非晶合金变压器在配网中的应用

发布日期：2013-07-22 浏览次数：2032

自电力变压器设备问世以来，在相当长的时期里，生产变压器一直采用传统的铁芯制造技术，以硅钢片为主要原材料。优质变压器的先决条件是降低自身损耗，提高电能的输入输出转换能力以及选用优质硅钢片。20世纪末，随着原材料制造工业技术的发展，变压器制造行业开始采用非晶合金材料制造变压器铁芯的技术。

　　非晶合金变压器，是指采用非晶合金制造成变压器铁芯并组装成的变压器，又称为非晶合金铁芯变压器。非晶合金在制造过程中采用了超急冷凝固的技术，在材料的微观结构中，金属原子在从液体（钢水）固化成固体的过程中，原子来不及排列成常规的晶体结构而被固化。这种原子结构无序排列的状态即称为非晶态，用此生产的材料被称为非晶合金。

　　非晶合金的特点

　　非晶合金具有非常优异的导磁性能，它的去磁与被磁化过程极易完成，较硅钢材料铁芯损耗低，可达到高效节能的效果，它具有低矫顽力、低激磁电流、良好的温度稳定性等特点，用非晶合金铁芯制造的变压器，其空载损耗较用硅钢片的S9产品系列下降70～80%，空载电流较S9系列下降20%。因而作为一种极其优良的导磁材料被引入变压器等需要磁路的产品中。

　　通常所说的非晶合金由于材料生产工艺的限制，一般为带材。鉴于容量的限制一般不大于4万千伏安，所以非晶合金变压器较适用于配电网。

　　选用非晶合金作为铁芯的变压器，有节能和环保的显著特点。首先，在环保方面，经技术检测，非晶合金油浸变压器可有效减排一氧化碳、一氧化硫、一氧化氮等有害气体，可有效降低对大气产生的污染。其次，非晶合金变压器最显著的特点是空载损耗很低，节能效果明显。由于非晶合金材料具有优越的导磁性，更易于以极少能耗磁化或消磁，因此非晶合金变压器的空载损耗远远低于传统变压器。在公路、城市基础设施及住宅小区等电力负荷波动较大的领域，非晶合金变压器的节能效益更加明显。由于节能效果显著，可节省大量的电厂投资，减少发电燃料的消耗，从而减少对大气环境的污染。

　　由于非晶合金变压器工艺复杂，因此其产品价格较同型号传统变压器高30%左右；但由于其节能效果显著，运营成本较低，其综合使用成本还是较传统变压器低。500千伏安的非晶合金变压器与常用的S9型变压器相比，非晶合金变压器每台每年可节约电能6832.8千瓦时，一年节约电费5207元（北京地区平均商用电现价为0.762元/千瓦时）。虽然非晶合金变压器比S9型变压器价格高30%左右,但所增加的成本可在该变压器运行的3~5年内全部回收。

　　非晶合金变压器的应用现状

　　北京城区供电公司配网现运行开闭站（配电室、箱变）592座，运行变压器1131台，总容量906890千伏安。在运行中的变压器中，型号多为S7/S8/S9。运行负载率接近于“零”以下的为79台,负载率20%以下的为641台，20%～50%以下的为373台,50%以上的为38台。
内容来自:中电易展网

　　由于城区配网在发展规划上强调互联互带的运行方式，使大批变压器在实际运行中出现了空载和低载，变压器空载损耗巨大。采用非晶合金变压器降低设备空载损耗，对降低线损和提高经济效益意义十分重大。

　　同时，非晶合金变压器采用全密封式结构，可延缓变压器油和绝缘纸老化，不仅结构紧凑，而且免维护、运行效率高。非晶合金变压器损耗低、发热少、温升低，运行性能非常稳定。另外，非晶合金变压器低压绕组为箔绕式，损耗低、抗短路能力强、结构合理。变压器的联接组别采用Dyn11，减少谐波对电网的影响，改善了供电质量，提高了供电可靠性。

前景广阔

　　随着人们对非晶合金材料优点的逐步认识及规模化生产，非晶合金材料将逐步取代传统的硅钢片铁芯变压器，成为新一代节能降耗产品。这对电网提高自身电能质量，降低自身损耗，最大限度地利用能源转换，增加电力企业活力，尤其是配网上的大规模应用，将发挥不可估量的作用。

　　由于电网建设和能源供需矛盾的增加，北京电力公司正着手解决电力结构性矛盾，改变过去“重主网、轻配网”的倾向。北京地区电网建设的方向是：“主网坚强、配网可靠。”要建设可靠的配网，就要淘汰掉那些低效、高耗、性能落后、安全性差的设施，努力发展节能型电力设备。非晶合金变压器高效节能的显著优点，正是北京城区电力配网现状的良好选择。

　　当前，北京城区供电公司所辖配网架构已经基本完善，供电可靠性也大大增加，但是现运行的大部分设备还不先进，如现在运行的变压器，基本属于S8/S9系列。

　　非晶合金变压器的产生及生产，大大改善了配电变压器制造业的传统格局。尤其是其显著的节能效果，有效降低了电网的线路损耗，从而降低了供电部门的运营成本。

　　虽然采用非晶合金变压器初期成本较高，但是其优异的低损耗性能，将使供电企业转变传统观念，通过选用节能型电力设备，降低经营成本，达到节能增效的目的。

　　因此，非晶合金变压器的推广应用，将是一条节能增效的路径，其在配网方面将有广阔的应用前景。

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