电力变压器的电气设计分析

电力变压器的电气设计分析

刘道铜

身份证 362103198305164810

摘要：在我国现代电力工程快速发展的背景下，电力系统建设完善性日益提升，为了提升电力系统运行效果与稳定性，需要做好变压器设计工作。变压器作为电力系统运行的核心构件，其运行状态会对供电质量产生直接影响，所以需要采用科学的设计方案，确保变压器电气设计效果，以优化与提升变压器运行为主要目标，实现电力系统的升级。因此，本文简要阐述了电气设计的重要作用，并对电气设计的基本思路进行总结，同时提出一些设计优化措施，希望可以对相关人员有所帮助。

关键词：电力工程；变压器；电气设计；设计要点；优化措施

在社会生产以及群众用电需求不断增加的形势下，电力系统运行必须保持稳定与安全，但是当前电力系统建设依然面临着许多挑战。为了确保电力系统运行质量，为社会提供良好的供电服务，则必须做好电力变压器设计工作，结合电力系统的实际情况，采用科学的设计方案，确保变压器能够稳定、安全运行，同时更多地采用节能技术，降低变压器运行能耗，从而能够提升电力系统运行效果，确保变压器设备的功能充分发挥，为电力系统运行提供支持，是电力变压器设计的关键要点。

1电气设计在电力变压器中的重要作用

变压器在电力系统中具有重要的作用，是对电压调节的基础设备，从而实现电力系统的高效、安全输送，所以需要对其电气设计进行调整，能够使得变电系统运行更加稳定。在电力变压器设计过程中，需要结合变压器的基本特征，考虑到其运行过程中存在的影响因素，确保将各项影响降到最低，提升其运行稳定性，并充分考虑到运行的能源消耗。关于变压器的电气设计，是一项复杂的工作，对于设计方案科学性要求较高，整体设计优化难度较大，需要准确掌握关键要点，才能够达到设计优化的效果。首先，通过用电力变压器电气设计，可以有效降低电力系统运行产生的损耗，减少不必须要的能源浪费，从而提升电力系统运行效率，有利于构建科学的节能体系；其次，需要考虑到变压器设备运行的安全性，加强对运行过程中存在的安全隐患分析，进而对其进行优化调整，通过对其电气运行模式的优化设计，能够改变变压器运行状态，确保其故障发生率能够降低，最大程度提升电力系统安全性，为群众提供安全的电力服务。为此，必须全面落实电气设计工作，是提升电力系统运行质量的关键所在，必须采用科学的设计方案，对变压器的损耗、噪声、绝缘以及抗短路等多个方面进行优化设计，使得电力变压器运行安全性与稳定性不断增强[2]。

2电力变压器的电气设计基本思路分析

在对电力变压器进行设计时，需要明确基本设计思路，才能够提升电气设计方案科学性。结合相关实际实践经验来看，基本思路可以从以下两个方面入手：（1）变压器材料与工艺设计。变压器中具有许多构件与导线，是变压器各项功能实现的基础，且构件材料会对其产生直接影响，比如导线如果采用的材料电阻较大，就会增加电力损耗，所以需要对各项材料的选择进行优化，确保材料性能的基础上，降低运行消耗问题，从而能够提升环保效果；在工艺优化设计中，需要考虑到变压器的运行特征，对工艺进行调整，确保采用的工艺能够达到变压器设备运行质量需求，从而能够提升变压器运行效果，为电力系统电压调整提供支持[3]。（2）电气运行模式设计。运行模式是指变压的基本运行方式，不同运行模式下，变压器的能耗、安全性等存在很大差异，为了解决当前变压器运行损耗较高的问题，需要从经济合理的角度，对其运行模式进行优化调整，比如采用无功补偿等方式，减少变压器运行中的损耗，通过集中补偿、分组补偿等不同当时，选择合适的电容器，对其整体运行模式进行调整，结合对工艺、材料的优化，构建完善的电气设计优化方案，从而能够使得变压器运行模式得以优化；合理的补偿模式，对于变压器运行具有重要作用，所以需要结合变压器的实际情况，对其运行模式进行设计优化[4]。

