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深圳变压器生产厂家介绍:非晶合金配电变压器技术

浏览次数:    发布时间:2019-06-27 09:12:18    

深圳变压器生产厂家|1 概述


      变压器是根据电磁原理而制造的一种输变电设备,导磁磁路系统是变压器的一个主要部分。导磁材料的性能直接影响变压器的技术经济指标。本文介绍的是用非晶合金作为导磁材料所制造的一种配电变压器,其空载损耗值与同容量的新S9型配电变压器相比,可降低75%,节能效果明显。


      在电力系统中,发、供、用电过程的电能损耗主要包括线路损耗和变压器损耗两大部分。整个线路除有一定数量的输电变压器外,还有运行在电力系统末端的配电变压器,其总数量和总容量所占的比例很大,为配电网中不可缺少的主要设备,分布面非常广泛。目前国家还在不断进行电网建设和改造,如果所有配电变都能采用非晶合金铁心变压器,那么既可为国家节约大量能源,又会取得显著的环保效益。


      2 设计思路

     非晶合金铁心配电变压器的最大优点是,空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。除此设计思路外,还须遵循以下三点要求:


      (1)由于非晶合金材料的饱和磁密较低,在产品设计时,额定磁通密度不宜选得太高,通常选取1.3~1.35T磁通密度便可获得较好的空载损耗值。


      (2)非晶合金材料的单片厚仅为0.03mm,所以其叠片系数也只能达到82%~86%。


      (3)为了使用户能获得免维护或少维护的好处,现把非晶合金配电变压器的产品,都设计成全密封式结构。


      3 结构特点


      利用导磁性能突出的非晶合金,来用作制造变压器的铁心材料,最终能获得很低的损耗值。但它具有许多特性,在设计和制造中是必须保证和考虑的。主要体现在以下几个方面:


      (1)非晶合金片材料的硬度很高,用常规工具是难以剪切的,所以设计时应考虑减少剪切量。


      (2)非晶合金单片厚度极薄,材料表面也不是很平坦,则铁心填充系数较低。


      (3)非晶合金对机械应力非常敏感。结构设计时,必须避免采用以铁心作为主承重结构件的传统设计方案。


      (4)为了获得优良的低损耗特性,非晶合金铁心片必须进行退火处理。


      (5)从电气性能上。为了减少铁心片的剪切量,整台产品的铁心由四个单独的铁心框并列组成,并且每相绕组是套在磁路独立的两框上。每个框内的磁通除基波磁通外,还有三次谐波磁通的存在,一个绕组中的两个卷铁心框内,其三次谐波磁通正好在相位上相反,数值上相等,因此,每一组绕组内的三次谐波磁通向量和为零。如一次侧是D接法,有三次谐波电流的回路,当在感应出的二次侧电压波形上,就不会有三次谐波电压的分量。


      根据上面分析,三相非晶合金配电变压器最合理的结构为:铁心,由四个单独铁心框在同一平面内组成三相五柱式,必须经退火处理,并带有交叉铁轭接缝,截面形状呈长方形。绕组,为长方形截面,可单独绕制成型的,双层或多层矩形层式。油箱,为全密封免维护的波纹结构。


      4 性能要求


      目前广泛采用的新S9型配电变压器,其铁心所采用的导磁材料通常为30Z140高导磁冷轧硅钢片,其饱和磁密比非晶合金高,产品设计时所选取的磁通密度通常在1.65~1.75T之间。这也就是非晶合金铁心配电变压器比新S9型配电变压器空载损耗低的一个主要原因。表1为三相非晶合金铁心配电变压器与新S9型配电变压器空载损耗值的比较。

5 使用效果


      三相非晶合金铁心配电变压器与新S9型配电变压器相比,其年节约电能量是相当可观的。


      以800kVA为例,△P0为1.05kW;两种型式配电变压器的负载损耗值是一样的,则△Pk=0,那么,便可计算出一台产品每年可减少的电能损耗为:


      △Ws=8760(1.05+0.62×0)=9198kW·h


      通过该种规格产品的计算可知,三相非晶合金铁心配电变压器系列产品的节能效果非同一般。由于油箱又设计成全密封式结构,使变压器内的油与外界空气不接触,防止了油的氧化,延长了产品的使用寿命,为用户节约了维护费用。


      6 发展前景


      非晶合金变压器若能完全替代新S9系列配变,如10kV级配电变压器年需求量按5000万kVA计算时,那么,一年便可节电100亿kW·h以上。同时,还可带来少建电厂的良好的环保效益,少向大气排放温室气体,这样会大大地减轻对环境的直接污染,使其成为新一代名副其实的绿色环保产品。总之,国家在城乡电力网系统发展与改造中,若能大量推广采用三相非晶铁心配电变压器产品,其最终会获得节能与环保两方面的效益。  


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