04变压器的节能技术.doc

变压器的节能技术摘要：变压器是输变电系统中的主要设备之一，用途极其广泛，其损耗可占线路总损耗的17。在如今资源越发显得短缺代，变压器的节能显得至关重要。本文主要介绍推广使用低耗能变压器，改造高耗能变压器，这是节能挖潜、提高经济效益的有效途径。关键词：变压器，节能前言变压器是输变电系统中的主要设备之一，尽管它的效率很高(大型变压器效率高于995，小型变压器也在98以上)，但由于它的总容量大(一般情况下变压器的总容量为发电容量的57倍)，加上在输配电系统中变换级次多，损耗可占线路总损耗的17。中小型配电变压器虽然单台容量小，但数量多。所以我国要求在较短时间内，推广使用低耗能变压器，改造高耗能变压器。这是节能挖潜、提高经济效益的有效途径。 如果每降低，每年可节约上百亿度电，因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。 电力系统要把电能从发电站送到用户，至少要经过4-5级变压器方可输送电能到低压用电设备（）。虽然变压器本身效率很高，但因其数量多、容量大，总损耗仍很大。据估计，我国变压器的总损耗占系统总发电量的左右，如损耗每降低，每年可节约上百亿度电，因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。一、变压器的损耗 当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像p一个旋涡所以称为“涡流”。 这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损，所以降低变压器的损耗显得很有必要。二、推广使用低能耗变压器1非晶合金铁芯变压器美国麻省理工学院于年采用制作了的干式变压器。日本于年月采用试制了的变压器，再于年月试制了的高压油浸变压器，年月又试制了三相五柱式模型变压器作研究对象。我国在年代初期进行对非晶态合金变压器的研究，并于年由上海变压器厂研制了的非晶态铁芯变压器。年代非晶铁芯变压器的研发已进入实用阶段，国内数厂家相继引进国外技术，生产出较大容量的非晶铁芯变压器。 非晶合金铁芯变压器的构成（）变压器铁芯均为三相五柱式两行矩形排列，在两个旁柱中流过零序磁通，磁通不经过箱体，不产生发热的结构损耗，使变压器能满足低噪声、低损耗；（）高低压线圈均为矩形的铜绕组，当线圈偶然发生短路时，能适应较大的机械应力破坏，线圈不产生变形；（）箱体采用冷轧钢板制成的片状散热器，高低压套管的上方加装防冰雹、防尘、防雨罩，其引线无导体裸露，可用电缆接线，全绝缘保护；（）变压器热循环油填充硅油，箱体全密封，年内免维护，且可适应高温场所。 非晶合金铁芯变压器的节能效果非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的，且全密封免维护，运行费用极低。2.S11M.R型三相油浸卷铁芯配电变压器2.1 S11M.R型三相油浸卷铁芯配电变压器是多年的科研攻关新产品，在总结以往10kV配电变压器设计经验的基础上并结合 和吸收国内先进技术而研制开发的最新一代节能产品，完全采用 了新材料、新结构和独特的新工艺。卷铁芯配电变压器铁芯打破 了传统的叠片式铁芯结构，将硅钢带剪成长带，铁芯卷绕机上绕 成封闭形整体，这种铁心截面接近圆形，填充系数高，铁芯经过 退火处理，没有接缝，空载损耗、空载电流和噪声都较叠片铁心 变压器小；卷铁芯变压器的线圈绕制厂艺和器身制作工艺与传统 制造工艺有较大区别，它是在专用绕线机上将线圈直接绕制在铁 芯卜不需要进行线圈套装工序，直接进行引线制作。是一低噪声 环保型、高效节能的配电变压器， 与传统叠片型变压器比较，有 以下几个显著特点： (1)、S11卷铁芯变压器无需消耗接缝的磁化容量，磁路中无气隙， 大大减少了激磁电流，提高了功率因数，降低电网损，改善了电 网的供电品质。 (2)、环型铁芯充分利用了砖钢片的取向性，铁芯磁路勺砖钢片的 晶粒取向完全致，消除了因磁路与硅钢片取向不一致所增加的 损牦，可使损耗降低。 (3)、环型铁芯自身是一个无接缝的整体，在运行时的噪声水下降 低到4050dB，保护了环境。因此，很适合于室内和生活区安装使用。 (4)、环型铁芯结构呈自然紧固状态，无须火件紧固，避免了因铁芯受火紧力所带来的铁芯性能恶化，损耗增加。 (6)、卷铁心变压器与全密封变压器相比也是一种节能、低噪声、免维护的变压器。它在器身定位、密封材料，密封处理 采取了与全密封变压器相同的措施，取消了储油箱，油体积的变化由波纹片的弹性调节补偿。由于隔绝了油与空气接触的途径，绝缘不易受潮，老化率大大降低，因而变压器的使用可靠性及寿命大为提高。3单相配电变压器31单相配电变压器结构简单、体积小、损耗低，可采用柱上挂式，安装方便，可以最大限度地深入负荷中心，缩短低压网络供电半径，降低损耗。一台单相配电变压器仅向10户-20户居民供电，当单相配电变压器出现故障时，受影响的居民户数大幅减少，配电线路的供电可靠率得到较大提高。4干式配电变压器41近年来随着城乡电网建设和改造，我国发电量及城乡用电量与日俱增。通常，每增加1的发电量，需要增加1 1的变压器总容量；而其中配电变压器约占全部变压器总容量的1/31/2。据估计，干式配电变压器约占全部配电变压器的1/51/4。这些数据综合起来可以看得出：发电量每增加1干式配电变压器也要增加1，此数据预示着干式配电变压器面临着新的发展机遇，其产销量必将有新的飞跃。据有关方面统计，2002年变压器的总产量约200,000MVA，而干式变压器的全国产销量约20,000MVA，与同期全国发电增加量相近。可预期，在未来电力建设加速、发电量急剧增加的形势下，干式配电变压器的市场需求量将会大幅攀升。三、对高能耗变压器的节能改造1变压器节能改造的具体方法包括：降容、保容、增容和调容4种方法。 (1)绕组改制法：改高、低压绕组降容法；改高、低压绕组调容法；改高、低压绕组降、调容法；改高、低压绕组保容法；改高、低压绕组质量法；改高、低压绕组增容法。 (2)铁心改制法：调换全部铁心法；调换部分铁心法；调换部分柱芯法；调换全部轭铁法；调换部分轭铁法；增减芯柱级数法；增减芯柱直径法；单片重叠铁心法；铁心硅钢片重叠法；铁心硅钢片重新绝缘法。 (3)绕组、铁心全改法：全改绕组、铁心增容法；全改绕组、铁心