探究非晶合金变压器在火电厂的节能应用
【摘要】本文介绍了非晶合金变压器在世界各国发展应用的状况，探讨了在火电厂的节能应用。
【关键词】非晶合金变压器火电厂节能
1 引言
十八大报告中，提出了建设美丽中国的目标，作为发展中的温室气体排放大国，我国应尽早调整战略，走低碳发展道路。开展资源节约活动，节能降耗，推进节约型社会建设。在大力开展电力建设的同时，也要选择节能型设备。变压器作为电力系统中大的耗能设备，努力降低变压器损耗是电力系统节能的一个重要方向。
2 非晶合金变压器的发展应用情况
美国是世界上最早研制和使用非晶合金配电变压器的国家。1982年第一台非晶变压器就正式运行，并批量生产，目前至少有100多万台非晶合金铁心配电变压器挂网运行。为了推广非晶合金配电变压器，美国政府采取了包括“能源之星”计划在内的一系列配套措施。现在，无论在非晶合金配电变压器的生产和应用上，都处在世界上的前列。
非晶合金配电变压器在德国、英国、法国、荷兰、比利时等西欧国家都有大量应用。近年来，出于环境保护和节能的目的，波兰、匈牙利等也大力推广采用非晶合金配电变压器。
亚洲国家中，日本非常重视非晶合金配电变压器的开发和生产，日立公司是世界第一的非晶合金材料生产商。1999年的日本节能大奖和2001年的日本机械工业会长奖都授给了新开发的非晶合金配电变压器。还在1999年把采用非晶合金等损耗更低的配电变压器定为节能型。2005年，日本规定所有配变必须使用非晶合金变压器，在配电领域彻底淘汰相对高耗能的硅钢变压器。印度从1992年就开始批量生产非晶合金配电变压器。在政府资助下，每年向农村电网投入上万台非晶合金配电变压器。印度农村电网中非晶合金配电变压器的拥有量已占配电变压器总量的20%。东南亚的马来西亚、印尼、菲律宾、泰国等国和南亚的孟加拉、尼泊尔等国都在积极推广应用非晶合金配电变压器。有的已向电网投入几万台非晶合金配电变压器，有的每年都要采购上千台非晶合金配电变压器。例如：孟加拉国2003年10月至2004年4月招标的农村用单相非晶合金配电变压器共计10960台。
我国从1998年开始批量生产非晶合金变压器，目前至少有几万台非晶合金变压器挂网运行。随着对节能减排的重视与日俱增和国家鼓励使用非晶合金变压器的具体优惠政策出台，非晶合金变压器近年来的使用量已经开始呈现快速上升
非晶合金油浸式变压器简介 一、概述 非晶合金变压器是采用新型导磁材料——非晶合金带材来制作铁心的新型高效节能变压器。非晶合金变压器的最突出的特点就是空载损耗和空载电流非常小，SH15型非晶变比用硅钢片作为铁心的S9型变压器空载损耗下降70%以上，空载电流下降约80%，是目前节能效果非常好的配电变压器。是符合国家经委、计委颁布的《中国节能技术大纲》精神的理想电气产品。自1982年美国通用电气公司研制的非晶配电商业投运以来，这二十多年来非晶变已经在国内、国外电网上普遍运行了。 二、非晶合金变压器的发展历程 1、国外发展历程 非晶合金变压器技术最早是由美国首先发展起来的，其主要发展历程如下：1960年，美国加利福尼亚大学在金和硅的合金中发现一种导磁的非晶合金；1974年，美国联信公司研制出铁基非晶合金，同年，美国通用电气公司发现非晶合金具有低单位损耗特性；1978年，美国研制出10kV A非晶合金变压器；1982年，美国通用电气公司、美国电力研究所和帝国电力研究公司联合研制的非晶合金变压器投入运行；1986年，美国通用电气公司开始商业化批量生产非晶合金变压器。目前非晶合金变压器技术已在世界上许多国家都得到应用和发展，在瑞士、英国、西班牙、加拿大、日本、印度、菲律宾、台湾等国家和地区都有非晶变制造厂。 2、国内发展历程 我国非晶合金变压器技术应用与发展相对较晚，1985才开始非晶合金变压器的研制工作，但近几年来发展相对较为迅速，主要发展历程如下：1985年，上海变压器厂引进国外非晶合金铁心，装配完成一台30kV A的非晶合金变压器，同年，上海钢铁研究所研制出100kV A的三相叠片式非晶合金变压器；1991~1995年，国内联合了上海变压器厂、天津变压器总厂、北京变压器二厂、保定变压器厂、辽阳变压器厂和佛山变压器厂6家生产厂，试制完成额定容量为160、200、315kV A和500kV A 等4种规格的样机6台；1998年，上
非晶合金变压器（amorphous alloy transformer）是二十世纪七十年代开发研制的一种节能型变压器。非晶合金变压器产品对于安全性、可靠性的要求特别高，具有典型的技术密集型特点。世界上最早研发非晶合金变压器的国家是美国，当时由美国通用电气（GE）公司承担了非晶合金变压器的研制项目。到上世纪八十年代末实现了商品化生产。由于使用了一种新的软磁材料——非晶合金，非晶合金变压器的性能超越了各类硅钢变压器。非晶合金变压器兼具了节能性和经济性，其显著特点是空载损耗很低，符合国家产业政策和电网节能降耗的要求，是节能效果最为先进，使用成本也较为经济的配电变压器产品。 外文名：amorphous alloy transformer 开发者：美国通用电气 开发时期：二十世纪七十年代 我们先从非晶材料（amorphous materials）说起，在日常生活中人们接触的材料一般有两种：一种是晶态材料，另一种是非晶态材料。所谓晶态材料，是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之，内部原子排列处于无规则状态，则为非晶态材料, 一般的金属，其内部原子排列有序，都属于晶态材料。科学家发现，金属在熔化后，内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却，原子就会随着温度的下降，而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来，形成晶体。