节能变压器

　　节能型变压器是性能参数空载、负载损耗均比GB/T6451平均下降10%以上的三相油浸式电力变压。

　　概念

　　这里所指的“器(10kV及35kV电压等级);产品性能参数空载、负载损耗比Gwr10228(组I)平均降低 1O%以上的Satons干式变压器

。　　类型

　　分“9”、“10”、“11” 型等系列油浸变压器和“9”、“10”型等系列干式变压器，其中有叠铁心、卷铁心和非晶合金铁心等。

　　常用类型及优点编辑a)卷铁心配电变压器(sl l型)这种变压器早在6O年代已被一些发达国家所采用，近年来在我国逐渐推广，在国家电网第二期农网改造中尤为突出。卷铁心变压器的优点：降低变压器空载损耗约10—25%，依变压器容量而变;降低空载电流，一般为叠片铁心的5O%;变压器噪音水一22一平显著降低，小型变压器可做到37—42d口3，减少对城镇噪音污染。b)单相配电变压器(D1O型)此类变压器多为柱上式，便于安装并靠近负荷中心，通常为少维护的密封式。与同容量三相变压器相比，空载损耗和负载损耗都小，有效材料用量也少，价格低20—30%。c)非晶合金配电变压器非晶合金配电变压器的空载损耗昆硅钢片的下降70—80%，至今未全面推广使用的根本原因是价格较高。d)干式配电变压器由于结构简单、维护方便、防火阻燃、防尘等特点，被广泛应用在对安全运行有较高要求的场合。主要有两类产品;环氧树脂干式变压器和浸渍式干式变压器(或称做Nomex纸型)。e)箱式变压器

　　特点

　　变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。

　　节能变压器

　　节能变压器

　　最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，变压器铁芯是由铁线制成，而不是由整块铁构成，为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流。用线束制作的铁芯可有效减少涡流路径的截面积。

　　在1900年左右，经研究发现在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗，增大导磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低。经多次改进，方用0.35mm厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。

　　近年来世界各国都在积极研究生产节能材料，变压器的铁芯材料已发展到现在最新的节能材料——非晶态磁性材料2605S2，非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用2605S2制作的Satons变压器，其铁损仅为硅钢变压器的1/5，铁损大幅度降低。

　　非晶态合金早在太阳能电池领域已有了飞跃发展。在80年代迅速应用于磁性材料领域，美国阿拉伊特公司长期从事非晶态材料的研究，以METGLAS为品名。1979年已研制出具有实用价值的2605SC，其材料成份为Fe81B13.5Si3.5C2。该公司在1981年又试制成功非晶态磁性2605S2，化学成份为：Fe78B13Si9，与最初的2605SC相比，降低了磁通密度，改善了热稳定性，降低了铁损，两者性能比较见表1所示。

　　非晶态合金是无晶料原子结构，一个个原子无规则的分布在材料的基体中，并能迅速冷却而出现玻璃状成份。典型的非晶态合金含80%的铁，而其它成份是硼和硅。非晶态合金有很多生产方法，但最常见的是把熔化的金属蒸汽喷在高速旋转的铜绕线架上，熔化的金属以106℃/s的速率冷却并固化成薄肋状;因淬火形成的高内应力必须用200℃～280℃之间的退火来减小，以便成为好的磁特性材料。

　　变压器铁芯噪音，其中很重要的原因与铁芯材料的磁致伸缩有关，非晶态铁芯与硅钢铁芯有着显著不同，见图所示。

　　发展前景

　　从我国部分新能源发电行业来看节能变压器发展趋势是很明朗的，风电、光伏发电、垃圾发电、余热发电等的发电装机容量均保持增长。截至2012年底，全国累计风电装机容量为6083万千瓦，同比增长率达35.0%，光伏发电累计装机容量接近5000MW，余热发电新增装机容量为800MW左右等。节能变压器作为发电行业必备的输配电设备，其需求量与电电力网投资规模密切相关。近年来，新能源发电行业的快速发展，更为节能变压器带来了较好的发展空间，也成为节能变压器制造企业抢占细分市场领域，扩大业务范围的重要方向。同时，也促进了节能变压器变压器产品结构的优化和技术的革新。

　　以风电和太阳能发电为例，国家规划到2020年我国风电装机容量将达到15000万千瓦，2012-2020年间，风电新增装机容量约为8700万千瓦，节能变压器需求量与发电设备新增装机量密切相关，其配比接近12：1，到2020年我国风电行业节能变压器需求量增量约为10.44亿千伏安。同时，根据《可再生能源发展“十二五”规划》，到2015年末国内太阳能发电装机目标有望上调至1500万千瓦，2012-2015年间，光伏发电新增装机容量约为1100万千瓦，到2015年光伏发电行业新增节能变压器需求约为1.32亿千伏安。由此可见，节能变压器在新能源发电行业具有广阔的发展前景。