论非晶合金干式变压器的特点及性能
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- 49 -性能参数 Functional data相数Phase: 3相频率Frequency: 50Hz局部放电Partial charging: 不大于No more than 10pC绝缘耐热等级 Insulation level: F 级绕组平均温升Average Winding arising: 不大于No more than 100K噪音水平Noise level: 声级符合Sound Level conforms to JB/T 10088-2004表2性能参数 Table 2 Functional data表1 绝缘水平 Table 1 Insulation level注: 带“*”的联结组Yyn0适用于容量≤400kV A 的变压器 特殊规格或非标产品的各项技术参数由供需双方协商确定。
Note: With the “*”ector group Yyn0 is suit for the transformer capacity is no more than 400kV AThe client should consult with supplier sbout the technical data when speical model or non-standard product is needed.节能效果 Effect of energy conservation非晶干变的空载损耗比现行国标GB/T10228-1997中表4组Ⅰ规定的数值降低四分之三。
以630kVA 为例,SCBH15-630/10与SC10-630/10相比,空载损耗降低925W 。
假设:无功经济当量k1=0.1kW/kWar;年运行时间T=8760h:电费单价A=0.6元/kWh;年平均负载系数取0.8,一台容量为630kVA 的SCBH15型的非晶干变代替SC10型干变运行可降低运行损耗P 为:P=[1.345+0.1×1.6×630×10-2+5.875×0.82]-[0.42+0.1×0.5×630×10-2+5.875×0.82]=1.618kW 运行一年的经济效益和社会效益如下:节约电能14174度(kWh)、节约电能电费8504元、节煤5.8吨;少排放二氧化碳11.7吨、相当于增加净化空气的森林面积31200m 2Amorphous Dry Type Transformer's No-load Loss is 3/4 less than the required data in GB/T10228-1997 Table 4 Group Ⅰ, Compare SCBH15-630/10min SC10 Dry Type transformer, the No-load Loss deducted 925W.Suppose when k1=0.1Kw/kVar; working hour/year T=8760h payment of electricity charge=RMB 0.6 yuan/kWh, yearly onload modulus is 0.8, a SCBH 10 Amorphous Dry Type Transformer with the capacity is 630kV A can reduce loss P as following.A year running economical and social bene fit is,save electricity energy 14174(kWh) Discharge less CO2 11.7T Save payment of eletricity charge RMB 8504Yuan, Save Coal 5.8T, It is to say this increased 31200m 2 forest area.SCBH15系列10kV 非晶合金干式变压器SCBH15 Series 10kV amorphous alloy dry transformer。
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CO₂ SO₂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:SCRBH15-200/10S: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)。
浅谈非晶合金变压器的应用张君义1,李明亮2(1.许继变压器有限公司,河南许昌 461000;2.许昌许继风电科技有限公司,河南许昌 461000)摘 要:目前,中低端变压器产品技术含量低决定了行业进入壁垒不高,生产能力相对饱和,产品销售处于完全竞争状态,由此导致市场无序竞争格局,严重扰乱了市场秩序,不利于整个变压器行业的健康发展。
而非晶合金变压器因其自身的节能、环保而广泛地应用到电网投资建设中。
文章就此浅谈其现状以及应用特点。
