非晶合金铁心配电变压器的分析
摘要：分析非晶合金配电变压器的铁心结构、空载损耗、噪声、抗短路能力、技术经济性等问题。文章认为，非晶合金配电变压器节能效果显著，经济性好、应推广应用。文章还建议采用外国的一些优惠政策，以鼓励发展，推广我国的非晶合金配电变压器；应尽快采取措施，着力解决一些地方存在的招投标不规范和地方保护的问题，杜绝劣质产品混入电网。
0 引言
我国自1998年开始进行大规模城乡电网建设与改造以来，采取推行S9型节能配电变压器、停止生产S7型和淘汰电网中“64”和“73”系列高耗能变压器等措施，对降低电网线损起到了积极作用。据统计，全国线损率从1996年的8.52％下降到2004年的7.59％。但与先进国家相比仍高出1.5～2个百分点，相当于每年多损耗150亿～200亿kWh电量。可见降耗任务很重，潜力也相当大。国家发展和改革委员会与科技部于2005年共同组织起草了《中国节能技术政策大纲》（征求意见稿），明确指出：“推广生产和应用S11型及非晶合金铁心型低损耗变压器、低能耗导线、金具等节能型配电设备及附件。2010年前，淘汰电网在役的S7型及‘73’、‘64’型高耗能变压器设备”。非晶合金配电变压器作为节能效果十分明显的配电技术和设备，近年正逐渐地被制造厂和广大用户所接受。
1 非晶合金铁心
（1）非晶合金铁心片厚度极薄，仅0.025mm，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。（2）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，因此，产品设计受到材料的限制。（3）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，对设备、刀具要求较高。一般是对边缘剪切处进行加温从而获得良好的剪切面，心柱由同一宽度的非晶合金带卷制而成，故铁心截面呈长方形，相应的高、低压绕组均为矩形。（4）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。其退火工艺比较复杂，要求较高。（5）非晶合金铁心材料退火之后的脆性（易产生碎屑）也是设计制造时需关注的问题，需要采取一定的工艺措施。（6）非晶合金铁心材料对机械应力非常敏感，无论是张引力还是弯曲应力都会影响
其磁性能，所以，铁心的损耗会随着压力的增大而增加。这需要在器身结构设计方案中予以充分考虑。（7）单相非晶合金铁心变压器的铁心结构一般为“框”形，如图1所示；三相变压器的结构则由4个“框”合并成类似的三相五柱式结构，如图2所示；容量较大时，则采用8个铁心框叠放在一起的结构。
2 非晶合金铁心变压器运行后的空载损耗
非晶合金片磁滞损耗和涡流损耗都明显低于取向硅钢片，因此非晶合金铁心配电变压器的空载损耗只有S11型配电变压器空载损耗的40％，甚至更少［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。此问题早在开发非晶合金变压器期间已经有所考虑。1982年，第一台非晶合金铁心变压器在美国挂网运行；1983年，美国电力研究院（EPRI）、GE公司及纽约州电力公司曾考虑到了这一问题，并于1985年，将已制成的1 000台25、15kV A柱上变压器送到90个EPRI成员单位进行为期2年的现场试验。现场试验的测试数据表明，运行2年后其空载电流和空载损耗与交付试验时的极为接近［1］。日本东京电力公司、Takao电气公司和日立电气公司对非晶合金变压器的长期可靠性做了深入细致地研究。他们从1991年起对不同容量的200台非晶变压器进行了加速老化、现场运行、短路、冲击等试验，还进行了负荷和振动对变压器空载特性的影响测试。研究结果表明，在30年寿命期内，其空载特性是稳定的，运行是可靠的［2］。我国对此问题亦有研究。1995年，作为非晶合金配电变压器试运行单位的甘肃省天水市北道区电力局，根据冶金部、电力部关于攻关试验项目试验测试的规定要求，对10台挂网运行2个月的非晶合金变压器进行了测试，测试结果与运行前的测试值是相一致的［3］。铁心材料被制作成形铁心后已经过了约400℃高温的退火处理，这对于正常运行温度、短路热稳定温度都已是足够高的了，所以不必担心材质会在30年寿命期内因温度而发生变化。因此，非晶合金变压器不存在空载损耗在运行中会有所增加的可能。
3 非晶合金变压器噪声
研究表明，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。在同一磁通密度下的磁滞伸缩程度，非
