工作时，应及时关灯。
2）增设照明灯的开关（每个照明开关控制灯的数量不要过多），以便管理和有利
节能。
3）对大型厂房照明设计时，宜采取分区控制方式，这样可增加照明分支回路控制
的灵活性，使不需照明的地方不亮灯，有利节电。
4）当条件允许时，应尽量采用调光器，定时开关、节电开关等控制电气照明。对
采用集中控制的照明系统，宜安装带时的光电自动控制装置开、闭照明。
5）室外照明系统为防止白天亮灯，最好采用光电控制器代替照明开关，以利节
电。
6）在窗边或人不经常去的地方可单独设置照明开关，以利节电。
（2）减少供电线路的损失。减少供电线路损失方法有：
1）照明电源线路应尽量采用三相四线制供电，以减少电压损失。在设计时应尽量
使三相照明负荷对称，以免影响灯泡的发光效率。
2）除为了安全必须采用36V以下照明灯器外，应尽量采用较高电压的照明灯器。
3）使用高功率因数的镇流器，以减小线路损失。
4）应当使电气照明的工作电压保持在允许的电压偏移之内。在采用气体放电光源
较多的场所，应采用补偿电容提高功率因数。
（3）采用高效光源。按工作场所的条件，采用不同种类的高效光源，可降低电能
消耗，节约能源。其具体要求如下：
1）灯具悬挂比较高的场所，如高大厂房、露天工作场所、一般照明及道路照明，
应采用高压钠灯、金属卤化物灯或外镇流荧光汞灯。除特殊情况外，不应采用圆
形卤钨灯及大功率白炽灯。
2）在悬挂高度较低的场所，宜采用荧光灯或小功率高压钠灯，不宜采用白炽灯。
只有在开合频繁或特殊需要时方可使用白炽灯，但宜选用双螺旋（双绞丝）白炽
灯。
3）试验室、办公室和职工住宅居室，宜采用荧光灯或其他高效光源。
4）气体放是灯应尽量采用耗能低的镇流器。对荧光灯和气体放电灯线路，必须安
装电容器，补偿无功损耗，节约电能。
（4）彩高效灯具。采用高效灯具的方法有：
1）根据视觉条件的需要，并综合考虑灯具的照明技术特性及其长期运行的经济效
率，尽量采用效率较高的灯具。
2）不宜采用效率低于70%的灯具。当灯具装有遮光栅格时要特别注意遮光栅栏
格保护角对降低灯具效率的影响。一般装有遮光栅格的灯具，其效率不宜低于
55%。
3）采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点，在一定的照
度下，能够大大改善视觉条件，因此可获得较高的效能。
4）选用变质速度较慢的材料，如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等制成的灯具，以减少节
能衰减率。
（5）选用合理的照明方案。选用的照明方案有：
1）建筑艺术照明的设计，应讲究实效、避免片面追求形式。
2）当条件允许时，在有空调设施的房间应采用照明空调组合系统。
3）分区设置一般照明和混合照明。
4）在需要有高照度或有改善光色要求的场所，宜采用两种以上光源组成的混光照
明。表4-1-12给出了常用的四种混光照明特性。

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科件

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