什么是電力變壓器能效等級(jí)？一文讀懂能效標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)能價(jià)值

在倡導(dǎo)綠色制造和“雙碳”目標(biāo)的今天，電力變壓器作為電網(wǎng)中無(wú)處不在的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其能效水平直接關(guān)系到全社會(huì)的能源消耗與碳排放。電力變壓器能效等級(jí)，正是衡量其能耗高低、區(qū)分其節(jié)能水平的權(quán)威標(biāo)尺。

一、 能效等級(jí)是什么？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電力變壓器能效等級(jí)是國(guó)家對(duì)變壓器能耗值設(shè)定的強(qiáng)制性或引導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。它根據(jù)變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗這兩個(gè)核心參數(shù)的高低，將變壓器的能效性能劃分為不同的級(jí)別。

這類似于我們購(gòu)買家電時(shí)看到的“中國(guó)能效標(biāo)識(shí)”，一級(jí)能效代表最節(jié)能，三級(jí)（或二級(jí)）則代表市場(chǎng)準(zhǔn)入水平。等級(jí)數(shù)字越小，意味著變壓器的損耗越低，運(yùn)行起來(lái)越省電。

二、 核心概念：空載損耗與負(fù)載損耗

要理解能效等級(jí)，必須先明白它是基于哪兩項(xiàng)“考試成績(jī)”來(lái)評(píng)定的：

① 空載損耗（鐵損）

◆ 定義：當(dāng)變壓器一側(cè)繞組施加額定電壓，另一側(cè)開路時(shí)，變壓器自身消耗的功率。

◆ 特點(diǎn)：這是一個(gè)固定損耗，只要變壓器掛網(wǎng)運(yùn)行（即使不帶任何負(fù)載），就會(huì)持續(xù)產(chǎn)生。它主要消耗在變壓器的鐵芯上，用于建立和維持磁場(chǎng)。

◆ 好比：一個(gè)水車系統(tǒng)，即使沒有在抽水，只要水流（電壓）在推動(dòng)，水車自身的軸承摩擦和風(fēng)阻也會(huì)消耗一部分能量。

② 負(fù)載損耗（銅損）

◆ 定義：當(dāng)變壓器一側(cè)繞組短路，另一側(cè)通過(guò)額定電流時(shí)，變壓器繞組電阻消耗的功率。

◆ 特點(diǎn)：這是一個(gè)可變損耗，其大小與負(fù)載電流的平方成正比。負(fù)載越大，損耗越高。它主要消耗在變壓器的繞組（線圈）上。

◆ 好比：水車在抽水時(shí)，水在管道中流動(dòng)與管壁產(chǎn)生的摩擦阻力，流量（電流）越大，阻力損耗越大。

能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，就是對(duì)不同容量變壓器的這兩項(xiàng)損耗值設(shè)定了上限。一級(jí)能效的損耗限值最嚴(yán)格，三級(jí)最寬松。

三、 中國(guó)的能效標(biāo)準(zhǔn)與等級(jí)劃分

目前我國(guó)執(zhí)行的最新強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是 《電力變壓器能效限定值及能效等級(jí)》（GB 20052-2020）。

◆ 能效3級(jí)：代表了變壓器的能效限定值。低于此等級(jí)的產(chǎn)品被視為高耗能變壓器，不允許在市場(chǎng)上生產(chǎn)、銷售和使用。這是法定的“準(zhǔn)入門檻”。

◆ 能效2級(jí)：代表了目標(biāo)能效值，是引導(dǎo)和鼓勵(lì)企業(yè)達(dá)到的節(jié)能水平。

◆ 能效1級(jí)：代表了先進(jìn)水平，是當(dāng)前技術(shù)下能達(dá)到的最節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。采購(gòu)和使用一級(jí)能效變壓器是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳的最直接手段。

重要提示：新國(guó)標(biāo)GB 20052-2020相較于舊標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各等級(jí)損耗的要求大幅提升，這意味著現(xiàn)在生產(chǎn)的一級(jí)能效變壓器，其節(jié)能效果遠(yuǎn)優(yōu)于過(guò)去的老產(chǎn)品。

四、 推行能效等級(jí)的重要性

① 巨大的節(jié)能潛力：變壓器是“永不關(guān)機(jī)的能耗大戶”。一個(gè)大型數(shù)據(jù)中心或工業(yè)企業(yè)，使用一級(jí)能效變壓器相比三級(jí)能效，每年節(jié)省的電費(fèi)可達(dá)數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)元。

② 減少碳排放：節(jié)約一度電，就減少一份發(fā)電側(cè)的碳排放。推廣高效變壓器是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)在電力輸配環(huán)節(jié)的關(guān)鍵舉措。

③ 降低全生命周期成本（TCO）：雖然一級(jí)能效變壓器的采購(gòu)價(jià)格稍高，但其在長(zhǎng)達(dá)20-30年的運(yùn)行壽命中，節(jié)省的電費(fèi)遠(yuǎn)高于初始投資差價(jià)，全生命周期綜合成本更低。

④ 倒逼技術(shù)升級(jí)：能效標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)制造商研發(fā)更優(yōu)質(zhì)的鐵芯材料（如非晶合金、高導(dǎo)磁硅鋼片）、優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)工藝，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

五、 如何判斷與選擇？

◆ 查看能效標(biāo)識(shí)：合規(guī)的變壓器產(chǎn)品上必須貼有“中國(guó)能效標(biāo)識(shí)”標(biāo)簽，明確標(biāo)注其等級(jí)。

◆ 使用專業(yè)設(shè)備檢測(cè)：對(duì)于在運(yùn)變壓器，可以使用變壓器容量特性測(cè)試儀等設(shè)備，實(shí)際測(cè)量其空載損耗和負(fù)載損耗，并與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，以判斷其真實(shí)的能效水平，為節(jié)能改造或電力稽查提供依據(jù)。

電力變壓器能效等級(jí)不僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的標(biāo)簽，更是國(guó)家推動(dòng)節(jié)能減排、企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效的重要工具。在選擇變壓器時(shí)，不應(yīng)只關(guān)注初始購(gòu)買成本，更應(yīng)著眼于其長(zhǎng)期的運(yùn)行能耗。選擇更高能效等級(jí)的變壓器，是一項(xiàng)對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益都有利的“雙贏”投資。