晶合金的这一指标比传统晶粒取向冷轧硅钢片高约10%。但是，冷轧硅钢片的饱和磁通密度较高，约为2.03T，而非晶合金的饱和磁通密度较低，约为1.5T。因为非晶合金铁心变压器的额定工作磁通密度（1.25～1.35T）要比冷轧硅钢片铁心变压器的额定工作磁通密度（1.63～1.73T）低得多，因而二者的实际磁滞伸缩是接近的。但是，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，这在一定程度上会使变压器噪声增大。
另外，铁心自身结构和制造工艺对噪声也有一定的影响。非晶合金铁心表面涂覆有环氧树脂，如果树脂涂覆不好或由于树脂质量差或调配比例不当而引起树脂脱落，或者接缝叠装不整齐等都会增加变压器噪声。因此在产品设计中有必要对铁心和器身采取接缝涂漆、加消音垫等减振措施。所以，非晶合金铁心变压器的声级很难控制。在行业标准JB/T 10088—2004《6～500kV级电力变压器声级》中也指出：“本标准规定的声级限值不适用于非晶合金铁心变压器，非晶合金铁心变压器的声级限值由制造单位与用户协商确定。”然而其噪声并不是不可以控制的，在现有技术条件下，若在非晶合金变压器设计、工艺、制造、使用过程中多加注意，精心控制，则非晶合金铁心变压器也可达到传统铁心变压器的声级水平。但对于噪声要求较严格的场所，建议慎重考虑。
4 联结组
由于三相非晶合金配电变压器采用三相四框五柱式铁心结构，每个相绕组套在磁路独立、相邻的两框上。每个框内的磁通除基波磁通外，还有3次谐波磁通，3次谐波磁通占基波正弦波磁通的百分数则与运行时额
定磁通密度选用值有关。1个绕组的2个铁心框内的3次谐波磁通在相位上正好相反，数值上相等，因此每1组绕组内的3次谐波的磁通相量和为零。当变压器高压绕组采用D联结时，3次谐波电流在高压绕组三角形内构成回路，在感应出的二次侧电压波形上就不会有3次谐波电压分量。当然，每个框内的空载损耗还是会受到各自框内2次谐波磁通的影响，因而其联结组一般采用Dyn联结。用户在选用产品时应注意这一点。
5 抗短路能力
上文已介绍非晶合金铁心的损耗会随着压力的增大而迅速上升。一旦变压器发生短路，所产生的冲击性电动力如果直接作用于非晶合金铁心，铁心是无法承受的。因此，在器身结构上，不能采用将铁心作为主承重结构件的传统设计方案，低压绕组应自保持，一般将低压绕组绕在硬筒上，将高压绕组直接套绕在低压绕组上，装配时将绕组支撑在单独的绕组支撑系统上并压紧固定，这样可使铁心不受压力，减少了变压器短路时径向的内缩或外扩，从而有效地确保了变压器的抗短路能力。这种结构已通过实际短路承受能力试验证明。
6 产品的技术经济性
非晶合金变压器的节能效果已经得到广泛的认可，其技术经济性方面的论证已见诸报道。在目前市场状况下，通过对SH15型三相油浸式非晶合金铁心配电变压器与S11型三相油浸式配电变压器经济性的分析比较，就投资回收期而言，非晶合金铁心配电变压器在4年多时间里节约
的电费就可以补回投资差额，之后用户便可长期受益［1］。
7 应用与发展
推广应用非晶合金铁心变压器不仅有良好的节能效益，而且还有环保效益。节能相当于减少发电量或少建火力发电厂，从而减少了发电厂排放的CO2、SO2和氮氧化物等。非晶合金铁心配电变压器在国外早已使用并取得了成功经验。美国有100多万台非晶合金铁心配电变压器挂网运行；日本已有35万台在运行，目前世界上最大的5 000kV A的非晶合金变压器也在运行；欧盟国家也有应用；亚洲的印度、孟加拉国、韩国、泰国等国家都有非晶合金变压器制造厂。我国从20世纪90年代初开始生产和应用非晶合金变压器，但发展较为缓慢，推广的效果不很理想。三相油浸式非晶合金铁心配电变压器与S11型三相油浸式配电变压器相比，其有效材料消耗较大，制造耗费工时较多，因而成本较高。按目前材料价格计，前者的价格约为后者的1.3倍。这一价格与前些年相比，供需双方还是可以接受的，这就有利于大范围推广应用。另外，采购变压器不能只看价格，应对总费用（TOC）进行评估，看其在寿命期内的总成本是否最低。这也是国际上通用的方法。2005年6月，国家电网公司农电工作部在组织讨论非晶合金变压器标准时，已将此方法作为该标准的附录。目前，除油浸式非晶合金铁心配电变压器外，根据市场和用户需要，又推出了多种非晶合金铁心变压器类产品：非晶合金铁心干式变压器、非晶合金铁心地下式变压器、高燃点油非晶合金铁心变压器、非晶合金铁心组合式变压器（即美式箱变）、预装式非晶合金变电站（即欧式箱变）等等，其应用范围越来越广。
8 结论
