2003年以来，由于国民经济的迅猛发展，以及国际加工产业新格局的形成，一些高能耗低效益的加工业逐步转向国内，这无疑进一步加剧了能源紧张这一矛盾。发生在我国许多省市的“电荒”已成为相当普遍的严重问题，尽管我国电力建设超常规增长，电力供应仍严重不足。为此，节省能源及节约用电引起了全社会的高度重视，采取各种有效节能的技术措施显得尤为重要。

降低供配电系统的线损及配电损失，最大限度的减少无功功率，提高电能的利用率，是当前建筑电气领域中节电的重要课题之一。为了实现这个目标，采取了如下措施：选择及合理使用节电干式变压器、减少线路损耗、提高功率因数、平衡三相负荷、抑制谐波，同时采用高效节电的省电装置来调整电压幅值及稳压、平衡三相电压，减少电动机的启动电流、抑制谐波等技术措施，不仅节电10％以上，并且安全可靠，绿色环保，改善了用电环境，净化了电路，以及延长了用电设备的使用寿命。

一、选择及合理使用节电干式变压器

在工业与民用建筑中大都采用干式变压器，因为干式变压器具有许多优点。特别是SG（B）11－R系列卷铁芯干式配电变压器具有高效节电、安全可靠、绿色环保等优点。现将该产品的主要特点简介如下：

1、其铁芯为三相三柱环型卷绕，采用日本新日铁0.23㎜优质冷轧硅钢片，在铁芯成型机上卷绕成型的。其特点烛铁芯不冲孔、无接缝，铁芯形是一个密封整体，其过载的抗短路冲击能力比叠片式变压器大大增强。

2、卷铁芯无需消耗接缝的磁化容量，磁路分布均匀，大幅度减少了空载激磁电流、空载电流很小，比叠片式降低了约70%，提高了功率因数，降低了电网的无功损耗。

3、卷铁芯充分利用了薄型硅钢片的磁化特性，减少了涡流损耗，提高了变压器的性能水平，降低了变压器的空载损耗，比国家标准降低约35～40%左右。空载电流降低了70％，负载损耗比国家标准低40％左右。例如：深圳市中泰雁南名庭，2005年2月10日安装了4台SGB11－R1000KVA变压器，一年期间(2005年2月10日～2006年2月10日)总耗电成本为38828元。通过有关公式计算，1台SC(B)－101000KVA变压器一年总耗电成本为59041元。采用一台SGB11－R 1000KVA变压器比采用一台SC(B)－101000KVA变压器一年节约电费20213元，降低耗电成本34.2％。

4、卷铁芯由于无接缝，在运行中噪声极低（不超过5 0分贝），比叠片式低3 0％，因此，被称为环保型变压器。在高层建筑的室内安装绝无噪音污染。同时该产品在运行中无有害（有毒）气体产生。变压器线圈可分解回收处理，不会对环境造成任何污染。

5、该产品的层间和匝间全部采用美国杜帮NOMEX做绝缘材料，使产品的安全可靠性进一步提高。该产品热稳定性好，在180℃温度下可在120％过负荷下长期安全可靠运行，在150％过负荷下可以连续运行3个小时，比SC(B)9、SC(B)10环氧树脂变压器的过负荷能力增长了20％及以上。这是一个惊人的数字。同时能承受热冲击，在冷热急剧变化情况下，无绝缘“开裂”情况发生。

6、该产品绝缘材料有接近于空气的介电常数，产品运行时，局部放电极低，小于5Pc，达到优级标准，使产品的运行安全可靠性更进一步提高。同时该产品无可燃树脂，运行时不产生有毒气体、不助燃、并能防火。

7、较高的产品性价比。例如2007年元月26日有12家变压器厂参加某电路板厂11台干式变压器的招标。11家变压器厂参加SC(B)10系列干式变压器的报价。1家变压器厂参加SG(B)11－R系列干式变压器的报价。招标价格揭晓：前者11家变压器厂的价格均超过200万元。唯独后者一家变压器厂的价格小于200万元。由此可见，SG(B)11－R系列干式变压器不仅性能好，而且价格便宜。

8、由于SG(B)11－R系列产品与SC(B)9系列产品耐热等级不一样，国家制定的标准也不一样，SC(B)产品负载损耗比SG(B)产品负载损耗标准低许多，SG(B)系列产品耐热等级为H级(180℃)，而SC(B)系列产品耐热等级只达到F级(155℃)。SG(B)11、SG(B)10、SC(B)9三种系列变压器的主要技术参数对比见表1。

中国的配电变压器由50年代SJ1平均kVA空载损耗5.2W，负载损耗17.8W到90年代，S9平均每kVA空载损耗为1.82W，负载损耗为10.4W，而卷铁芯变压器平均每kVA空载损耗为1.08W,负载损耗为9.6W。如果中国全部使用11系列变压器，对目前发电装机容量来说，每年将节约空载损耗40.71亿KW，干式配电变压器占全部配电变压器15%。如全部使用SG(B)11-R系列产品，每年将节约6亿kW的电量。定将会带来巨大的社会效益。