如果冷却过程很快，原子还来不及重新排列就被凝固住了，由此就产生了非晶态合金,制备非晶态合金采用的正是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态的高温液体喷射到高速旋转的冷却辊上。合金液以每秒百万度的速度迅速冷却，仅用千分之一秒的时间就将1300℃的合金液降到室温，形成非晶带材。 非晶态合金与晶态合金相比，在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁基非晶合金为例，它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。由于这样的特性,非晶态合金材料在电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中具备了广阔的应用空间。例如，用于航空航天领域，可以减轻电源、设备重量，增加有效载荷。用于民用电力、电子设备，可大大缩小电源体积，提高效率，增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效，具有广阔的市场前景。 2 应用历史 在对非晶材料有了初步的了解后,我们再来看一下非晶带材的一个非常具有前景的
配电变压器能效提升计划 （2015-2017年） 为贯彻《中华人民共和国节约能源法》，落实《重大节能技术与装备产业化工程实施方案》（发改环资〔2014〕2423号），加快高效配电变压器开发和推广应用，全面提升配电变压器能效水平，促进配电变压器产业结构升级，工业和信息化部、质检总局和发展改革委决定组织实施全国配电变压器能效提升计划。 一、实施配电变压器能效提升计划的必要性 配电变压器是指运行电压等级为6-35千伏、容量在6300千伏安及以下,直接向终端用户供电的电力变压器，广泛应用于工业、农业、城市社区等终端用能领域。截止2013年底，我国在网运行的配电变压器总台数约1530万台，总容量约48亿千伏安。其中，电网公司运行管理的配电变压器台数约860万台，其他企业运行管理的约670万台。 据统计，我国输配电损耗占全国发电量的6.6%左右，其中配电变压器损耗占到40-50%。以2013年全国发电量5.32万亿千瓦时计算，全国配电变压器电能损耗约1700亿千瓦时，相当于三峡电站2013年全年发电量（约1000亿千瓦时）的1.7倍，电能损耗十分严重。 作为节能减排的重要措施，国际上很多国家都出台了配电变压器能效提升政策。美国早在1998年就发起“能效之星变压器计划”，欧盟在2005年实行了“配电变压器推广合作伙伴计划”，日本于2006年开始实施“变压器能效领跑者计划”。 近年来，我国也出台了多项政策，推动高效配电变压器应用和产业发展。2012年，国务院发布了《节能减排“十二五”规划》，明确要求“十二五”期间降低电力变压器损耗，其中空载损耗降低10-13%，负载损耗降低17-19%。2013年，质检总局和国家标准委共同发布了国家标准《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB 20052-2013），对配电变压器能效指标提出了更高要求。在这些政策推动下，我国配电变压器产业得到一定发展，高效配电变压器（GB 20052-2013中规定的2级能效及以上的配电变压器）产量有所增加，但整体能效水平仍然偏低。截止目前，全国在网运行配电变压器中高效配电变压器比例不足8.5%，新增量中高效配电变压器占比仅为12%，产业发展相对滞后，节能潜力巨大。 通过制定实施配电变压器能效提升计划，加快高效配电变压器的推广应用，全面提升我国配电变压器运行能效水平，对降低配电变压器电能损耗，推动配电变压器产业发展，促进工业节能降耗具有重要意义。 二、总体思路、基本原则和主要目标 （一）总体思路 以企业为主体，以提升能效为目标，围绕配电变压器开发、生产、使用和回收等环节，加快推广、促进淘汰，逐步提升高效配电变压器在网运行比例；加强政策引导，强化标准规范，完善认证体系，严控市场准入，加大监督检查力度，建立激励与约束相结合的实施机制，全面提高配电变压器能效水平，推动配电变压器产业转型升级，促进节能降耗。 （二）基本原则
电气设备的节能降耗 化工企业是一个高耗能的生产单位，搞好企业的的能源管理，对于加强和改善企业的生产经营有着重要的作用。现代化工企业，最主要的体现形式是动力，而电力应用又首当其冲。“十一五”以来，能源已成为世界问题的焦点之一，它直接关系到经济社会和民生甚至以及能源供求的关系，目前国内能源煤、电、油气价格的上扬，节能减排措施更加严格的落实。鉴于当前企业面临的现实，作为企业管理者应以全新的思维，以节约能源、节能减排为获取利润，注重经济和社会效益，加快企业的发展壮大。 当前化工企业的用电状况： 随着企业技术进步和发展，化工企业的许多电气设备几经换代，技术水平和效率已有很大提高。电气一次设备如电力变压器已由各种老型号（铝芯）改型到铜芯S10型并逐步过渡到S CB、SGB更加节能的干式变压器；大型电机的启动经由变阻器、自偶变压器、星三角启动过渡到现在的软启动；热别是当今交流变频调速技术，解决了交流电机的启动以及无级变速问题，且运行效率更高；二次设备从继电器、晶闸管保护到现在的微机综合保护；可以说，当前我国在化工行业的优化组合，企业竞存，优胜劣汰中，保存及新兴成长的国有大中型、民营企业，技术装备和自动化程度已有相当水准，初具现代化规模；供电系统电力效能都有较大提高。同时，许多老的化工企业及一些规 模较小、技术较弱的企业，有许多老旧设备还在运行，电力设备节电性能较差，节能降耗技术改造任务还很繁重。 能够影响设备电耗的技术因素： 电气设备是为生产工艺服务的，工艺是否先进合理，自身节省能耗，自不待言。电力作为电能由其它能源转换产生，作用于电气设备以电压电流的表现形式作功，其单位消耗的电功率为Pn=W/T（kWh），并以转化为机械能、光能、化学能的形态，产生机械动力、光照、电解或充电等。然而电器设备在对负载进行有效作功（Pf）的同时，也有一部分无效作功损耗，二者之和才是总的有功功率（Pn），这就是电器设备的效率η=Pf/Pn。另外，由于大多数电气设