（1）非晶合金铁心配电变压器节能效果显著，经济性能良好，较S9、S11型变压器多投资的部分均可以在政策规定的年限内收回。如一次性投资到位，可避免短期内的重复投资。推广应用非晶合金配电变压器符合节约能源的国家政策导向，产品制造技术已基本成熟，产品可靠性有保障，完全可以满足用户需要，可以大范围推广应用。（2）根据当前情况，国家除进行规划引导外，宜尽快完善节能产品标准，规范管理办法，出台鼓励使用非晶合金变压器的具体优惠政策。如：借鉴外国政府对节能项目采取的鼓励科研、生产补贴、减免税或退税、购买节能产品有投资补贴、低息贷款等优惠政策，加大节能产业的财政、信贷扶持力度。（3）由于非晶合金铁心加工制造过程较为特殊，也比较复杂，宜采用专业集中的规模生产模式，以利于质量的控制与保障。变压器制造厂可以根据自己的要求定购，只利用成型铁心制造非晶合金变压器。（4）用户要正确看待非晶合金配电变压器的空载损耗、噪声、联结组、制造技术等方面的问题。在选用产品时，要综合考虑制造厂的制造水平、质量保障实力和售后服务等因素，切不可单以价格为选择产品的依据。（5）目前，国内制造非晶合金变压器厂家在生产规模、生产条件、工艺水平等方面存在较大差别。由于某些地方存在招投标市场不规范和地方保护等问题，可能造成一些规
模小、质量差的企业的产品进入市场。因此建议尽快采取措施，改变这种局面，防止在推广过程中，劣质产品混入电网。
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
试验研究 非晶合金铁心变压器振动噪声分析与研究 姜益民1,何洪军2,邵宇鹰2,塔娜2,饶柱石2 （1.华东电网有限公司，上海200002； 2.上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海200240） 摘要：通过对一台非晶合金铁心干式配电变压器振动噪声的特性测试分析及力学建模与分析，对变压器噪声源进行了识别，并得出了降噪的措施。 关键词：非晶合金变压器；噪声；分析 中图分类号：TM401＋．1文献标识码：B文章编号：1001－8425（2010）10－0031－07 Analysis and Research on Vibration Noise of Transformer with Amorphous Core JIANG Yi-min1,HE Hong-jun2,SHAO Yu-ying2,TA Na2,RAO Zhu-shi2（1.East China Grid Company Limited,Shanghai200002,China;2.Shanghai Jiaotong University,Shanghai200240,China） Abstract：Based on vibration noise characteristic test,mechanical modelling and analysis of dry-type distribution transformer with amorphous core,the transformer noise source is iden-tified.The measures to reduce noise are presented. Key words：Transformer with amorphous core；Noise；Analysis 1前言 由于非晶合金铁心配电变压器年平均低负载时节能效果明显，目前得到了广泛的认可。但非晶合金变压器有其固有的弱点，非晶合金材料硬而脆，噪声普遍比硅钢片铁心大得多，尤其在夜间轻载过励磁时，其噪声的增量也比硅钢片铁心变压器大得多。而非晶合金配电变压器又是最适合于紧接纯居民脉冲性负载（日和季节性峰谷变化大，年平均负载率低，通常小于20%）的供电，由此引起的噪声纠纷也最为强烈。非晶合金铁心配电变压器有油浸式和干式两种，本文中笔者对一台非晶合金铁心干式配电变压器进行了振动噪声特性测试分析和实体力学建模与分析，并在此基础上，通过测试和有限元综合分析，对变压器噪声源进行了识别，最后给出了初步的治理思路，并按此进行结构改进，获得了良好效果。 2试验研究及分析 分析研究的对象为一台四框五柱非晶合金卷铁心结构的干式配电变压器。由于非晶材料的特殊性，非晶合金铁心不能用夹件过分压紧，因此由磁致伸缩引起的非晶合金铁心振动所受的约束就比较小，振动量级相对较大，相应产生的噪声也较大。从变压器的结构特点看，其噪声的来源主要有两类：一是铁心及绕组的电磁声；二是铁心振动引起的结构振动辐射噪声，包括铁心本身振动噪声，以及铁心振动通过夹件及连接件引起的框架结构振动辐射噪声。 获取变压器不同工况下各测点的振动、噪声数据和频谱特性，为噪声源识别提供依据。笔者分别对一台1250kVA非晶合金铁心干式变压器的空载和短路负载工况下的器身振动与噪声进行了测量，比较了在不同频率下器身各个部分的振动情况。为此分别在变压器的底座和绕组对应的上、下框架夹件等处布置了振动传感器，同时在变压器正前方1m 处布置了一个用于噪声测量的声传感器，测试布点参见图1。 在非晶合金变压器空载工况下360V、400V、440V三种不同电压以及在短路负载30%、60%、 TRANSFORMER
