S(B)H15系列非晶合金变压器结构及特点:
非晶合金是一种新型节能材料,采用快速冷凝生产工艺,其物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排
列。它与硅钢的晶体结构完全不同,更利于被磁化和去磁。其铁心片厚度极薄,仅0.025mm,不到常用硅钢片的1/10 。以非晶合金材料为铁芯的变压器是一种新型节能产品,具有高饱和磁感应强度、低损耗、低激磁电流、良好的温度稳定性等特点。铁芯采用单框或三相五柱卷铁芯。铁芯夹紧用薄板或成型框架结构。高低压线圈为矩形结构。非晶合金变压器空载损耗低、抗短路能力强、结构先进、节能、环保优势明显,符合我国政府倡导的"节约资源、保护环境、建设节约型社会"产业政策。是目前节能效果比较理想的配电变压器。我公司推出的非晶合金配电变压器已广泛应用于工厂、矿山、公园、小区、车站、码头等场所,是老型起能变压器最理想的换代产
品。
非晶合金干式变压器的安全特性
由于非晶合金材料的特殊性能,所以非晶合金干式变压器铁芯通常为矩形,对应的高低压线圈也采用矩形结构。并且,非晶合金受外加应力后损耗会增加60%,所以非晶合金干式变压器高压线圈通常为环氧树脂浇注的刚体结构,而铁芯悬挂于高压线圈上,不受应力。由于这两点结构上的特殊性,使得用户在选择非晶合金干式变压器时对其安全性能产生怀疑。而在实际情况中,自从1978年台非晶合金变压器在美国挂网运行后,目前世界上共有超过200万台非晶合金变压器正在使用中,尤其是在美国、日本和印度得到了大力推广,据统计2006年日本非晶变压器产量占市场上高效配电变压器的40%左右。根据目前的运行经验来看,非晶合金变压器的故障率较常规变压器并不高。而干式变压器素来以安全可靠而得到广泛推广,非晶合金干式变压器的运行记录更是良好,对于配电变压器领域而言,非晶合金干式变压器完全满足其所需的安全特性要求。
高低压线圈的矩形结构,其受力不如传统圆形线圈结构均匀,但是,高压线圈为环氧树脂浇注刚体结构,足以承受铁芯重量和短路时产生的轴向电动力。低压箔式线圈刚性不如树脂浇注,其承受短路时向内收缩的径向电动力是非晶合金干式变压器承受短路时的最严酷点,但在经过调整矩形线圈的长短边差别和在低压线圈与铁芯间加垫支撑垫块等特殊处理后便能满足使用要求,国内已有数家企业产品通过了短路试验,达到标准要求。
由于采用铁芯悬挂于高压线圈这种结构,非晶合金干式变压器的主要受力元件为下夹件和高压线圈,试验证明高压线圈的环氧浇注刚体结构具有极强的机械强度,完全满足要求。非晶合金干式变压器下夹件采用外翻形的“Ω”结构,只要选择适当厚度的折弯钢板便能满足承受其所受应力的要求。
由上可以看出,对于非晶合金干式变压器而言,其与传统干式变压器在结构上差异所带来的安全隐患通过采用合适的方法处理后便能完全消除,再由非晶合金变压器在全球范围内的运行经验,并结合环氧浇注干式变压器在安全可靠方面的特殊优势来看,非晶合金干式变压器其安全特性完全能达到配电变压器所需要求,可以全面推广使用。
负载损耗差别不大,非晶合金环氧浇注干式变压器的空载损耗有着较大幅度的下降。非晶合金环氧浇注干式变压器的铁心质量下降,绕组质量增加。2000kVA单台市场价,普通环氧浇注干式变压器约为24万元人民币(2010年),非晶合金环氧浇注干式变压器约为31万元人民币。一次购买价增加7万元人民币,增加30%左右。先估算了一下,8年后用户就可以享受到低损耗所带来的经济效益。下面来计算一下8年的总使用成本
TOC。
电费市场价按0.6元/kW·h,
运行8年电费价值 k=0.6×8×365×24/1000=42.048 元/W
普通环氧浇注干式变压器:
TOC=240000+42.048×(3060+14450)=976260元
非晶合金环氧浇注干式变压器:
TOC=310000+42.048×(810+14910)=970994元< 976260元
通过以上对总使用成本的比较,可以认为8年后用户就可以享受到低损耗所带来的经济利益,而变压器的运行寿命一般为30年。