01 S(B)H-M□/□非晶合金卷铁芯电力变压器 功能特点：1.变压器铁芯用非晶合金带材卷制而成，空载损耗比S9型变压器降低80%左右，比J B/T10318规定值低25%左右。 2.变压器低压采用铜箔线圈，增强变压器承受短路的能力。 3.变压器联结组采用DYN11，减少谐波对电网的影响，改善供电质量 4.邮箱和箱盖焊为一体的全密封结构，延长使用寿命，免维修。 5.变压器采用真空注油，可完全排除线圈中的气泡，确保绝缘性能稳定。 6.每台变压器出厂前都进行峰值电压高于国家标准25%的全波雷电冲击试验，确保变压器安全可靠运行。 型号含义： S ——————三相 B ——————铜箔低压线圈 H ——————非晶合金铁芯 16 ——————性能水平代号 M ——————密封式 □ ——————额定容量(KVA) □ ——————电压等级（KV） 应用范围：产品被广泛用于高层以建筑、工厂和地下配电站等地方。 产品认证：国家变压器质量监督检验中心:NO.CTQC/B-06.623 02 SC(B)9/10-□/□系列树脂绝缘干式变压器 功能特点：1.防火、防爆、免维护，无污染，体积小，可直接安装在负荷中心。 2.局部放电量更小，噪声低，散热能力强。 3.在强迫风冷条件下可以在125%额定负载下长期运行，并配有智能温控仪，具有故障报警，超温报警，超温跳闸以及黑匣子功能。 型号含义： S ——————三相 C ——————固体成型（环氧树脂浇注） B ——————低压箔式线圈 9 ——————性能水平代号 □ ——————额定容量(KVA) □ ——————额定电压（高压KV）
什么是非晶合金 我们先从非晶材料说起，在日常生活中人们接触的材料一般有两种：一种是晶态材料，另一种是非晶态材料。所谓晶态材料，是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之，内部原子排列处于无规则状态，则为非晶态材料, 一般的金属，其内部原子排列有序，都属于晶态材料。科学家发现，金属在熔化后，内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却，原子就会随着温度的下降，而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来，形成晶体。如果冷却过程很快，原子还来不及重新排列就被凝固住了，由此就产生了非晶态合金,制备非晶态合金采用的正是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上。钢水以每秒百万度的速度迅速冷却，仅用千分之一秒的时间就将1300℃的钢水降到200℃以下，形成非晶带材。 非晶态合金与晶态合金相比，在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁元素为主的非晶态合金为例，它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。由于这样的特性,非晶态合金材料在电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中具备了广阔的应用空间。例如，用于航空航天领域，可以减轻电源、设备重量，增加有效载荷。用于民用电力、电子设备，可大大缩小电源体积，提高效率，增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效，具有广阔的市场前景。 非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器，它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗(指变压器次级开路时，在初级测得的功率损耗)下降80%左右，空载电流(变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流)下降约85%，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。 非晶合金变压器设计 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%～8 6%。 (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。 变压器非晶合金结构特点
陕西鑫元科工贸股份有限公司 2016年电力需求侧项目 简介 一、项目概况 项目名称：提升机改造变频器调速系统节电项目 项目建设地点：矿山一分矿、二分矿 二、项目单位情况 单位名称：陕西鑫元科工贸股份有限公司 企业性质：股份有限任公司 成立日期：1999年12月30日 注册资金：7968万元 企业法人：徐福山 陕西鑫元科工贸股份有限公司（原陈耳金矿）是一家从事集采矿、选矿、销售为一体的黄金矿山生产企业，始建于1986年12月，为洛南县地方企业。2008年6月，中国黄金集团公司收购其96.45%的股权，开始经营，注册资本7968万元。公司位于陕西省洛南县北麓，距佛山旅游景区6.5km，置身于景色秀美，人杰地灵，物华天宝的大自然怀抱之中，现生产规模为选矿能力700T/D，探、采矿权面积分别为9.1平方公里和1.5233平方公里。在职职工438人，其中大中专学生33人，拥有高级职称10人，中级职称17人，初级职称26人。党委下设四个基层党支部；行政共设
