新型配电变压器的节能分析与应用探讨

S9型为普通硅钢片，片厚为0.35mm，单位铁损1.55W/kg。如果要使单位损耗进一步降低，就需进一步采用激光照射和机械压痕的措施，如日本采用激光照射的ZDKH冷轧取向硅钢片，0.27厚为0.93W/kg，0.23厚为0.85W/kg。硅钢片越薄，涡流的抵消效果越好，损耗越低。 　　为了降低损耗，硅钢片使用的厚度越来越薄，而片形越薄，刚度越差，给叠积铁芯造成困难，而卷铁芯变压器适宜使用薄型硅钢片。因卷铁芯几乎没有叠铁芯的叠接接缝，减少了磁阻，因此空载损耗小。卷铁芯变压器制作加工较困难（特别是630kVA以上的变压器），设备投资大，容量越小的，卷铁芯*性体现得越明显，但容量越大的卷铁芯的*性就越显现不出来。因此，卷铁芯产品尚不具备明显优势，近期不存在卷铁芯变压器取代叠铁芯变压器的趋势，但薄型高导磁取向硅钢片和非晶合金钢片的大量生产，卷铁芯制造设备的研究成功，卷铁芯变压器已被世界各国所重视，未来，卷铁芯变压器将会有更大的发展前途。 　　目前，zui节能的新型配电变压器是非晶合金铁芯变压器，简称非晶变压器，铁芯采用非晶合金卷制而成。非晶变压器的性能代号可达到16，相对于9系列，可降低空载损耗80%。金属熔化后在高温下分子不按晶格排列，缓慢冷却时，形成结晶态，当急速冷却时来不及按晶格排列而成非晶态，制造非晶合金时，其冷却速度为105～107K/s。非晶合金由铁、镍、铬、钴等金属添加硼、碳、硅、磷等非金属组成。非晶合金磁化功率小，磁滞损耗小，涡流损耗小，比用硅钢片铁芯的变压器空载损耗下降70%~80%。目前750kVA及以下非晶配电变压器已进入了商业化生产，制造商已达30多家。 　　非晶合金片厚度只有0.02～0.05mm，一般只适宜采用卷铁芯结构，当变压器容量较大时，不适合采用卷铁芯结构，应采用三相叠铁芯结构，此时可预先将若干片非晶合金粘合起来。　　4 新型配电变压器经济效益的分析　　配电变压器的损耗及目前市场价情况如表1、表2所示。由于应用场所的不同，干式变与油式变两者无法比较，只能是不同型号的油式变或不同型号的干式变之间作比较。 　　（1）几种油浸式变压器的比较（见表1） 　　用S11替换S7，比较几年之内能收回成本（以较典型的400kVA容量为例）。如表1所示，S11比S7空载损耗减少0.35kW，负载损耗以平均负载率40%计，减少0.6kW，电价按普通工业电计为0.78元/kWh，每年因损耗减少节约电费为：（0.6+0.35）×24×365×0.78 =6491元，收回成本年限为：50465/6491=7.7年，因此10kV配电室如果还要继续使用7.7年以上，单纯从经济方面考虑，用S11替换S7也是划算的，另外还有环境保护的意义尚未计算在内。再以S11-200替换S7-200以较，收回成本年限为8.7年;S11-800替换S7-800，收回成本年限为8.4年，其它容量就不例举了。　　新建10kV配电室中，S11与S9的比较（以较典型的400kVA容量为例）。S11比S9空载损耗减少0.23kW，负载损耗一样，电价按普通工业电计为0.78元/kWh，每年因损耗减少节约电费为：0.23×24×365 ×0.78=1572元。S11与S9的价差为4588元，收回成本年限为：4588/1572=2.9（年），因此变压器如要使用2.9年以上，单纯从经济方面考虑，使用S11型也是合算的，环境保护的意义尚未计算在内。再以S11-200与S9-200相比较，收回成本年限为2.9年;S11-800与S9-800比较，收回成本年限为2.7年，其它容量在此不一一例举。 　　新建10kV配电室中，SH16与S11的比较（以较典型的400kVA容量为例）。SH16比S11的空载损耗减少了0.41kW，负载损耗一样，电价按普通工业电计为0.78元/kWh，每年因损耗减少节约电费0.41×24 ×365×0.78=2801元，SH16与S11的价差为18351元，收回成本年限为18351/2801=6.6（年），因此变压器如要使用6.6年以上，单纯从经济方面考虑，使用SH16也是合算的，环境保护的意义尚未计算在内。再以SH16-200与S11-200进行比较，收回成本的年限为6.9年;SH16-800与S11-800相比较，收回成本的年限为6.4年，其它容量不一一例举。 　　（2）干式变压器的比较（见表2）