改進(jìn)S11油浸式變壓器性能,降低損耗,提高配電系統(tǒng)效率,一直是電力行業(yè)的重要工作之一。由于油浸式配變是目前配變的主導(dǎo)產(chǎn)品,所以做好油浸式配變的降損節(jié)能工作,對整個配網(wǎng)的降損節(jié)能是至關(guān)重要的。20世紀(jì)90年代后期,隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展、變壓器制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和受到城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程的拉動,新材料、新工藝不斷應(yīng)用,新的低損耗配變相繼開發(fā)成功,油浸式配變已出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)能的S11系列。
2 各種新型低損耗配變的技術(shù)特點
目前我國研制開發(fā)比較成熟的新型油浸式低損耗配變主要有S11系列和非晶合金鐵心配變。S11系列包括卷鐵心和疊鐵心兩種,其中卷鐵心又分平面卷鐵心和立體卷鐵心。下面對這些配變的技術(shù)特點進(jìn)行簡單地分析:
。1) S11卷鐵心配變(典型型號:S11-M.R)。這種配變20世紀(jì)90年代在我國開發(fā)研制,最大的特點就是鐵心由硅鋼片不間斷連續(xù)卷制而成,在片形上沒有接縫。其主要優(yōu)點是:
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%;
、谶B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卷鐵心結(jié)構(gòu)成自然緊固狀態(tài),無需夾件緊固,避免了因鐵心加緊力所帶來的鐵心性能惡化,損耗增加;
、芫龛F心自身是一個無接縫的整體,且結(jié)構(gòu)緊湊,在運行時的噪音水平降低到30~45dB,大大優(yōu)于國標(biāo)要求(44~57dB),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。
⑤應(yīng)用特殊夾件進(jìn)行器身裝配,使其抗短路能力優(yōu)于疊片式鐵心;
⑥鐵心和線圈在專用設(shè)備上卷制,減少了由人工制造造成的質(zhì)量波動,質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
卷鐵心變壓器的缺點:①鐵心退火工藝要求較高;②鐵心和繞組維修較困難。
目前我國市場上主要供應(yīng)的是平面卷鐵心配變,平面卷鐵心有"階梯型"和"R型"兩種結(jié)構(gòu)。
。2) S11疊鐵心配變(典型型號:S11-M)。S11疊鐵心配變是在新型S9系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的,其主要特點是鐵心采用了高導(dǎo)磁、低損耗的優(yōu)質(zhì)高性能硅鋼片,降低了空載損耗。
疊鐵心生產(chǎn)使用時間長,生產(chǎn)工藝成熟,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。但由于采用人工疊片、疊裝、拆插上鐵軛等,產(chǎn)品質(zhì)量容易受人為因素影響,造成質(zhì)量波動。另外,由于結(jié)構(gòu)所限,其噪聲要比卷鐵心配變大。
。3) 非晶合金配變(典型型號:SH11-M.R)。非晶合金配變因鐵心采用非晶合金材料制成而得名。非晶合金材料是一種新型軟磁材料,用它代替硅鋼作為變壓器鐵心可大幅度降低變壓器空載損耗和負(fù)載損耗。目前,非晶合金配變鐵心一般也采用卷制式。非晶合金配變的主要特點是:
、俜蔷Ш辖鹋c硅鋼片變壓器相比空載損耗下降70%~80%,空載電流下降80%,節(jié)能效果顯著;
②運行噪聲性能同卷鐵心配變;
③非晶合金對機械應(yīng)力非常敏感,張引力和彎曲應(yīng)力都會影響磁性能,結(jié)構(gòu)設(shè)計特殊。
。4) 三種型號配變技術(shù)性能分析:
根據(jù)以上的技術(shù)特點,對S11-M、S11-M.R和SH11-M.R三種配變進(jìn)行技術(shù)性能分析:
①空載損耗:S11-M和S11-M.R相同,SH11-M.R較前兩者下降70%~80%;
、谶\行噪聲:S11-M.R和SH11-M.R比S11-M降低7~10dB;
③生產(chǎn)工藝:S11-M生產(chǎn)工藝成熟,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;S11-M.R和SH11-M.R采用了新的卷鐵心工藝,目前對S11-M.R型315kVA以上的大容量配變,國內(nèi)鐵心硅鋼片的卷制和退火工藝與國外先進(jìn)水平相比還有差距,在一定程度上影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。
3 各種新型配變投資效益分析
(1) 計算典型配變空載消耗。由于S11-M和S11-M.R的價格和空載損耗都相當(dāng),所以下面只選用S11-M.R進(jìn)行比較,見表1所示,其他容量的配變均可采用上述方法計算。 |