13个部门（含四个生产部门），是驻洛唯一的中央黄金企业。 几年来，公司在董事会和经营层的正确领导下，在县委县政府的关心支持下，认真贯彻学习党的十八届三中、四中全会精神，发扬团结拼搏、勇于奉献的企业精神，着力推进企业“做实做优做强”发展战略，在探矿增储、企业基础管理达标、安全管理达标、国家绿色矿山建设、履行社会责任、护矿机制等方面成效显著，取得长足发展。企业文化建设与生产经营两手抓、两促进，共同发展，相得益彰;几年间，鑫元公司从濒临破产到改制发展，从强化管理到蜕变重生，经历了一次脱胎换骨的穿越和洗礼，焕发出了巨大的生机与活力;截止2016年5月，公司累计产金2.99吨，利润2.04亿元，上缴地方税收7428.26万元，为集团公司发展和地方经济建设做出了贡献，公司的社会知名度、影响力不断提升，被称之为集团公司成功收购企业的样板。公司于2012年至2015年连续四年荣获集团公司先进单位，在2013年又获得集团公司党委授予的“四好领导班子”光荣称号,又于2014年成为国家第四批绿色矿山试点单位。 三、项目背景 随着科学技术的飞速发展，特别是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术的高度发展和应用使变频器的节能效果更为显
《三相配电变压器节能技术规范》 编制说明 （申请备案稿） 中国质量认证中心 2012年10月
第一部分、《三相配电变压器节能认证规范》编制说明 本技术规范为配合国家政策需要而编制，节能评价值采用于2012年10月15日通过审批并同意报备的新版《三相配电变压器能效限定值及能效等级》标准。待新版《三相配电变压器能效限定值及能效等级》标准颁布实施后，即可进行直接替换。其他引用《三相配电变压器能效限定值及能效等级》编制说明。 第二部分、引用《三相配电变压器能效限定值及能效等级》编制说明（报批稿） 一、标准工作简况 1．任务来源 电力变压器(包括输电变压器和配电变压器)是国民经济各行业中广泛使用的电气设备。由于使用量大、运行时间长，变压器在选择和使用上存在着很大的节能潜力，尤其10kV配电变压器应用量大面广,节能潜力更为显著。降低变压器损耗，提高供配电效率，是目前世界各国普遍关注的问题，也是我国政府抓工业节能工作的重点之一。 自我国改革开放以来，由于我国国民经济一直保持着高速增长，人民生活水平不断提高，电力需求与供给量呈不断上升的趋势，最高负荷持续攀升，一度时期出现多省电网拉闸限电的现象，同时我国输配电损失量也在不断增加。另一方面由于我国针对电力变压器开展了节能措施，使得我国输配电损耗占总耗电量的比重呈下降的趋势（如图1所示）。因此，通过制定供电设备能效标准，提高我国输配电运行效率，降低配电变压器损耗已是我国节能工作的重要任务。
图1 我国输配电损失量及与总消耗量的比重 2004年，在《中华人民共和国节约能源法》（以下简称《节能法》）明确提出了节能产品认证制度、高耗能产品淘汰制度和能效标识管理制度。为配合《节能法》的实施，提高配电变压器的能源利用效率、降低其损耗，引导企业的节能技术进步，提高配电变压器产品在国际市场竞争力，在国家发改委的统一安排下，提出了制订我国配电变压器的能效标准，并于2006年我国发布实施了GB 20052-2006《三相配电变压器能效限定值的节能评价值》，该标准的实施大大推动了我国配电变压器产品结构的调整，2004年我国S11的油浸变压器的比例为6%，S9的比例为93%，到2009年S11的比例增加到61.3%，S9的比例下降到14%，同时S13和S15也获得较大的发展。 由于配电变压器能效标准已将实施4年多的时间，其中规定的目标能效值在2010年7月1日已经开始实施，需制定新的能效限定值和节能评价值。另外我国对一些工业产品实施了能效标识管理制度，对提高这些工业产品的能源利用效率，加强能效指标监督提供了有效的政策保障，为将配电变压器纳入能效标识管理范围，所以在这些修订配电变压器能效标准时也需将能效等级加入标准之中。随即我国能效标准的归口单位：全国能源基础与管理标准化技术委员会向原国家质量技术监督局申报修订国家标准《配电变压器能效限定值与节能评价值》项目，经批准，该项目被列入了国家标准化管理委员会《2010年制修订计划国家标准项目计划》（项目编号：20101406-Q-469）。 2．工作过程 1）信息调研 2010年标准起草组委托调查公司对我国配电变压器生产企业进行了抽样调查，调查内容主要有配电变压器市场规模和发展趋势、配电变压器中各类型（干
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 浅谈变配电变压器节能降耗措施 (最新版)
浅谈变配电变压器节能降耗措施(最新版)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 摘要：首先分析了变压器运行的损耗，然后从配变的选型、配置、运行方式、无功补偿和管理5个方面探讨了其节能降耗措施。 关键词：配网；变压器；节能降耗 0.引言 变压器是电网中运用最普遍的设备之一，它贯穿于电力系统的发、输、变、配、用各个环节。一般说来，从发电到用电需要经过3～5次的电压变换过程，其中变压器必然产生有功和无功损耗，所以其电能总损耗约占发电量的10%。尤其在变配电网中，增加配变布点的要求使得配电变压器的数量和总容量非常庞大，在整个电力系统变压器中占了相当比例。因此，提高变配电运行效率、降低配网损耗具有极为重大的意义。 1.变压器损耗 变压器损耗包括铁耗和铜耗［1］。铁耗与铁芯的材质有关，与负荷大小无关，其值基本上是固定的；铜耗与变压器的负载密切相
