S11型配電變壓器的推廣應(yīng)用

　　【摘要】　降低變壓器損耗，提高配電系統(tǒng)的效率，是目前我國電力系統(tǒng)所關(guān)注的問題。本文對S9、S11型配電變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能作了介紹，并對各種型號配變作了比較。
　　【關(guān)鍵詞】　配電變壓器　推廣應(yīng)用
　　1　前言
　　隨著我國電力事業(yè)的迅速發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)與改造的深入，電力用戶對變壓器的要求越來越高，對配電變壓器的性能水平也有了新的要求。為了加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代和滿足市場的需求，國內(nèi)企業(yè)開發(fā)了S9型配電變壓器的升級換代產(chǎn)品--S11型系列低損耗配電變壓器，并已廣泛推廣應(yīng)用。
　　2　設(shè)計(jì)思想
　　(1)　S9系列低損耗配電變壓器。S9系列低損耗配電變壓器是在總結(jié)以往10kV級配電變壓器設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想是提高產(chǎn)品水平，增強(qiáng)產(chǎn)品的可靠性。設(shè)計(jì)中在原有成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用了多項(xiàng)新技術(shù)。
　　(2)　S11系列低損耗配電變壓器。S11系列低損耗配電變壓器設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想是比S9進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，降低空載損耗，提高產(chǎn)品水平。
　　3　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　S11系列配電變壓器鐵心為圓形三級接縫疊片結(jié)構(gòu)，對產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些局部改進(jìn)，擴(kuò)大了高壓圓筒式繞組的應(yīng)用范圍，改變了高壓和低壓繞組端面的有效支撐，采用了新的吊板和引線的夾持方式等等。同時(shí)，采用了一些新材料、新組件和新的緊固件等，使產(chǎn)品在性能和結(jié)構(gòu)方面都達(dá)到一個(gè)較高的水平。S11系列低損耗配電變壓器按鐵心材料和結(jié)構(gòu)的不同，有以下三種：
　　(1)　疊積式鐵心結(jié)構(gòu)的S11系列配電變壓器。在S9型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)的疊片式S11系列配電變壓器，采用優(yōu)質(zhì)取向冷軋硅鋼片，采用新的疊片形式，改善了磁路結(jié)構(gòu)。該系列產(chǎn)品在生產(chǎn)制造上可以充分利用現(xiàn)有設(shè)備資源，不必增加新的設(shè)備和新的投入；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對S9型產(chǎn)品沒有大的變化，可以充分發(fā)揮原有制造經(jīng)驗(yàn)，有利于保持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
　　(2)　非晶合金鐵心的S11系列配電變壓器。非晶合金材料片極薄，磁密低，硬度是硅鋼片的5倍，加工剪切很困難，一般是以邊緣剪切處加溫而獲得良好的剪切面，故非晶合金變壓器鐵心截面呈長方形，相應(yīng)地繞組也呈長方形。
　　單相非晶合金鐵心變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)是一個(gè)框，三相變壓器的結(jié)構(gòu)是由四個(gè)框合并成類似三相五柱式結(jié)構(gòu)，一般三相非晶合金變壓器的高壓聯(lián)結(jié)組為D接法。
　　(3)　R型卷鐵心結(jié)構(gòu)的S11系列配電變壓器。應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，將冷軋取向硅鋼片經(jīng)過專用計(jì)算機(jī)控制的曲線滾剪機(jī)加工，裁剪成一條寬度連續(xù)變化的線性鋼帶，再卷繞成封閉形鐵心，其截面形狀近似為純圓形，故稱為R型鐵心。用這種鐵心制成的R型鐵心變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有：
　　①鐵心。三相R型鐵心變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)長方形其截面為內(nèi)凸的鐵心和包圍在其外的截面為外凸的鐵心組成的三相帶外框雙框卷鐵心。
　?、诶@組。R型鐵心變壓器的高低壓繞組是在鐵心柱上直接繞制的，因此，一般采用層式或螺旋式線圈，層間絕緣全部采用網(wǎng)格點(diǎn)膠紙，繞組同心度好，徑向機(jī)械強(qiáng)度高。
　?、燮魃?。采用新的器身繞組端面有效支撐結(jié)構(gòu)，夾件上的吊板和箱蓋下的吊板各開可移動(dòng)的槽孔，解決器身懸空頂箱蓋問題。
　?、苡拖?。油箱有管狀散熱器油箱、片式散熱器油箱、波紋油箱等幾種。
　　4　性能對比
　　S11型變壓器卷鐵心改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵心結(jié)構(gòu)。有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
　　(1)　硅鋼片連續(xù)卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60%～80%，提高了功率因數(shù)，降低了電網(wǎng)線損，改善了電網(wǎng)的供電品質(zhì)。
　　(2)　連續(xù)卷繞充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗降低20%～35%。
　　(3)　卷鐵心經(jīng)退火工藝后，其導(dǎo)磁性能可恢復(fù)到機(jī)加工前的原有水平。
　　(4)　卷鐵心結(jié)構(gòu)成自然緊固狀態(tài)，無需夾件緊固，避免了因鐵心夾緊所帶來的鐵心性能惡化，損耗增加。
　　(5)　卷鐵心自身是一個(gè)無接縫的整體，且結(jié)構(gòu)緊湊，在運(yùn)行時(shí)的噪音水平降低到30～45dB，保護(hù)了環(huán)境。因此，很適合于建筑物內(nèi)和生活區(qū)安裝使用。
　　(6)　卷鐵心節(jié)約加工材料，硅鋼片無橫剪工序，邊角廢料少，材料利用率比S9型疊鐵心變壓器高。卷鐵心變壓器的生產(chǎn)，目前我國主要集中在10kV電壓等級，電力部門采購的卷鐵心變壓器以315kVA及以下的容量居多。
　　同國外產(chǎn)品空載損耗指標(biāo)比較：比日本東芝變壓器空載損耗降低39%，比意大利變壓器空載損耗降低39.6%。因此，我國目前生產(chǎn)的S11卷鐵心配電變壓器在空載損耗方面在國際上具有領(lǐng)先地位。
　　卷鐵心變壓器的缺點(diǎn)：一是鐵心退火工藝要求較高；二是鐵心卷繞和線圈繞制需要專用設(shè)備；三是鐵心和繞組維修較困難。
　　5　推廣應(yīng)用前景
　　降低變壓器的損耗，提高供配電系統(tǒng)效率，是目前世界各國關(guān)注的問題。在整個(gè)供電系統(tǒng)中，配電變壓器所占比重最大，改進(jìn)其性能，降低損耗指標(biāo)，對電力系統(tǒng)節(jié)能，提高系統(tǒng)可靠性具有重要的意義。卷鐵心變壓器有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，空載損耗小，噪音低，機(jī)械和電氣性能優(yōu)越。因此，國家電力公司農(nóng)電工作部、成套設(shè)備部、電力機(jī)械局聯(lián)合召開了S11卷鐵心變壓器應(yīng)用研討會(huì)，明確各地可根據(jù)實(shí)際情況推廣使用。國家經(jīng)貿(mào)委以國經(jīng)貿(mào)廳電力[2002]122號文《關(guān)于在農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造工程中推廣使用卷鐵心變壓器的通知》，要求在農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造工程中積極推廣使用這一產(chǎn)品。