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）
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
非晶合金变压器铁心 制造技术手册 前言 非晶合金变压器铁心是采用当今世界上新型节能材料—— 非晶合金带材加工制成。该材料是由铁.硅.硼.碳等合金元素组成，采用先进的快速急冷凝固生产工艺喷制而成，其物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，它与传统的磁性材料相比，它具有高饱和磁感，高电阻率，低损耗，温升极低，高起始导磁率及低矫顽力等特性。 用非晶合金铁心装配成的配电变压器，与传统的同容量节能型S9硅钢变压器相比较，空载损耗可降低70%以上，大大节约了电能。同时，由于节能，也可减少原材料制造和燃煤发电所产生的一氧化碳.二氧化碳.二氧化硫.氮氧化合物等有害气体量的排放。 同时，非晶合金铁心变压器价格性能比普通硅钢变压器相比较，时常竞争优势明显。如非晶合金铁心变压器价格为普通变压器的1.3倍以下，其节省的电费2.5~3年内即可收回增加的投资，按一台变压器25~30年的使用寿命计算，其总拥有费用（TOC）远低于普通硅钢变压器。 因此，非晶合金变压器空载损耗低.节能.环保优势明显，符合我国政府倡导的“节能资源，保护环境，建设节约型社会”的产业政策，被誉为二十一世纪的“绿色产品“。 本手册适用于油浸式非晶合金变压器铁心（30KV A~1600KV A）的生产。内容涉及产品的技术规范.生产设备.生产工具.原材料和生产操作规程等.所有权和解释权，均属北京中机联供非晶科技发展有限公司。
一.目录 1．产品技术规范————————————————3 2．非晶合金贴心主要工艺流程图—————————4 3．操作规范——————————————————4 4．材料————————————————————42 5．主要设备——————————————————44 6．辅助工具——————————————————62 7．附录————————————————————66
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
杨中地／齐齐哈尔新地变压器有限公司非晶合金变压器的设计计算 非晶合金变压器与硅钢片变压器不同的结构、制造工艺及相关参数的确定 １ 引言 非晶合金变压器就是用非晶合金材料代替硅钢片制造变压器铁心。它与现行Ｓ９系列变压器相比空载损耗下降７４％、空载电流下降４５％。是否用非晶合金取代硅钢片制作变压器，关键是看谁更具价格优势。目前由于硅钢片价格不断上涨与非晶合金材料的价格差逐渐缩小，恰是推广非晶合金变压器的最好时机。对于非晶合金变压器，有的电力部门及变压器生产厂家对其了解较少，因此，下面从几个方面进行探讨。 ２ 非晶合金变压器的特点 非晶合金变压器最主要的特点是空载损耗和空载电流小，这都得益于采用了非晶合金材料做铁心。 ２．１ 非晶合金的制造工艺及特点 ２．１．１非晶合金的制造工艺 非晶合金是将以铁、硼、硅、镍和碳（加碳后可提高饱和磁通密度）等为主的材料熔化后，在液态下以１０６ Ｋ／ｓ的冷却速度，从合金液到金属薄片产品一次成形，其固态合金没有晶格、晶界存在，因此，称为非晶态合金，亦称非晶合金（金属原子都不按晶格排列叫非晶态）。非晶合金分为铁基非晶合金、铁镍基非晶合金和钴基非晶合金三大类。２．１．２非晶合金的主要特点 非晶合金的单位损耗和励磁特性大大低于硅钢片，主要特点有： （１）非晶合金没有晶格和晶界存在，因此，其磁化功率小，并具有良好的温度稳定性。由于非晶合金为无取向材料，故可采用直接缝，且可不分级，使制造铁心的工艺比较简单。 （２）非晶合金带材的厚度为０．０２～０．０３ ｍｍ，是硅钢片的１／１０左右，因此，其涡流损耗很小。 （３）非晶合金的硬度是硅钢片的５倍，加工剪切比较困难，因此，在产品设计时应考虑尽量减少切割量。其表面不很平整，电阻率较高。 （４）非晶合金对机械应力非常敏感，无论是拉应力还是弯曲应力都会影响其磁性能，在变压器结构设计时需采取特殊的紧固措施，以减少铁心受力，应避免采用以铁心作为主支承重的结构设计方案。 （５）非晶合金的磁致伸缩度比硅钢片高约１０％，因此不宜过度夹紧，这将直接增加变压器的噪声。 （６）非晶合金退火后的韧性和脆性（易碎）也是在变压器设计和制造过程中需考虑的问题。 由非晶合金上述的特点可知，采用非晶合金取代硅钢片来制造变压器虽然工艺略复杂，但可使空载损耗和空载电流大幅下降。 ２．２ 非晶合金变压器与传统变压器不同之处（１）非晶合金变压器铁心截面为矩形，所以，一、二次线圈均加工成圆角矩形，从而提高了导线的利用率。与采用多级圆形截面铁心相比，可节省