关。 近似与负荷电流的平方成正比。变压器的等效电路如图1所示 因此，变压器有功损耗可标示为：ΔP＝P0＋β2Pk 式中，ΔP为变压器有功损耗；P0为空载损耗；β为变压器负载率；Pk为短路损耗率。变压器的损耗率可以表示为： η=P2/P1×100%=P2/P2+ΔP1×100%随着变压器负载率的变化，当β＝（P0 ／Pk）0.5时，即当可变损耗（铜耗）等于不变损耗（铁耗）时，变压 器效率最大值为： ηmax=SNcosφ/SNcosφ+2P0PK×100% 2.变压器节能降耗措施 根据变压器损耗产生的根源，以下从5个方面探讨降低变压器铜耗与铁耗的措施。 2.1合理选择变压器型号 变压器的铁耗发生在变压器铁芯碟片内，主要由交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流带来损耗。最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，20世纪初，经研究发现，在铁中加入少量的硅
- -72 2010年第16期（总第151期） NO.16.2010 （CumulativetyNO.151） China Hi-Tech Enterprises 摘要：文章主要介绍了非晶合金变压器的特点和性能，对其在实际应用中的节能效果进行了分析，指出了其节能效果 显著的特征，以期能大范围推广将有广阔的发展前景。关键词：非晶合金；变压器；节能硅钢片；节能效果评价中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1009-2374 （2010）16-0072-03非晶合金变压器及其节能效果分析 罗王琼 （陕西汉中供电局，陕西 汉中 723000） 变压器是根据电磁感应原理制造和工作的一种变电设备，主要通过导磁磁路系统完成电能传输，导磁材料的性能直接影响变压器的经济技术指标，非晶合金材料在此基础上迅速发展。材料一般分为晶态材料和非晶态材料。晶态材料是指材料内部的原子遵循一定规律排列。反之，原子处于无规则排列状态则为非晶态材料。非晶合金就是指合金熔化后，采用超级冷却技术，迅速使之冷却，金属原子还来不及重新排列被凝固住呈结晶状态，由此产生非晶态合金。非晶合金变压器是利用非晶合金材料代替传统的硅钢片制造变压器，非晶合金材料的突出特点是铁磁损耗低，所以非晶合金变压器的空载损耗低，与S9系列变压器相比空载损耗下降70%～80%、空载电流下降40%～60%，负载损耗下降20%～30%，还可减排CO、SO 等有害气体，其节能、降耗特点被人们誉为“绿色材料”。 一、非晶合金变压器特点简述 非晶合金变压器80年代起逐步在美国、逐步在日本及欧洲国家推广，并于90年代开始少量进入我国用于电网试运行，非晶合金铁心片厚度极薄，仅0.025～0.03mm，不到常用硅钢片的1/10；叠片系数较低，只有0．86；带材有142、170、 213mm 3 种宽度。非晶合金的饱和磁通密度较低， 单相变压器一般取1.3～1.4T，三相变压器一般取1.25～1.35T。非晶合金的硬度较大，是取向硅钢片的5倍，因此，加工剪切很困难。非晶合金在成材过程中急速冷却和卷绕铁心时会产生应力，为了获得良好的损耗特性，非晶合金铁心成型后必须在一定的磁场条件下进行退火处理。非晶合金铁心配电变压器外形与其他油浸变压器相同，不同之处在于它是由4个用非晶合金带材卷制的铁芯框叠放在一起，构成三相五柱式结构，采用Dyn11接线组别，最突出优点是空载损耗值特低（见表1），但也有人认为，运行后的非晶合金铁心变压器的空载损耗会呈增加趋势，经美国电力研究院、日本东京电力公司和我国有关部门研究，发现运行数年后的非晶合金变压器空载电流和空载损耗与交付试验时的极为接近。 当然，非晶合金变压器与硅钢变压器相比，也有欠缺的方面，例如噪音较大。铁心片的磁滞伸缩现象是产生变压器噪声的主要原因，这与铁心的尺寸和磁通密度有关系。另一原因是非晶合金铁心变压器与同规格传统铁心变压器相比，其 铁心质量大40%左右，有效截面积大50%以上，在一定程度 上会使变压器噪声增大，经实测噪声大于普通变压器5～10个分贝，约为50～66dB。 表1 非晶合金变压器与S9系列油浸配电变压器主要理论参数比较 额定容量（kVA）空载电流%空载损耗（kW）S9非晶合金S9非晶合金50 2.00.70.170.034100 1.60.70.290.06160 1.40.50.40.08200 1.30.50.480.1315 1.10.40.670.14400 1.00.40.80.17500 1.00.40.960.26300.90.3 1.20.248000.80.3 1.40.31000 0.7 0.3 1.7 0.34 二、非晶合金变压器节能效果 （一）配电变压器节能降损理论计算 变压器的功率损耗，包括有功功率损耗ΔP 和无功功率损耗ΔQ 。 变压器节能降损的优化计算分别考虑有功损耗最小、无功损耗最小、综合功率损耗最小的三种情况。如用户以节约有功电量为主，则按有功经济运行进行优化计算；如以提高功率因数为主，则按无功经济运行进行优化计算；如两者兼顾或以降低系统线损为主，则按综合功率经济运行进行优化计算。 配电网运行时一般采用无功补偿措施，由变压器的无功引起的实际损耗并不大，功率因数比较高（实侧数据功率因数均在0.9以上），所以可不考虑变压器的无功当量损耗，即按有功损耗最小进行分析计算。 包括空载损耗P 0和负载损耗P k ， 即不变损耗和可变损耗，也称为铁损和铜损。 有功功率损耗ΔP 为： ΔP =P 0+K t β2P k （1）有功功率损耗率ΔP %为： 2020%100% cos t k N t k P K P P S P K P ββ?β+Δ=×++
