变匮器专题・ 陈华山 （上海置信变压器有限公司，２００３３５，上海） 【摘要】 为了促进变压器能效的提高，各国都制定了各自的变压器能效（或损耗）标准。介绍我 国、欧盟、美、日等地１０ ｋＶ级三相油浸式配电变压器的能效标准，给出能效标准表，并根据相关公式，对 我国和欧盟、关、日等地的能效标准进行比较。我国标准ＧＢ ２００５２－－２０１３（（三相配电变压器能效限定值 及能效等级》中能效３级的空载损耗与负载损耗和欧盟标准ＥＮ ５０４６４．１—２００７中的ｃ 级与Ｂ 级基本 相当，ＧＢ ２００５２中的能效２级在５５ ｃ（＝时５０％额定负载下的效率和美国能源部现行配变节能标准相 同，ＧＢ ２００５２中能效２级在标准负载率（４０％或５０％）时的总损耗和日本第二版油浸配变领跑者标 准（ＪＩＳ Ｃ４３０４－－２０１３）接近。 关键词 变压器效率标准综述 变压器是输配电系统中的主要部件。在传输电 能的过程中，变压器自身也消耗电能。在系统中， 由于变压器的使用量大、运行时间长，其累计消耗 的电能是相当大的。有文献报道，我国电网中变压 配电变压器的损耗，经国家能源基础与管理标准化 技术委员会提出，由国家质量监督检验检疫总局和 国家标准化管理委员会于２００６年１月联合发布的 国家标准ＧＢ ２００５２－－２００６《三相配电变压器能效 器的自身损耗占全部电网损耗的３０％一４０％，约 为全国发电量的３％。因此，提高变压器的能效， 降低变压器的损耗成为节能减排的一项重要举措。 限定值及节能评价值》是我国首版三相配变的能 效标准，于２００６年７月实施。这一标准覆盖了ｌ０ ｋＶ级３０ ｋＶＡ一１ ６００ ｋＶＡ三相油浸式配电变压器 国发［２０１２］４Ｏ号文件《关于印发节能减排“十 二五”规划的通知》将降低变压器损耗列入节能 减排“十二五”规划的主要节能指标。根据规划 系列和干式配电变压器系列。该标准中的第４．２条 为强制性条款，列出了每个容量配变的空载损耗值 和负载损耗值，作为三相油浸配变的能效限定值， 的要求，２０１５年变压器空载损耗要比２０１０年降低 ２３％一３０％，负载损耗要降低１０％。 提高输配电的效率，特别是提高变压器的能 效，降低变压器的损耗也是世界各国普遍关注的一 个课题。为了促进变压器能效的提高，控制变压器 的损耗，各国都制定了各自的变压器能效（或损 耗）标准。在我国变压器类产品中，１０ ｋＶ级三相 油浸式配电变压器是直接向电网终端用户供电的一 个量大面广的品种。根据以往的统计资料，这部分 配变约占变压器总销售量的１／４～１／３。为便于读 者了解世界主要国家配电变压器能效标准的概况， 这些损耗值和当时ｓ９系列配变是一致的。该标准 的能效限定值为三相油浸配变的损耗水平设置了一 道门槛，能效性能低于ｓ９系列的配变被市场拒之 门外。 该标准的第４．３条是另一条强制性条款，列出 了等同于Ｓ１ ｉ系列配变的损耗值作为三相油浸配变 的目标能效限定值，条款规定实现目标的期限为 ４ ａ，目标限定值于２０１０年７月实施，同时Ｓ１１系 列配变的损耗指标取代ｓ９系列而作为能效限定值， ｓ９系列配变随即降格为能效性能超标的产品而被 终止生产和销售。 进入节能减排“十二五”规划时期，国家对 本文对我国、欧盟、美、日等地的三相油浸配变能 效标准作简要介绍。 １ 我国三相油浸配变的能效标准 节能减排工作提出了更高的要求。在修订首版能效 标准的基础上，经国家发改委资源节约与环保司、 工信部节能与综合利用司联合提出，由国家质量监 督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于２０１３ 为贯彻节能减排的方针，加强能源管理，制约 雩＂ｔｔｔ＂雾（２０１５—１） ・变压器专题・ 年６月联合发布的国家标准ＧＢ ２００５２－－２０１３《三 相配电变压器能效限定值及能效等级》作为代替 ＧＢ ２００５２－－２００６的第二版三相配变的能效标准， 于２０１３年ｌ０月实施。 第二版配变能效标准列出了１０ ｋＶ级３０ ｋＶＡ ～１ ６００ ｋＶＡ三相油浸式配电变压器各个容量的空 载损耗值和负载损耗值。与首版不同的是，每个容 量配变的损耗分为三级。根据该标准强制性条款第 ４．２条和第４．３条的规定，其中３级损耗值为配变 必须达到的能效限定值，这些能效限定值等同于 Ｓ１ １系列配变的损耗值。 配变能效２级损耗值和Ｓ１３系列配变相同，配 变能效１级中的空载损耗值和能效２级相同，而负 载损耗值则比能效２级低２０％。能效为１级或２级 的配变在招投标活动中具有一定的优势，在初期还 可享受国家节能产品的补贴。部分三相油浸配变的 能效等级如表１所示。 表１ 我国部分三相油浸配变能效等级表 （摘自ＧＢ ２００５２－－２０１３） 额定 １级 ２级 ３级 容量／ｋＶＡ 空载 负载 空载 负载 空载 负载 损耗／ｗ 损耗／ｗ 损耗／Ｗ 损耗／Ｗ 损耗／ｗ 损耗／ｗ ５０ １００ ６９５ １００ ８７０ ｌ３Ｏ ８７０ ｌ００ １５０ １ ２００ １５０ １ ５０ｏ ２０ｏ ｌ ５００ ３１５ ３４０ ２ ９２０ ３４０ ３ ６５０ ４８０ ３ ６５Ｏ ５ｏｏ ４８Ｏ ４ １２０ ４８Ｏ ５ ｌ５Ｏ ６８０ ５ １５０ ｌ ０００ ８３０ ８ ２４０ ８３０ １０ ３ｏｏ １ ｌ５Ｏ １０ ３ｏｏ ｌ ６００ ｌ ｌ７０ １ｌ ６００ ｌ ｌ７０ １４ ５００ １ ６４０ １４ ５００ ２欧盟三相油浸配变的损耗标准 ２００７年，欧盟发布了欧洲标准ＥＮ ５０４６４．１ｍ ２００７《三相５０ Ｈｚ设备最高电压３６ ｋＶ及以下 ５０ ｋＶＡ～２ ５００ ｋＶＡ油浸配电变压器第１部分： 通用要求》，该标准中的表２和表３给出了设备最 高电压２４ ｋＶ及以下三相油浸配变系列的损耗值。 表２为负载损耗表，分为Ａ 、Ｂ 、Ｃ 和Ｄ 四个等 级；表３为空载损耗表，分为Ａ。、Ｂ。、Ｃ。、Ｄ。和 Ｅ 五个等级。 部分三相油浸配变负载损耗值和空载损耗值如 本文表２和表３所示。变压器制造商、经销商和用 户可以根据自身的实际需要任意选择适用的等级。 表２中四个等级的负载损耗值和表３中五个等级的 空载损耗值可搭配成二十种组合，其中任何一种组 合都可以作为制造、销售和订购三相油浸配变的损 耗标准。 表２ 欧盟部分三相油浸配变负载损耗表 （摘自ＥＮ ５０４６４．