关键词:非晶合金变压器;结构和性能;应用特点doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2013.08.0970 引言非晶合金材料作为一种典型的绿色制造与绿色应用相结合的“双绿色”高效节能材料,主要用于电力领域的铁芯及配电变压器生产,同时还被广泛应用于电力电子行业,如各种高频电源中的变压器、逆变器、电抗器等。
随着国家节能环保政策的推进,以及非晶配电变压器性价比不断提高,非晶合金变压器得到了越来越广泛的应用。
1 非晶合金变压器的应用现状我国使用的硅钢铁芯变压器比率约为96%,由于数量众多,变压器本身消耗的电能也相当可观。
目前,我国所有变压器自身消耗的电能占全国发电量的5%~10%。
在配电网损耗中,变压器损耗占60%以上。
非晶合金带材具有优异的软磁性能,在配电变压器中的节能效果相比传统的硅钢变压器,可使空载损耗降低60%~80%。
以一台SC(B)H15-1600/10非晶合金变压器和SCB9-1600/10变压器比较如下;SCB9-1600/9变压器P0=2760W,PK=12400W;SC(B)H15-1600/10变压器P0=760W,PK=11730W节能效益计算公式:D=C×H×V其中,C为电费价格,0.86元/kWh;H为年运行时间,取8760h;V为损耗降低值,单位kW。
按上述公式计算:D=0.86×8760×(2760+12400)-(760+11730)1000=20115元二者相比,每台非晶铁芯变压器每年可节电23390kW时,折合电费20115元(假设电价为0.86元/kWh),非晶合金变压器价格成本增加的部分可在该变压器运行的3~5年内全部回收。
干式非晶合金变压器铁心结构与性能分析
一、引言
干式非晶合金变压器铁心是变压器的关键组成部分,其质量直接影响着变压器整体性能的可靠性、可利用性和可延长性,所以研究其结构和性能具有重要意义。
本文将结合经验,从干式非晶合金变压器铁心的结构、组成、铁心极化等方面对该铁心进行分析,以探讨其结构对性能的影响。
二、干式非晶合金变压器铁心结构
1、变压器的结构组成
干式非晶合金变压器铁心主要由铁心材料、冷却系统、绝缘系统和支撑系统组成。
其中,铁心材料包括两个部分,即铁心磁铁和铁心绕组。
铁心磁铁由变压器铁芯和铁芯磁铁两部分组成,它负责将交流电能转换为直流电能;铁心绕组则负责将输入的交流电流输出到消费设备或变压器中。
2、变压器铁心极化结构
变压器铁心极化结构一般分为三种:单极化、交叉极化和全双极化。
论非晶合金干式变压器的特点及性能
发表时间:2018-10-19T15:39:33.667Z 来源:《防护工程》2018年第12期作者:邱永刚
[导读] 本文从非晶合金的介绍出发,对非晶合金的特点和安全性进行叙述,最后阐述了非晶合金干式变压器需要改进的几个问题,这对于我国电力行业的进步和发展有重要的作用,同时也对我国实现节能减排有重要的现实意义。
邱永刚
广东康德威电气股份有限公司
摘要:随着我国经济发展水平的提高,我国开始提高节能生活的要求,在这种背景下,而用非晶合金作为铁心的干式变压器逐渐取代传统的变压器,成为电力行业节能的首选。
本文从非晶合金的介绍出发,对非晶合金的特点和安全性进行叙述,最后阐述了非晶合金干式变压器需要改进的几个问题,这对于我国电力行业的进步和发展有重要的作用,同时也对我国实现节能减排有重要的现实意义。
关键字:非晶合金;干式变压器;特点;性能
一、关于非晶合金的介绍
1.1非晶合金简介
非晶合金是将铁、碳、硅、硼等材料熔化后采用超急冷凝固的方法,将液态合金凝固时晶体中的原子来不及采取有序的方式排列结晶,使得得到的固态合金没有晶格和晶界,从而得到的非晶合金。
这种非晶合金的制作工艺简单,还具有许多优异的性能,从80年代开始就成为国内外材料科学界重点关注和研发的对象。
目前,非晶合金主要分为铁镍基非晶合金、铁基非晶合金和钴基非晶合金等。
1.2非晶合金的特性
非晶合金是一种新型的具有软磁性能的材料,其磁化功率小且单位耗损较低,由于它没有晶界和晶格,使得它的温度稳定性较高;同时非晶合金是一种无取向的材料,使得它的制作工艺较简单且性能优异;以硅钢片为铁心材料制作的伸缩度远远低于非晶合金,因此,在生产中,应该采取有效的措施,防止产生较大的噪声;非晶合金的硬度较大,在非晶合金的加工的过程中,切剪相对硅钢片来说难度大大增加了,因此,在产品加工时应该尽量减少非晶合金的切剪;另外,非晶合金受到机械应力的影响较大,机械应力容易改变非晶合金的磁性,因此,在设计采用非晶合金制造变压器时,应该尽量减少铁心受到的机械应力,从而减少非晶合金受到的影响。
二、干式变压器的分类和特点
2.1干式变压器的分类
干式变压器对于安全的要求很高,它的铁心一般不会放在液体中,对于一些电压较低、容量较小的变压器,为了制造过程的便利和日后维护,也常常将它做成干式变压器。
干式变压器一般分为三种,即密闭式变压器、开启式变压器和塑封式变压器。
2.1.1密闭式变压器
密闭式变压器即将变压器用一个外壳封起来,使其与外界断绝联系,这样的变压器往往在一些外界环境较恶劣的位置比较常见。
密闭式变压器的内部往往充入六氟化硫气体,该气体属于惰性气体,具有良好的热稳定性,它的散热能力和绝缘性都比空气好得多,这就有效解决了密闭式变压器内部容易发生故障的问题。
2.1.2开启式变压器
开启式变压器是目前使用最广、最常见的一种类型,整个变压器与空气相连通,它的结构比较简单,这种类型的变压器比较适用于一些需求电压比较小、容量比较低的工程,在一些空气比较干燥洁净的环境中比较常见。