机电设备节能技术研究 发表时间：2019-10-12T11:29:58.697Z 来源：《科技新时代》2019年8期作者：任二罗 [导读] 从电力变压器、风机、水泵以及压缩机等几种机电设备方面对其相应的节能技术进行介绍和研究，以供参考。 准能集团公司大准铁路公司综合服务段内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗013000 摘要：文章在分析目前我国节能技术的应用和发展现状之后，从电力变压器、风机、水泵以及压缩机等几种机电设备方面对其相应的节能技术进行介绍和研究，以供参考。 关键词：机电设备；节能技术；应用 1引言 当前，在铁路工程建设施工技术水平在不断提高的同时，越来越多的机电设备也表现出具有较高的电能消耗的问题。这主要表现在目前我国的通用型机电设备的用电量已经占到我国工业用电总量的70%左右，因此，在此领域中也表现出巨大的节能潜力。在目前我国针对各个行业都提出节能减排策略的同时，也需要针对铁路工程建设中所应用的机电设备来采取相应的节能技术，推动铁路工程建设以及我国经济社会的可持续健康发展。 2节能技术的应用与发展现状 我国进入本世纪以来，经济得以飞速发展，同时工业化进程也在不断加快，与我国的经济发展起到相互促进的作用。但是在工业快速发展以及经济建设不断推进的同时，也表现出我国社会的能源消耗持续增加的趋势，给我国的资源和环境带来了巨大的压力。而针对目前我国能源利用率与国际先进水平之间存在较大差距的现状，以及此现状限制我国国民经济持续、快速和健康发展的问题，我国也提出了要加快节能工作发展的策略。这就需要工业企业在生产和发展过程中应该响应我国的可持续发展战略，通过对内部节能潜力的深入挖掘以及持续不断和有序开展节能工作来提高民族竞争力，缩小与国际先进水平之间的差距。 3几种机电设备节能技术分析 3.1电力变压器节能技术分析 在我国进入本世纪以来国民经济在持续快速发展的过程中，表现出电力装机不断增长的发展需求，但是同时也暴露出我国能源资源的不足以及结构的不合理问题，表现出我国电能能源供需矛盾依然比较尖锐的现状，这也成为制约我国可持续发展的重要一泥塑之一。这就需要在对新型能源进行探索和开发利用的同时，也需要对节能技术进行应用来实现对能源的节约。 通常对变压器的数量、类型以及容量进行科学选择。为了实现电力变压器损耗的降低，在企业选择变压器数量和类型的过程中，需要结合企业的运营情况和长远发展需求来确定变压器的台数和类型。针对数量来说，通常对于一级和二级电力负荷较多的企业，由于需要两个电源供电，因此需要安装两台变压器。而如果企业中的三级负荷比较多，则可以装设一台来节省能源消耗。而针对后者来说，则在资金允许的情况下尽量选择具有较低能耗和较高效率的节能型变压器，尽量对其空载时的运行能耗进行降低。此外在对变压器的容量进行选择时，虽然变压器的最大效率就是平均负荷率，通常为额定容量的50~75%，但是由于变压器具有本身的负载和功率因数不断波动变化的特点，因此不需要按照最大效率来进行容量的选择。避免选择的变压器容量过小而增大变压器的负载甚至出现过负荷的问题，并且会导致出现变压器的负载损耗增加的问题。而如果容量过大也会导致空载损耗的着增加。其次对变压器功率因数进行提升。由于变压器的运行效率与其负载功率因数成正比，而其损耗却与之成反比。这主要是在用电设备消耗有功功率的同时也消耗一定的无功功率，这就会降低整个电网的功率因数。因此可以通过移相电容器的应用来对配变电设备和电网中的实际电流进行降低，同时也对无功电流起到补偿的作用，实现了对负载功率因数的改善，在抑制无功功率的同时，也实现了变压器的合理利用以及耗能的有效降低。 一、在通常状况下，电力变压器运作的负荷在60～70%Ru左右处在理想化情况，这时变压器损耗较小，运作花费较低。 二、电力变压器的泄漏电流每超出8℃，使用寿命将降低一大半。要是它的运作溫度超出变电器绕阻绝缘层容许的范畴，绝缘层快速脆化，以至于使绕阻热击穿，损坏变电器。因此要减少电力变压器运作溫度建立环保节能。 三、电力变压器三相不平衡，负序电流量较大不可以超出正序电流量的5%。要是变电器绕阻YO布线，在中心线穿过的电流量不可超出变电器的额定电压的20%。不然耗损将增加。 四、在供电系统中各种各样高次谐波会导致电磁能耗损，针对电力变压器要降低或清除配电线路的高次谐波。 五、有效分派电力变压器的负荷，要是分派不善，重载有功耗损增加，轻载无功耗损增加，功率因素越差。 3.2风机、水泵节能技术分析 在目前我国的工业生产中应用风机和水泵的数量在不断增多，但是同时也表现出其具有较高能耗和资源浪费的问题。而在目前风机和水泵节能技术的应用中，也表现出由于人为选择风机类型时出现误差问题而增加能量损耗以及在风机运行中所采用的调节手段较为落后，导致出现风机效率较低以及能源浪费等问题。同时还存在由于管网布置不合理以及技术水平较低而引起的能耗增加的问题。因此可以总结出目前风机和水泵应用中主要存在选用和使用不够合理，以及人为主观方面的问题，阻碍了其运行效率的提高以及节能技术的应用和发展。因此就需要采取以下节能技术来进行改善。 针对风机来说，采用节能技术的主要措施就是要降低其电能损耗，因此就需要对风机机组的运行效率进行提升，主要采用的节能技术就是直联传动技术，重点就是要降低传动损耗。此外还可以通过风压的降低来实现管道运输效率的提升，同样也可以降低管理压力所造成的损失问题。不仅如此，还要合理选择风机类型，并且针对不同运行工况来对风机运行状态进行及时调整来实现节能的目的。 针对水泵来说，重点就是从其自身、系统以及运行等方面开展节能技术的应用。首先是针对水泵自身，重点就是要选择具有较低能耗、较高效率的水泵，确保其效率在行业规定的标准之内。其次是针对系统来说，就是确保系统中各个组成环节达到最佳的匹配度来实现节能的目的。最后就是针对水泵运行来说，重点就是结合工艺流程来动态调整其运行参数和状态，并且加强对水泵的运行检修与维护，确保其始终处于最佳运行状态。 3.3压缩机节能技术分析 针对工业生产中常用的压缩机来说，首先就是要合理选择节能型压缩机，保证其性能满足使用工况的要求，确保要所及额定值在实际