SGB11－R系列节能型配电变压器是高效节电，安全可靠、绿色环保、寿命期后可回收的真空浸渍，H级绝缘非包封线圈卷铁芯变压器。该产品被中国环境保护产业协会授予《绿色之星》产品称号，中国节能协会作为“新型节能产品”予以行业重点推广。受珠海南方华力通特种变压器有限公司委托，深圳市节能联合委一行5人组成评委组，对该公司生产的SGB11－R系列的干式变压器进行了论证。参加论证会的专家一致认为：“该产品符合电力安全要求，具有节能环保特点和较高的产品性价比，在节能改造和新上项目中作为优选产品。”由此可见SG(B)11－R系列卷铁芯干式变压器在技术性能、社会经济效益方面具有许多优越性，是目前全国最新概念的干式变压器优选产品。

变压器的铁损是不随负荷变化的，而铜损则是与通过电流平方成正比的。在变压器运行中，我们通常以空载损耗和负载损耗为衡量变压器损耗的两个重要参数。变压器制造厂设计负载系数在40％～60%范围内处于经济运行区，处于额定容量的30％以下的轻载或空载时经济性最差。50％负载率不是节能的最佳状态，考虑初装费、变压器、低压柜、土建投资及各项运行费用，又要考虑变压器在使用期间内预留适当的容量，变压

器的负载率应在75％～85％较合理。这样既充分利用变压器容量，又减少了其它投资费用。

在设计中，计算负荷一般偏大，负荷系数偏小。例如：深圳市某写字楼原采用4台变压器，其中3台1250KVA变压器，1台630KVA变压器。整改后，减了1台1250KVA变压器，每月节省变压器初装费30000元(1250×24＝30000)，一年节约变压器初装费360000元，同时还减少了一台变压器的空载损耗。又如深圳某小区，原采用6台1000KVA变压器，整改后为4台1000KVA变压器。6台变压器的损耗为6×13KW＝78KW，减少2台后为52KW，

减少有功损耗26KW，经过计算，年节约费用为150000元，同时还节省了两台变压器的投资费用。上述两个案例，整改前变压器的负荷率均小于60％，整改后变压器的负荷率均约85％。除选用节能变压器外，在变配电所设计时选用两台及以上变压器，中间增加联络柜，这样既提高了供电的可靠性，又可以根据电气设备的负荷情况及非空调季节情况，投入变压器的运行台数。上述设计理念，降低了变压器的电能损耗。

二、减少线路损耗

1、尽量减少导线长度。在设计及施工中，低压柜出线回路及配电箱出线回路，尽量走直线，少走弯路，不走或少走回头线。变配电所应尽可能靠近负荷中心。低压线路的供电半径一般不宜超过200米；负荷密集地区不宜超过100米；负荷中等密集地区不宜超过150米；少负荷地区不宜超过250米。这样可以减少电缆(线)长度，实现供电距离最短。例如，某工程为政府投资的大型工程，该工程为空调冷冻站专门设置了10/0.4KV变电所，内装3×2000KVA＋2×1600KVA变压器，变压器负荷率为80％，由4000A、3200A铜质密闭母线馈电。某外资设计公司出初设时，变电所低压配电室距冷冻站的控制室55米，为节约电能，对初步设计进行了调整，把变电所和空调控制室合并设置，使低压馈电距离缩短了55米。经计算，可节省在密闭母线上线路损耗达45KW。以每天冷冻站运行10小时，年运行100天计算，总耗电量为45000度，以0.68元/度计算，年节约电费3万余元。以该工程按70年使用期计算，总节约电费210万元。这是一个多么惊人的数字。

2、增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，加大一级导线截面。尽管增加了线路费用，由于节约了电能，从而减少了年运行费用。根据估算，在2～3年内即可回收因增加导线截面而增加的费用。为此，加大导线截面的投资是值得的。

3、在高层建筑中，变配电室应靠近电气竖井，以便减少主干线(电缆或插接母线)的长度。对于面积大的高层建筑物，应将电气竖井尽可能设在中部(或两端)，以便减少水平电缆敷设长度。

4、要将负荷进行归类。除对计费有要求的负荷及消防负荷外，普通负荷如：空调机、风机盘管、照明、新风机、电热水器等改由一条主干电缆供电，这样既便于消防切除非消防电源，又可在非空调季节，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减少线路的损耗。

三、提高功率因数

提高供配电网络的功率因数，实行无功补偿是建筑电气领域中又一节能课题，正在受到人们越来越多的关注。无功功率既影响供配电网络的电压质量，也限制了变配电系统的供电容量，更增加了供配电网络的线损。对供配电网络实行无功功率补偿，既可改善电压质量，提高供电能力，更能节电降耗。