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
非晶合金介绍 发布时间：2012-9-22 阅读次数：139 字体大小: 【小】【中】【大】 铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys) 铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度（1.54T），磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电变压器可节能60－70%。铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯, 适合于10kHz 以下频率使用 由于超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，称之为非晶合金，被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单，从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。 在以往数千年中，人类所使用的金属或合金都是晶态结构的材料，其原子三维空间内作有序排列、形成周期性的点阵结构。 而非晶态金属或合金是指物质从液态（或气态）急速冷却时，因来不及结晶而在室温或低温保留液态原子无序排列的凝聚状态，其原子不再成长程有序、周期性和规则排列，而是出于一种长程无序排列状态。具有铁磁性的非晶态金合金又称铁磁性金属玻璃或磁性玻璃，为了叙述方便，以下均称为非晶态合金。 发展史 1960年美国Duwez教授发明用快淬工艺制备非晶态合金为始。其间，非晶软磁合金的发展大体上经历了两个阶段：第一个阶段从1967年开始，直到1988年。1984年美国四个变压器厂家在IEEE会议上展示实用非晶配电变压器则标志着第一阶段达到高潮，到1989年，美国AlliedSignal公司已经具有年产6万吨非晶带材的生产能力，全世界约有100万台非晶配电变压器投入运行，所用铁基非晶带材几乎全部来源于该公司。从1988年开始，非晶态材料发展进入第二阶段。这个阶段具有标志性的事件是铁基纳米晶合金的发明。1988年日本日立金属公司的Yashiwa等人在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金（Finemet）。1988年当年，日立金属公司纳米晶合金实现了产业化，并有产品推向市场。1992年德国VAC公司开始推出纳米晶合金替代钴基非晶合金，尤其在网络接口设备上，如ISDN，大量采用纳米晶磁芯制作接口变压器和数字滤波器件。 制作方法 1.水淬法 2.铜模吸铸法 3.铜模喷铸法 4.甩带 5.定向凝固 6.粉末冶金 7.高能球磨等
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
非晶合金变压器规格及技术参数 一、非晶合金变压器规格 1、KBSGZY-H-系列非晶合金矿用隔爆变压器 KBSGZY-H-系列介绍 树脂浇注非晶合金干式变压器是一种用非晶合金铁芯为导磁材料和薄层环氧树脂浇注来包封高，低压绕组的干式变压器。低压绕组采用铜箔绕制，高压线采用H及高强度漆包线和玻璃纤维加强的环氧树脂包封结构。具有优良的耐潮和抗裂性能。铁芯的非晶合金带卷制而成。 型号含义 执行标准 GB8286 -2005 《矿用隔爆型移动变电站》 正常使用条件
