刘明广 陈琳琳
山东华驰变压器股份有限公司 山东菏泽 274200
摘要：铁心是变压器的“心脏”部位，其质量好坏直接影响着整个变压器的最终质量。优良的铁心，在变压器正常工作时能够将温升控制在一个合理的规定值内。铁心质量与铁心的结构、制造过程有关。相对主变压器的应用，我国配电变压器的应用“量大面广”，其综合负荷率低，因此，大幅降低配电变压器空载损耗值，对降低电网系统的线损意义重大。近几年来，国内一些变压器企业大力开发节能配电变压器的制造技术，各种提高能效的铁心制造技术的推广应用，有效地推动了节能配电变压器能效升级。
关键词：配电变压器;节能降耗技术;对策
引言
社会高速发展对电力能源提出更高的供给需求，其间接加大电力供给设备的运行压力，特别是对于电力变压装置来讲，高容量能源的供给，将加大变压设备内各类组件的运行压力，令设备内部产生一定的能耗现象。为此，在对电力变压装置进行设计时，可结合节能环保理念，降低设备运行过程中产生的损耗问题，提高设备利用率。本文分析大型电力变压器节能技术在设计中的应用。
1变压器规格及型号简介
变压器是电网中运用最普遍的设备之一，贯穿于电力系统的发、输、变、配、用各个环节。在工厂变配电网络中，配电变压器的数量和总容量非常庞大。一般来说，从发电到用电需要经过3～5次的电压变换过程，在此过程中，变压器会产生各种损耗，包括有功损耗和无功损耗。
2配电变压器节能降耗技术对策
2.1立体卷铁心变压器节能效果突出、产品结构优势明显
经过十几年的研发，我国制造的立体卷铁心变压器结构设计合理，与传统的叠铁心变压器相比，具有节能、节材、噪音小、性能稳定等诸多优点。制造工序机械化程度较高，生产成本较低。整个生产制造过程比传统叠铁心变压器减少5-6道工序，生产效率可提高30%。空载损耗可降低30%以上，负载损耗可降低20%以上，产品总损耗可降低28%；空载电流可降低80%，噪声可降低10分贝以上，铁心制造材料节约5%以上。在关键工序铁心制造方面，由于制造设备机械化程度高、工艺稳定性好、效率高，并可使用目前更薄（0.20毫米及以下）更低铁损的硅钢片生产，符合硅钢材料的发展趋势。
2.2硅钢立体卷铁心
硅钢立体卷铁心，主要由若干不同尺寸的梯形料带依次连续卷绕而成，得到截面为近似半圆形、几何尺寸完全相同的３个矩形铁心框，将３个铁心框的同一边两两拼接，拼合后铁心的３个心柱呈等边三角形立体排列，铁心心柱的横截面接近圆形，３个铁心磁路长度一致，且铁轭长度均最短，所以铁心质量轻，空载损耗小。其从铁心到线圈的生产工艺与传统叠铁心差异大，需要专用制造设备，目前自动化程度也取得了明显进步。经过近几年的发展，目前我国立体卷铁心变压器已具备年产２０万台的生产能力。据了解，我国立体卷铁心变压器的生产技术发展较快，技术水平处于世界前列。国内具有领先立体卷铁心制造技术的厂家有：广东海鸿电气、河北高晶、江西大族等，生产能力不断扩大及技术水平也不断提高，如立体卷铁心变压器已在国网、南网中应用；又如广东海鸿以技术许可的形式将立体卷铁心技术输送到美国、瑞士、土耳其及东南亚等国家和地区，实践证明了该技术的先进性。
2.3干式变压器
（1）干式变压器分类相对于油浸式变压器，干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。目前，干式变压器在国内电力领域发展中使用得越来越多。因冷却方式不同，可分为自然空气冷却干式变压器（AN）和强迫空气冷却干式变压器（AF）；因绝缘介质不同，可分为SCB系列环氧树脂浇注干式变压器（以环氧树脂为绝缘介质）和SGB系列绝缘非包封干式变压器（绝缘材料为诺麦克纸杜邦漆）；因铁芯材质不同，可分为硅钢片铁芯干式变压器（SCB、SGB系列）和非晶合金铁芯系列干式变压器（SCBH、SGBH系列）。SCB系列配电变压器是通过浇注工艺来制造的干式变压器，由于其具有无油、难燃、无污染、智能化、损耗低、安全、防爆、免维护、体积小、质量轻的特点，可直接深入负荷中心进行供电。（2）干式变压器的特点干式变压器一般具有以下特点：①阻燃性能好，具有难燃自熄的特点，受热易产生有毒气体；②局部放电量小，具有可靠的绝缘性能，耐雷电冲击水平高，承受突发短路能力强；③防潮性能好，不吸尘，不怕腐蚀性气体的侵蚀，可在恶劣环境下、特别是在热潮的环境中运行；④机械强度高，热稳定性好，具有明显的抗冲击性和抗裂性；⑤由于散热性能好，短路过载能力强；⑥损耗低、体积小、质量轻，可节省安装空间，把安装、运行成本降至最低。
2.4基于节能环保理念变压器温控技术的设计
变压器装置长时间工作状态下，内部组件将产生严重的升温现象，当内部温度值高于系统极限值以后，必然加剧变压器装置的寿命损耗率。通常来讲，影响设备升温的主要元素包含绕组部件升温、油体传温两部分。对于此，针对变压器装置温度升高问题来讲，则需进行温度降低的控制，令变压器装置内系统温度变化值满足实际运行指标，以提高设备的使用寿命。在实际设计过程中，可针对绕组的热驱特性，对温度提升点进行控制。可通过采用“六度原则”（六度原则是指变压器装置内部构件的绝缘老化速率，当绕组部件在85～135℃区域之间，温度递升5℃时，则内部构件的绝缘老化速率将提升一倍），对当前设备进行模拟仿真，令变压器装置运行过程中产生的数据变化值精准的映射到模式性，以得出不同状态下，系统温度与构件磨损度之间的线性关系，然后制定相应的解决措施，分析出不同模拟状态下，变压器装置在温度极限值下所能达到的最大运行速率。此外，还可采用外部降温设备，对绕组构件的热源产生点进行物理降温，令燃组构件的运行符合内在参数值，以提高实际使用寿命。在对大型变压器装置进行降温处理时，考虑到构件在整个装置中的格局分布，除采用物理降温外，还可通过磁屏蔽技术，对变压器装置内的各类金属部件进行磁感应屏蔽，以避免因磁通现象所产生的局部发热问题。
2.5非晶合金立体卷铁心
非晶合金立体卷铁心是在硅钢立体卷铁心变压器的基础上发展而来的，其工艺基本与立体卷铁心相似。以广东海鸿电气为代表的抗短路非晶立体卷铁心变压器制造技术日趋成熟，该结构变压器继承了硅钢立体卷铁心的优点，并在噪声技术和抗短路能力上取得突破，实现了非晶合金立体卷铁心变压器批量生产。目前产品正在一定范围内推广应用，从综合成本、效率方面来看，产品具有广阔的市场前景。
结语
节能环保理念在电力事业中的应用，主要是以降损节能为目标，通过技术、工艺的改进，降低设备运行中的能源损耗率，以增强设备的使用寿命，提高企业的经济效益。为进一步推动大型变压器装置的节能转型，必须立足于技术本质之上，引进高端技术理念，保证系统在运行过程中的损耗比降到最低，在固有的寿命周期内发挥应用价值。
参考文献
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