在供配电系统中许多用电设备，如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等均为电感性负荷，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。为此，必须要在供配电系统中安装电容器柜(箱)。通过用电容器柜(箱)内静电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流，从而达到减少整体无功电流，同时又提高功率因数的

目的。当功率因数由0.7提高到0.9时，线路损耗约可减少40％。功率因数值大小应满足当地供电局要求。当无明确要求时，建议功率因数值为：高压用户0.9以上，低压用户0.85以上。

无功功率补偿有两种方法：

1、集中补偿。将电容器柜设置在变配电所低压侧集中补偿。集中补偿时，宜采用自动调节式补偿装置，这样可以防止过补偿时使无功负荷倒送。同时电容器组宜采用自动循环投切的方式。

2、就地补偿。容量较大，负荷平稳，其经常使用的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿。同时，在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备。如同步电动机及配有电子式或节能电感镇流器的荧光灯等。

在具体工程设计中有采用高低柜集中补偿及采用就地补偿等两种方式。究竟采用何种补偿方式较为合理，可根据工程的具体情况来确定。

四、平衡三相负荷

低压线路中，由于存在单相以及高次谐波的影响，使三相负荷不平衡。三相电压或三相电流不平衡会对供配电网络造成一系列危害。主要有：

1、影响变压器、电机的安全经济运行；

2、引起供配电网络相线及零线电能损耗加大；

3、影响计算机正常工作。引起照明灯寿命缩短(电压过高)或照度偏低(电压过低)以及电视机的损坏等；

4、对于通信系统，会增大干扰，影响正常通信质量。

为了减少三相负荷不平衡造成的能耗，应及时调整三相负荷，使三相负荷不平衡度符合下述规程规定：“要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10％，干线及支线首端的不平衡度不大于20％，中性线的电流不超过额定电流的25％”以及“三相配电干线的各项负荷宜分配平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115％，最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85％”。

要解决三相电压或三相电流的不平衡度，首先，设计时尽量使三相负荷平衡。同时可以采用调节单相电压及采用滤波器抑制谐波的方法。最好的方法是采用省电装置来平衡三相电压或三相电流。该省电装置能使线电压或线电流的不平衡度小于2％，零线上电流极小，使三相电压或三相电流基本平衡，从而大大减少了相线及零线上的电能损耗。

五、谐波的危害及抑制

供配电系统中的电能质量是指电压频率和波形的质量。电压波形是衡量电能质量的三个主要指标之一。随着各类电力电子设备在工业与民用建筑中日益广泛应用，由此产生的谐波电流对供配电系统的巨大影响，引起了人们的高度关注及重视。谐波电流的存在不仅增加了供配电系统的电能损耗，而且对供配电线路及电气设备产生危害。谐波的危害表现为：

1、谐波能使电网的电压及电流波形产生畸变，不仅降低了供配电网的电压，产生无功损耗，而且严重影响了电子设备及电器控制设备的稳定与安全运行。

2、谐波电流会导致变压器铜耗、铁耗、噪声增大、温度升高，迫使变压器基波负载容量下降。

3、电容器与配电系统中的感性负载构成并联或串连回路，这很有可能发生共振，放大谐波电流或电压，使电容器端电压增大，通过电容器的电

流增大，功率损耗增加。在谐波严重情况下，会使电容器击穿，甚至爆炸。

4、随着谐波次数高频率上升，集肤效应越明显，从而导致电缆的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减少，电缆的介质损耗增加。从而加速电缆绝缘老化，发生单相接地故障的次数明显增加。

5、谐波电流会增加异步电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电机过热。

6、谐波电流会使断路器的额定电流降低，可能使断路器异常发热，出现误动作或不动作。同时谐波电流会影响电力测量的准确性。

谐波的产生给供配电系统带来危害，让人们意识到抑制谐波的重要性及迫切性。为了抑制谐波，通常在变压器低压测或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器，或将有源滤波器及无源滤波器混合使用，或采用节电装置。通过上述措施有效滤除中性线和相线的谐波电流，这样不仅净化了电路，而且降低了电能损耗，提高了供电质量，保证了系统的安全可靠运行。

案例(1)：

深圳某公司采用ABB公司生产的三次谐波滤波器进行技术改造后，相电流由1063A减少到637A。零线中的三次谐波由1000A减少到50A。

案例(2)：

上述公司老化实验室采用三次谐波过滤器技术后，在11个月的时间内累计节电142032KWh，节约电费1.072万元(按平均工业用电电价0.83元/KWh计算)。每年节电量为15.5万KWh，节约电费12.685万元。

上述两个案例，大幅度的减少了线路损耗，节电显著，同时净化了电路，保证了设备安全可靠的运行。