配电网SBH15-M型非晶合金油浸式 变压器技术规 前言 按照南方电网有限责任公司管理思想现代化、管理制度规化、管理手段信息化、管理机制科学化的要求，科学地建立健全供电局的标准体系，指导和规本企业配电运行管理的工作，实现配电运行管理标准化、科学化、现代化，加速技术进步和提高企业经济效益，特制定本规。 本规执行国家和行业有关法律、法规、规程和规，执行南方电网公司、电网公司的有关文件精神，并结合供电局的实际而制定。 本规由供电局生技部负责解释。 1.应遵循标准 规中所有设备及其备品备件，除本规中规定的技术参数和要求外，均应遵循最新版本的国家标准（GB）、电力行业标准（DL）和国际单位制
（SI）。如果供方有自已的标准或规，应提供标准代号及其有关容，并须经需方同意后方可采用，但原则上采用更高要求的标准。现行标准如下：GB 1094.1- 1996 电力变压器第1部分总则 GB 1094.2 -1996 电力变压器第2部分温升 GB 1094.3 -2003 电力变压器第3部分绝缘水平绝 缘试验和外绝缘空气间隙. GB 1094.5 -2003 电力变压器第5部分承受短路的能力 GB 1094.4 --1996 电力变压器第4部分分接和联接方法 GB /T6451 ---1999 三相油浸式电力变压器技术参数和要求 GB/T10318 ---2002 油浸式非晶合金鉄心配电变压器技术参数和要求 JB/T10088 ---1999 6-220kva变压器噪音等级 GB 50150 ---1991 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB/T15164 --1998 油浸电力变压器负载导则 GB 3096 -1993 城市区域环境噪声标准 JB/T 3837 -1996 变压器类产品型号编制方法 JB/T 10318-2002《油浸式非晶合金铁芯配电变压器技术参数》 2. 环境及系统条件
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 配电变压器节能降耗措施的探 讨(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
配电变压器节能降耗措施的探讨(通用版) 摘要：随着我国经济的快速发展,用电量逐年增加,作为电力系统实现电能输送与分配的重要设备之一,变压器的用量也势必不断增长,降低变压器损耗是降低电网线损的关键。变压器的节能措施涵盖在变压器生产、使用、运行等各个方面。本文首先分析了变压器运行的损耗及制造中的降耗措施，然后从配变损耗增大原因及在变压器的选型、配置、运行方式、无功补偿和管理等7各方面个方面探讨了变压器的节能降耗措施。 关键词：配电网；变压器；节能降耗 1引言：变压器是电网中运用最普遍的设备之一,它贯穿于电力系统的发、输、变、配、用各个环节。一般说来,从发电到用电需要经过3～5次的电压变换过程,其中变压器必然产生有功和无功损耗,其电能总损耗约占发电量的10%。尤其在配电网中,增加配变布点的
要求使得配电变压器的数量和总容量非常庞大,在配电网线损中配电变压器损耗占了60％以上。在整个电力系统中，变压器中占了相当比例。因此,提高配变的运行效率、降低配网损耗具有极为重大的意义。 2变压器的损耗分析及在制造工艺上应采取的措施 变压器运行时从电网吸收功率，其中很小一部分消耗在原绕组的电阻和铁心上。其余部分通过电磁感应传给副绕组，副绕组获得的电磁功率又有很小一部分消耗在副绕组的电阻上，其余的传给负载。其中消耗在电阻上的叫铜耗，消耗在铁心上的叫。变压器的损耗就包括铁损和铜损。铁耗与铁芯的材质有关,与负荷大小无关,其值基本上是固定的;铜耗与变压器的负载密切相关,近似与负荷电流的平方成正比。 2.1降低空载损耗，改进铁心结构。 空载损耗虽然只占变压器总损耗的20％～30％，但它不是随负载变化而变化的损耗。对于年最大负载利用小时较低的中小型变压器来说，降低空载损耗的意义更为重大。变压器空载损耗为
1.超低损耗特性，省能源、用电效率高； 2.非晶金属材料制造时使用较低能源以及其超低的损耗特性，可大幅节省电力消耗及减少电厂发电量，相对的减少CO? SO?废气的排放，降低对环境污染及温室效应，免保养，无污染； 3.运转温度低、绝缘老化慢、变压器使用寿命长； 4.高超载能力，高机械强度； 5.非晶铁心在通过较高频率磁通时，仍具有低铁损及低激磁电流的特性而不致产生铁心饱和的问题，故以非晶铁心制成的SCRBH15型非晶合金变压器具有较好的耐谐波能力； 6.投资回收效益快。 三、技术参数 额定功率：50/60(KVA) 效率(η)：100～1000 电压比：10000/400(V) 外形结构：立式 冷却方式：风冷式 防潮方式：灌封式 绕组数目：三绕组 铁心结构：非晶合金 冷却形式：干式 铁心形状：R型 电源相数：三相