该变压器主要由空气散热,但是空气承受电压冲击的能力相对较弱,因此,在使用的过程中应该与电压高的线路隔开,避免受到高强度电压的影响。
2.1.3塑封式变压器
塑封式变压器即采用一些绝缘的材料将变压器封起来的形式,在实际生产中,主要采用环氧树脂等一些树脂和玻璃纤维将线圈包起来,这样做成的变压器具有良好的绝缘能力和强度,同时不会受到环境中灰尘等外界因素的影响,便于日后的保养维护工作。
另外,该变压器具有优良的防火防水能力,且结构简单、便于生产。
2.2非晶合金干式变压器的特点
由于非晶合金干式变压器采用非晶合金的材料制作而成,该材料在使用时损耗很低,在作为变压器的铁心时,不易被慢慢消耗掉,这就大大降低了日后的维护次数。
同时,这种较低的负载损耗的特点,大大节约了能源的使用,提高了用电的效率。
另外,使用非晶合金制造的变压器在运行时温度较低,又具有较高的绝缘性,这就大大延长了变压器的使用寿命,同时又降低了损耗,对于保护环境也有一定的现实意义。
三、非晶合金变压器性能和使用效果
与新型的S9配电变压器比较来看,非晶合金铁芯损耗值较低,而新型S9变压器一般是选择的冷轧硅钢片来作用导磁材料,其磁通密度在1.65T到1.75T之间,相比非晶合金的饱和磁密度,S9的密度偏高,这也是变压器选取非晶合金铁芯的原因,也是其损耗低的原因。
将三相非晶合金铁心配电变压器与新型的S9配电变压器相比,在每一年中节约的电量也在一个客观的数值范围内。
例如800kV A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,那么△Pk=0,通过这样就能够计算出一台变压器每年能够减少的电能损耗的计算结果是:
△Ws=8760(1.05+0.62×0)=9198kW・h
通过以上计算的公式来看,三相非晶合金铁芯配电变压器具有很明显的节能优势。
并且,由于其油箱采用的是全封闭式的结构,变压器内部的油完全的与外界的空气相隔绝,这样组织了油的氧化,最终达到了增加变压器寿命的目标。
在山西省汾阳市的农村低压电网的改造当中,逐渐地将S7以及部分的S9系列的变压器替换成新型的非晶合金变压器,从而有效地降低了线损值。
四、非晶合金干式变压器的安全性
非晶合金具有很特殊的性能,在作为干式变压器的制作材料时常常采用高低压线圈的矩形结构,相比传统的圆形线圈的结构,矩形线圈结构的受力没有那么均匀,同时非晶合金受到的机械应力会大大增加。
因此,在非晶合金干式变压器的生产过程中,高压线圈常常采用
塑性封闭的刚体结构,这样铁心就不会受到机械应力的作用,同时还可以承受铁心的重量和电路短路时产生的轴向电动力。
这样采用非晶合金材料研发的干式变压器的运行情况比传统的更加安全,同时也因它的安全性而在实际中得到了更广泛的应用,并有很多企业应用了这种干式变压器取得了很好的效果。
采用刚体结构的非晶合金干式变压器具有很高的机械强度,能够承受很大的机械应力,满足生产的要求,因此,非晶合金干式变压器与传统的干式变压器相比,结构上存在较大的差异,由此带来的安全隐患也可以通过采取合适有效的措施来清除。
从以往非晶合金干式变压器在国内外的应用中可以确定,非晶合金干式变压器的安全已经得到保障,可以在生产中广泛使用。
五、非晶合金干式变压器中需要改进的几个问题
随着我国电力行业的发展和进步,对变压器的要求也逐渐变高,而非晶合金干式变压器的出现大大推动了我国电力行业的发展。
因此,研究我国非晶合金干式变压器中存在的问题有重要的现实意义,而在我国非晶合金干式变压器的应用中主要存在以下三个问题,即噪声带来的影响、变电器的容量小和成本高。
5.1噪声带来的影响
自从我国开始研发非晶合金干式变压器以来,我国的电力行业得到了发展,但非晶合金材料特性带来的噪声一直是影响最大的问题。
由于我国对非晶合金干式变压器的研究不断加深,干式变压器工艺水平的提高,非晶合金带来的噪声问题也逐渐得到有效的控制,但还离最佳有一点的距离,因此,进一步加大对非晶合金干式变压器中噪声的研究已为发展所需,这对非晶合金干式变压器的发展也有一定的现实意义。
5.2容量小
非晶合金材料的体积有限,而受到变压器本身结构的限制,使得非晶合金变压器的容量受到了限制,完全满足不了生活的需求,目前世界上最大容量的非晶合金变压器是5000KV A,而如何研制更大容量的非晶合金干式变压器成为了非晶合金变压器发展与进步的主要因素之一。
5.3成本高
非晶合金干式变压器的制作材料的成本较高,同时制造一个非晶合金干式变压器还需要花费较长的时间,企业研制的这种类型的变压器推广销售的不好,将给企业带来很大的经济问题。
另外,由于采用非晶合金作为原材料制造而成的干式变压器是一种新型产品,并不为市场所接受,一些电力部门习惯了熟悉的变压器类型,这对企业来说也有一定的影响。
结束语
近些年,我国的经济水平不断提升,人们的生活水平也在不断在提高,人们对电力的需求量和质量的要求也在不断提高,研究新型的干式变压器对于我国电力行业的发展有一定的促进作用。
另外,这对于我国向节能社会的方向发展也有一定的意义,同时也响应了政府提出的建设节约型社会的号召。
参考文献:
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