（1）海拔不超过1000米； （2）环境温度：最高气温+40℃；最高日平均气温+30℃ 最高年平均气温+20℃；最低气温-5℃ （3）空气相对湿度不超过95%（+25℃时）； （4）在有甲烷混合气体和煤尘，且有爆炸危险的矿井中； （5）无强烈颠簸，震动和与垂直面的倾斜度不超过15°的环境； （6）无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸气； （7）无滴水的地方； （8）电源电压的波形近似于正弦波； （9）三相电源电压近似对称。 性能特点 1.超低空载损耗比KBSG(ZY)型空载损耗减少约70～80%； 2.超低空载损耗及负载损耗特性，省能源，用电效率高，大量使用非晶合金变压器可大幅提高用电效率，减少不必要能源损耗及电厂设立。 3.环保,非晶合金材料制造时使用较低能源以及其超低损失特性，大幅节省电力消耗可减少电厂发电量，相对的减少SO2,CO2废气的排放，（本资料由山西鑫宇联（国内变压器生产龙头企业）提供，转载注明出处）降低对环境污染及温室效应 4.运行温度低，绝缘劣化小，变压器使用寿命长。非晶合金变压器损耗极低，产生热量少，温度上升慢，故整个变压器运行温度低，绝缘劣化缓慢，可靠性高，变压器寿命长。 5.投资回收效益快使用非晶合金变压器，初期投资虽然较高但因其高效率，省能源特性，在负载率80%的情况下其额外的投资将在数年内回收，并在其因为使用者节省可观的电费支出。 主要技术参数 6000V技术参数表
摘要 本文介绍了非晶合金材料特性以及非晶合金变压器的发展现状、还描述了变压器一般的设计方法，其中着重讨论了变压器的铁芯设计、绝缘设计、绕组结构设计、绕组尺寸计算、阻抗计算、空载损耗及空载电流计算、负载损耗、温升计算等。并通过查询手册，选取合适参数与本设计进行比较，确定运用文中介绍方法设计完成的SH15-800/10-0.4箔式非晶合金变压器，在电气性能、节能效果等各方面性能均符合国家相关规定。文中变压器各部件图形及非晶合金铁心、高低压线圈图形均由AUTO CAD绘制完成。 关键词：SH15-800/10;非晶合金；变压器设计；电磁计算。
Abstract In this paper, the material properties of amorphous alloys, and the development of amorphous alloy transformer status quo, but also describes the general design method of the transformer, which focused on the transformer core design, insulation design, structural design of winding, winding size calculation, the impedance calculation, No-load loss and no-load current calculation, load loss, temperature rise calculation. Manual by inquiries, select the appropriate parameters to compare with the design to determine the use of text designed to introduce the completion of the SH15-800/10-0.4-type amorphous alloy foil transformers, electrical performance, and other energy-saving performance results are in line with the relevant provisions of the country. Text and graphics components transformer amorphous alloy core, high-low voltage coil graphics drawn by the completion of AUTO CAD. Keyword：SH15-800/10；Amorphous alloy；Transformer Design；Electromagnetic computing。
G配电网S B H M型非晶合金油浸式变压器技 术规范 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
配电网SBH15-M型非晶合金油浸式 变压器技术规范 前言 按照南方电网有限责任公司管理思想现代化、管理制度规范化、管理手段信息化、管理机制科学化的要求，科学地建立健全中山供电局的标准体系，指导和规范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，特制定本规范。 本规范执行国家和行业有关法律、法规、规程和规范，执行南方电网公司、广东电网公司的有关文件精神，并结合中山供电局的实际而制定。 本规范由中山供电局生技部负责解释。
