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新型配電變壓器的節能分析與應用探討
閱讀：1822 發布時間：2013-10-6
S9型為普通硅鋼片，片厚為0.35mm，單位鐵損1.55W/kg。如果要使單位損耗進一步降低，就需進一步采用激光照射和機械壓痕的措施，如日本采用激光照射的ZDKH冷軋取向硅鋼片，0.27厚為0.93W/kg，0.23厚為0.85W/kg。硅鋼片越薄，渦流的抵消效果越好，損耗越低。 為了降低損耗，硅鋼片使用的厚度越來越薄，而片形越薄，剛度越差，給疊積鐵芯造成困難，而卷鐵芯變壓器適宜使用薄型硅鋼片。因卷鐵芯幾乎沒有疊鐵芯的疊接接縫，減少了磁阻，因此空載損耗小。卷鐵芯變壓器制作加工較困難（特別是630kVA以上的變壓器），設備投資大，容量越小的，卷鐵芯*性體現得越明顯，但容量越大的卷鐵芯的*性就越顯現不出來。因此，卷鐵芯產品尚不具備明顯優勢，近期不存在卷鐵芯變壓器取代疊鐵芯變壓器的趨勢，但薄型高導磁取向硅鋼片和非晶合金鋼片的大量生產，卷鐵芯制造設備的研究成功，卷鐵芯變壓器已被世界各國所重視，未來，卷鐵芯變壓器將會有更大的發展前途。 目前，zui節能的新型配電變壓器是非晶合金鐵芯變壓器，簡稱非晶變壓器，鐵芯采用非晶合金卷制而成。非晶變壓器的性能代號可達到16，相對于9系列，可降低空載損耗80%。金屬熔化后在高溫下分子不按晶格排列，緩慢冷卻時，形成結晶態，當急速冷卻時來不及按晶格排列而成非晶態，制造非晶合金時，其冷卻速度為105～107K/s。非晶合金由鐵、鎳、鉻、鈷等金屬添加硼、碳、硅、磷等非金屬組成。非晶合金磁化功率小，磁滯損耗小，渦流損耗小，比用硅鋼片鐵芯的變壓器空載損耗下降70%~80%。目前750kVA及以下非晶配電變壓器已進入了商業化生產，制造商已達30多家。 非晶合金片厚度只有0.02～0.05mm，一般只適宜采用卷鐵芯結構，當變壓器容量較大時，不適合采用卷鐵芯結構，應采用三相疊鐵芯結構，此時可預先將若干片非晶合金粘合起來。 4 新型配電變壓器經濟效益的分析 配電變壓器的損耗及目前市場價情況如表1、表2所示。由于應用場所的不同，干式變與油式變兩者無法比較，只能是不同型號的油式變或不同型號的干式變之間作比較。 （1）幾種油浸式變壓器的比較（見表1） 用S11替換S7，比較幾年之內能收回成本（以較典型的400kVA容量為例）。如表1所示，S11比S7空載損耗減少0.35kW，負載損耗以平均負載率40%計，減少0.6kW，電價按普通工業電計為0.78元/kWh，每年因損耗減少節約電費為：（0.6+0.35）×24×365×0.78 =6491元，收回成本年限為：50465/6491=7.7年，因此10kV配電室如果還要繼續使用7.7年以上，單純從經濟方面考慮，用S11替換S7也是劃算的，另外還有環境保護的意義尚未計算在內。再以S11-200替換S7-200以較，收回成本年限為8.7年;S11-800替換S7-800，收回成本年限為8.4年，其它容量就不例舉了。 新建10kV配電室中，S11與S9的比較（以較典型的400kVA容量為例）。S11比S9空載損耗減少0.23kW，負載損耗一樣，電價按普通工業電計為0.78元/kWh，每年因損耗減少節約電費為：0.23×24×365 ×0.78=1572元。S11與S9的價差為4588元，收回成本年限為：4588/1572=2.9（年），因此變壓器如要使用2.9年以上，單純從經濟方面考慮，使用S11型也是合算的，環境保護的意義尚未計算在內。再以S11-200與S9-200相比較，收回成本年限為2.9年;S11-800與S9-800比較，收回成本年限為2.7年，其它容量在此不一一例舉。 新建10kV配電室中，SH16與S11的比較（以較典型的400kVA容量為例）。SH16比S11的空載損耗減少了0.41kW，負載損耗一樣，電價按普通工業電計為0.78元/kWh，每年因損耗減少節約電費0.41×24 ×365×0.78=2801元，SH16與S11的價差為18351元，收回成本年限為18351/2801=6.6（年），因此變壓器如要使用6.6年以上，單純從經濟方面考慮，使用SH16也是合算的，環境保護的意義尚未計算在內。再以SH16-200與S11-200進行比較，收回成本的年限為6.9年;SH16-800與S11-800相比較，收回成本的年限為6.4年，其它容量不一一例舉。 （2）干式變壓器的比較（見表2）