频率特性：低频 型号：SCRBH15-200/10 S：三相变压器；B：低压为箔绕,就是用铜箔或铝箔绕指,而不是用铜线或铝线绕制；H：非晶合金变压器,铁心材料为非晶合金,不是传统的硅钢片；15：性能水平号,现在主流性能水平号为11,数字越高表示越节能；M：全密封波纹油箱,也就是说这是台油浸式变压器；500：容量为500kVA；10：电压等级为10kV,挂接于10kV线路. 1、S-三相变压器。 2、CR-非环氧树脂浇注的包封式干式变压器(有ABB的环氧树脂缠绕式和昆明赛格 3、迈的NOMEX绝缘材料制作的两种典型产品）。 4、B-用铜箔绕制的线圈。 5、H-非晶合金制作的铁心。 6、11-设计序号（其实代表损耗标准）按理讲用非晶合金制造的产品设计序号应该是15型（最新产品）。不知道为什么损耗还用老标准。 7、250-是变压器额定容量。 8、10-高压为10千伏，指电网电压，变压器进线的线电压。 9、0.4-低压是400伏，指变压器的输出的线电压。 变压器：变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和
变压器节能降耗关键技 术 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
变压器节能降耗关键技术 随着城市社会经济的快速发展，能源供需矛盾日益突出，对于供配电系统而言，推进节能降耗技术措施和设备装置尤为重要。变压器是供配电系统中的核心电能分配调度设备，其节能经济调度运行是电网系统节能研究的重中之重，合理采取措施降低变压器能耗是供配电系统的关键。 一、变压器节能降耗的关键技术 采用新材料 在变压器制造方面采用新型材料代替铝合金或钢铁材料，能够增强变压器抗腐蚀性，减小电阻，从而达到节能降耗的目的。目前主要有两种新型材料比较受欢迎。第一种是无氧铜材料，可以有效的降低配电变压器的线圈的内阻，实现节能降耗的目的。无氧铜材料具有加工工艺简便、取材方便、成本低的特点，同时还有利于增强配电变压器抵抗短路的能力。第二种是采用非晶体合金材料作为配电变压器的磁体材料。非晶体合金材料制作的铁芯可以有效降低电磁的损耗，从而达到提高配电变压器经济性的目的。 加装自动调压器 变压器的损耗与配电网的电压有着密切的关系，通过在变压器的负载分接头档位上安装对应的补偿电容器的技术手段，能够适量的优化和调整配电网的运行电压。自动调压器是一种利用三相耦合变压器，根据配电变压器的实际输入电压值自动调节变比来保证输出电压稳定的装置，使输入电压值在正常值的3%内自动调节，利用内部相应控制器对整个系统的电压进行实时控制，实现最大量的节能降耗。 配电变压器的经济运行方式 配电变压器的能耗不仅与配电器的制造材料、加工工艺等有关，而且还和配电变压器的运行方式有很大的关系。因此优化配电变压器的运行方式是配电变压器节能降耗的关键。我国目前采用的仍然是传统的配电变压器的运行方式，这种传统的变压器的运行方式不够合理，导致了变压器的运行能耗很高，
非晶合金变压器的优缺点 摘要：在工业化进程中，工业革命的不断发展，给人们的生产生活带来了无数的方便，但同时也给自然环境带来极端的破坏。人们已经渐渐认识到环境保护的重要性，并提出了环保、低碳生活的概念。非晶合金变压器的诞生，响应了社会的主流。本文主要介绍了非晶合金材料的特点，及非晶合金变压器性能上的优缺点。 关键词：非晶合金变压器优缺点 非晶合金变压器是高科技环保节能产品，其节能和环保作用已被国际所公认，也被国内电力系统、建设部门上下所认识。目前，产品在制造使用技术上的可行性已日趋成熟，在市场上获得了竞争优势。其高效能、美观环保的卓越特性赢得了广大用户的一致推崇和广泛好评，被誉为“当前世界电气潮流的高科技绿色产品”。 所谓非晶合金变压器，就是指用非晶合金制造成变压器铁芯，并组装成的变压器。 非晶合金是指，合金材料在制造过程中采用了超急冷凝固的技术，使得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就被固化，而形成的原子结构无序排列的合金材料被成为非晶合金。非晶合金材料被发现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。非晶态合金与晶态合金相比，在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。此外非晶态合金材料，还被广泛地应用于电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中，例如，用于航空航天领域，可以减轻电源、设备重量，增加有效载荷。用于民用电力、电子设备，可大大缩小电源体积，提高效率，增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效，具有广阔的市场前景。在第十个五年计划期间：我国的科技工作者必将在非晶态合金技术领域做出更加令世人瞩目的贡献。 以铁元素为主的非晶态合金为例，它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。铁基非晶合金较硅钢材料铁芯损耗大大降低，达到高效节能效果。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。 铁基非晶合金在工频和中频领域，正在和硅钢竞争。铁基非晶合金和硅钢相比，有以下优缺点。 1）铁基非晶合金的饱和磁通密度Bs比硅钢低。但是，在同样的磁通Bm 下，铁基非晶合金磁通损耗的量比0.23mm厚的硅钢小3％。一般人认为损耗小的原因是铁基非晶合金带材厚度薄，电阻率高。这只是一个方面，更主要的原因是铁基非晶合金是非晶态，原子排列是随机的，不存在原子定向排列产生的磁晶各向异性，也不存在产生局部变形和成分偏移的晶粒边界。因此，妨碍畴壁运动