1.应遵循标准 规范中所有设备及其备品备件，除本规范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范，应提供标准代号及其有关内容，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
SH15-2500KV A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。 SH15-2500KV A/10KV非晶合金变压器主要分类 按照非晶合金变压器的结构组成、功能特点以及适用领域，目前非晶合金变压器主要分类如下：三相油浸式非晶合金变压器、单相油浸式非晶合金变压器、地埋式非晶合金变压器、非晶合金路灯变压器、箱式非晶合金变压器、干式非晶合金变压器、风力发电用非晶合金变压器、光伏发电用非晶合金变压器等等。 正常使用条件 海拔不超过1000m 户内或户外 最高环境气温度+40℃最高日平均温度+30℃ 最高年平均温度+20℃最低气温-25℃ 地震烈度：8度 污秽等级：Ⅲ级 根据用户要求可提供在特殊使用条件下运行的变压器。（海拨超过1000m高的每超过100m其额定短时外施耐压值将提高1%，因此绝缘距离也将随着海拨高度的增加而增大，这样就会相应的增加制造成本。而在地震高发区或严重污秽的地方，因为要增加一些特殊处理，也会因此增加制造成本。） SH15-2500KV A/10KV变压器执行标准 a. GB 1094.1-1996 电力变压器第1部分：总则 b. GB 1094.2-1996 电力变压器第2部分：温升 c. 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 d. GB 1094.5-2008 电力变压器第5部分：承受短路的能力 e. JB/T 10318-2002 油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求 f. GB /T 6451-2008 油浸式电力变压器技术参数和要求 g. JB/T 10088-2004 6kV-500kV级电力变压器声级 型号含义 S（B）H 15 – M –□ / □ 电压等级（kV） 额定容量（kV A） 密封式油箱 性能水平代号 非晶合金铁心
非晶合金变压器的优缺点 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 中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号： 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
- -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=×++
非晶合金铁心变压器 摘要: 介绍了非晶合金铁心变压器的5种铁心结构方案。针对该变压器设计中的问题提出了解决方案，并对其进行了价格评估。 关键词: 非晶合金变压器铁心设计评估 1、序言 2.1 叠环式卷铁心 先用带材卷成不同尺寸的环，然后将这些环叠成铁心，并使得铁心柱的截面接近圆形，见图1。 ? 这种结构曾在大型壳式变压器中使用。从经济角度出发，一般每个框宜采用5-9个环，填充系数在84%-90%之间，绕组通过分裂圆筒直接绕制在铁心上。 叠环式卷铁心的优点是铁心性能优良，在绕组绕制和组装等过程中铁心受力很小，其强度也很高;缺点是为防止铁心受力，铁心和绕组的夹紧结构复杂。 2.2单环式卷铁心
2.3 气隙分布式卷铁心 先把带材卷成圆环，然后压扁，再进行切割整理，使接缝形成阶梯形分布。铁心退火后，把接缝处分开，装入矩形绕组后，将铁心重新恢复成原样。铁心外观与接缝形式见图3。 ? 气隙分布式卷铁心的性能比前面两种差，这是由于铁心接缝的分开和重新恢复所造成的。另外，铁心切割时，需使用专用的切割设备。
2.4 搭接式卷铁心 同“气隙分布式卷铁心”类似，区别在于它们的接缝形式。 气隙分布式卷铁心在接缝处片与片之间两端对齐(参见图3)，而搭接式有额外的搭接长度，上下重叠，它的接缝示意图见图4。 直接缝铁心叠积图如图5所示。 ? 表1为上述5种铁心结构的对照表。从表1中可看出，在目前采用搭接式卷铁心是一种兼顾各类因素的合理选择。 3、非晶变压器设计中的一些问题 3.2 标称磁通密度的确定 四框五柱式卷铁心在励磁时，磁通流经4个铁心框，有不对称分布现象存在。这使某些局部磁通由于受不对称分布产生的高次谐波叠加的影响而发生畸变，从而引起局部磁感应超饱和，导致损耗迅速上升。因此，设计时，标称磁通密度不宜定得过高。 3.3 工艺系数