１－２ＯＯ７， ＝２４ ｋＶ） 额定容量／ｋＶＡ 负载损耗／ｗ Ｄｋ级 Ｃｋ级 Ｂｋ级 Ａｋ级 ５０ １ ３５０ ｌ １００ ８７５ ７５Ｏ １ｏｏ ２ １５０ １ ７５０ １ ４７５ １ ２５０ ３ｌ５ ５ ００Ｏ ３ ９０ｏ ３ ２５０ ２ ８ｏ０ ５０ｏ ７ ２０ｏ ５ ５ｏｏ ４ ６ｏｏ ３ ９００ ｌ Ｏ０Ｈ０ １３ Ｏｏｏ １Ｏ ５ｏｏ ９ Ｏｏ０ ７ ６００ １ ６００ ２０ Ｏ０ｏ １７ Ｏｏｏ １４ ｏｏＯ １２ ００Ｏ 表３欧盟部分三相油浸配变空载损耗表 （摘自ＥＮ ５０４６４．１＿２ＯＯ７， ＝２４ ｋＶ） 额定容量／ｋＶＡ 空载损耗／ｗ Ｅ 级 Ｄ。级 Ｃ。级 Ｂ。级 Ａ 级 ５０ １９０ １４５ １２５ ｌｌ０ ９０ １０ｏ ３２０ ２６０ ２１０ １８０ ｌ４５ ３ｌ５ ７７０ ６３０ ５２０ ４４０ ３６０ ５ｏｏ ｌ ｌ０ｏ ８８Ｏ ７２０ ６１０ ５１０ ｌ Ｏ０ｏ １ ７０ｏ １ ４ＯＯ １ ｌ００ ９４０ ７７０ ｌ ６００ ２ ６ｏ０ ２ ２ｏｏ ｌ ７００ １ ４５０ １ ２ｏｏ 根据有关资料，欧盟将修订配电变压器的性能 标准，已经提出了一个法规草案（Ｇ／ＴＢＴ／Ｎ／ ＥＵ１４６），规定了变压器最低效率要求，将于２０１５ 年７月实施。届时，根据欧盟发布的《耗能产品 生态化设计指令》（２００９／１２５／ＥＣ），能效性能不符 合新标准的三相油浸配变将被拒人欧盟市场。 ３美国三相油浸配变的效率标准 美国制定耗能产品的节能标准起步较早。早在 ２ｌ世纪初，美国电气制造商协会就发布了ＮＥＭＡ 标准ＴＰ１＿２００２《配电变压器能效设定导则》。该 标准适用于一次侧电压３４．５ ｋＶ及以下的油浸式 单、三相配电变压器系列和干式单、三相配电变压 器系列。 不同于规定损耗值的一般变压器标准，这一标 准是以变压器在５５℃时５０％额定负载下的效率来 表征变压器的能效水平。为此，标准给出了计算变 压器效率的公式： １００ Ｘ（Ｋ×Ｐ×１ ０００） ，，、 ■ ¨ 式中： 负载系数，油浸配变为０．５ Ｐ——额定容量，ｋＶＡ 舰——空载损耗，ｗ 址——指定参考温度（５５℃）时额定负载 下的负载损耗，Ｗ 这一标准中的表４—１列出了三相油浸式 雩世晕（２０１５—１） ・变压器专题・ １５ ｋＶＡ～２ ５００ ｋＶＡ配电变压器系列的效率值，其 中部分三相油浸配变的效率如本文表４中Ａ列 所示。 表４美国部分三相油浸配变效率表 这一标准中的表９列出了三相５０ Ｈｚ、６ ｋＶ级 ２０ ｋＶＡ～２ ０００ ｋＶＡ配变系列的标准能耗率，即标 准规定负载率（４０％或５０％）时的变压器总损耗。 标准给出了配变标准能耗率（总损耗）的计算 公式： 额定容量／ｋＶＡ Ａ２） ４５ ９８．６％ 效率 ） Ｂ３） ９８．７６％ Ｃ４） ９８．９２％ Ｐ ｉ＋（ ）×Ｐｍｓ （２） ｌｌ２．５ ９８．８％ ９９．０Ｉ％ ９９．ＩＩ％ ３００ ９９．０％ ９９．２３％ ９９．２７％ ５００ ９９．１％ ９９．２５％ ９９．３５％ １ ０ｏ０ ９９．２％ ９９．３６％ ９９．４３％ １ ５００ ９９．３％ ９９．４２％ ９９．４８％ １）为５５℃时５Ｏ％额定负载下的效率值； ２）摘自美国电气制造商协会标准ＴＰ１－－２００２； ３）摘自美国能源部标准ＥＥＲＥ一２０１０一ＢＴ—ＳＴＤ一００４８，规定２０１０ 年１月至２０１６年１月期间实施； ４）摘自美国能源部标准ＥＥＲＥ一２０１０一ＢＴ—ＳＴＤ一００４８，规定２０１６ 年起实施 随着节能活动的深入开展，人们对耗能产品提 出了更高的节能要求。