3电力变压器的电气设计优化策略——工程案例分析

3.1合理选择变压器参数

变压器的参数会对其运行产生直接影响，所以需要确保其参数合理性，参数设计过程中，需要依据电力系统的实际情况，确保参数满足电力系统的运行要求，才能够保证变压器设备的功能全部发挥。在H市某电力企业的变压器设计中，考虑到近些年来城市经济发展较快，工厂数量增加，用电高峰负荷加大，所以对变压器的参数进行优化调整，通过提升变压器运行负荷的方式，使其能够达到用电高峰期的要求，能够承担高峰期的负荷压力，确保变压器设备能够高效运行，从而使得电力系统运行稳定性提高，避免在用电高峰期出现停电、系统故障等问题，提升资源利用率，符合节能环保发展相关政策的基本要求，能够有效促进变压器电气设计质量提高[6]。

3.2全面降低运行损耗

电力系统运行必然会产生一定的损耗问题，损耗较高会导致电力资源浪费，降低电力资源利用率，所以在变压器的电气设计中，需要充分考虑到降低损耗的问题，通过对电气设计的优化，减少其运行过程中的损耗。某电力单位在变压器设计时，对当前的系统损耗进行充分调查与统计，依据当前的损耗现状对其电气设计进行优化。首先，对变压器处于电网中的布局方案进行优化，以降低变压器到各个阶段的距离为核心思想，通过对布局的优化处理，使其运行期间的损耗得以控制，有效降低运行中的损耗问题。其次，在降低传输距离的情况下，需要缩短电力线路长度，但是这种方式会增加导线电阻，从而增加损耗，还容易引起安全问题，为此通过提升导线横截面面积的方式，使其运行电阻降低，对电力损耗进行控制，能够在降低电阻与损耗的基础上，提升电力线路运行安全性。最后，对变压器的导线材料进行调整，选择损耗率最低的导线材料，导线选择需要结合变压器的基本特征，明确变压器运行功率参数，才能够提升选择科学性，从而能够有效减少电力变压器运行能源损耗，实现对电力变压器的科学化控制，是变压器电气设计中的重要优化措施。

3.3加强变压器噪声控制

在变压器运行过程中，会产生较大的噪声，噪声过大会导致变压器设备运行出现问题，所以需要做好噪声控制，确保噪声强度能够降低。结合某电力企业的实践经验，通过对变压器的运行噪声分析，主要包括机械噪声与冷却噪声，所以从这两个方面入手，对噪声进行优化控制。首先，对变压器内部结构进行调整，主要是降低其内部机械振动，防止机械振动频率过高引起噪声问题，将钢片的结构密度提升后，有效降低了机械振动，在噪声控制中取得了良好的效果，使得变压器内部机械振动频率得以降低，这种方式不仅降低了噪声，同时能够提升变压器运行稳定性，防止由于机械振动导致结构内部出现损伤问题；其次，对变压器内部的电磁结构进行调整，采用纵向压缩铁芯结构的方式，将铁芯产生的频率和噪声进行隔离，起到了良好的应用效果，降低噪声对于减少电力变压器运行损耗具有重要的作用，还能够减少不必要的电能损耗，使得变压器设备整体运行效果提高，在电气优化设计中具有重要的作用。

结束语

综上所述，电力变压器在电力系统中具有重要的作用，所以需要做好电气优化设计，全面提升设备性能，确保变压器能够安全稳定运行，为此本文提出多项科学有效的设计优化措施，希望能够电气设计领域起到一定的借鉴与帮助作用，不断提升电气设计工作科学性，使得变压器运行能够得以优化，提升电力工程运行质量。

参考文献

[1]马莉华. 大型电力变压器的电气设计相关问题[J]. 数字化用户, 2020(000):11-11.

[2]周敏华. 探究大型电力变压器的电气设计[J]. 安防科技, 2020(16):1-1.

[3]陈玉国, 陈相如, 张继兰,等. 大型电力变压器的引线故障与预防分析[J]. 电工电气, 2020(2):3-3.