２００７年，美国能源部发布 了文件号为ＥＥＲＥ一２０１０一ＢＴ—ＳＴＤ一００４８的《配 电变压器节能标准》。这一标准的适用范围覆盖油 浸式和干式单、三相配电变压器系列。标准中的表 Ⅱ．２列出了三相油浸式１５ ｋＶＡ～２ ５００ ｋＶＡ配电 变压器系列的效率值，作为２０１０年１月至２０１６年 １月实施的油浸配变联邦节能标准。标准规定这个 期间所生产和订购的油浸配变的效率不得低于表中 的数值。表中部分三相油浸配变效率值如本文表４ 中Ｂ列所示。 美国能源部配变节能标准中的表Ｉ．５还列出 了更高要求的三相油浸配变系列效率值作为２０１６ 年１月起所有三相油浸配变必须遵守的效率标准。 表中部分三相油浸配变效率值如本文表４中ｃ列 所示。 ４ 日本三相油浸配变的能耗率标准 为了贯彻《京都议定书》的方针，推进节能 减排活动，控制和降低使用耗能产品时的能源消 耗，自１９９９年起，日本引入了“节能产品领跑 者”制度。截至２０１２年，“节能产品领跑者”制 度已经覆盖了客运汽车、空调器、电冰箱和变压器 等２３项耗能产品。 ２００５年，经日本工业标准委员会审议，由Ｅｔ 本标准协会发布的日本工业标准ＪＩＳ Ｃ４３０４－－２００５ 《配电用６ ｋＶ油浸变压器》是日本首版油浸配变 的领跑者标准，覆盖了油浸式单、三相５０ Ｈｚ、６０ Ｈｚ配电变压器系列。 雩世雾（２ｏ１５～１） 式中：Ｐ；——空载损耗，ｗ ｍ——标准负载率，额定容量５００ ｋＶＡ及以 下时为４０％，额定容量５００ ｋＶＡ以 上时为５０％ Ｐ ——参考温度（７５℃）下额定容量时的 负载损耗，ｗ 日本工业标准对配变的空载损耗值和负载损耗 值未作规定，允许各制造商自由选择，但是规定了 标准能耗率，达到标准能耗率（允许裕度＋１０％） 的配变即为领跑者，由相关部门授予节能标志。其 中部分三相油浸配变标准能耗率如表５中Ａ列 所示。 表５ 日本部分三相油浸配变标准能耗率表 额定容量／ｋＶＡ 标准能耗／ｗ ） Ａ２） Ｂ３） ５０ ３Ｏ６ ２５２ １００ ４８１ ４０９ ３０ｏ ９８６ ８７９ ５０ｏ ｌ ３７０ ｌ ２５０ １ ００ｏ ３ ３００ ２ ９６０ １ ５ｏｏ ４ ６４０ ４ １１Ｏ １）为标准负载翠时的能耗率（总损耗），５００ ｋＶＡ及以Ｆ标准负载率 为４０％，５００ ｋＶＡ以上标准负载率为５０％； ２）摘自日本工业标准ＪＩＳ ＣＡ３０４－－２００５； ３）摘自日本工业标准ＪＩＳ Ｃ４３０４－－２０１３ 随着节能减排的要求越来越高，２０１２年，日 本经济产业省提出了更高要求的第二版领跑者标准 目标值，其中三相５０ Ｈｚ油浸配变标准能耗率的目 标值应符合以下计算值：额定容量为５００ ｋＶＡ及 以下时，Ｅ＝１６．６Ｐ 凹 ；额定容量５００ ｋＶＡ以上 时，Ｅ＝１１．１ ｐＯ啪。其中，Ｅ为配变标准能耗率 （总损耗），Ｐ为配变额定容量。 ２０１３年，经Ｅｔ本工业标准委员会审议，由Ｅｌ 本标准协会发布的日本工业标准ＪＩＳ Ｃ４３０４－－２０１３ 《配电用６ ｋＶ油浸变压器》，代替了ＪＩＳ ｃ４３０４— ２００５中的第二版油浸配变的领跑者标准目标值。 这一新标准中的表９列出了三相５０ Ｈｚ、６ ｋＶ级 ２０ ｋＶＡ一２ ０００ ｋＶＡ配变系列新的标准能耗率，这 些标准能耗率和上一段末尾所给出的计算值是一致
