非晶合金變壓器綜合介紹

高效節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品非晶合金配電變壓器《〈聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約〉京都議定書》

在2008年至2012年期間，發(fā)達(dá)國(guó)家的溫室氣體排放量要在1990年的基礎(chǔ)上平均消減5.2%。1998年5月29日中國(guó)簽署了《京都議定書》中國(guó)是第37個(gè)簽約國(guó)2005年2月26日《京都議定書》正式生效預(yù)防地球暖化減少變壓器損耗減少燃煤發(fā)電的電力量減少電力損耗降低溫室效應(yīng)CO2的排放全國(guó)掛網(wǎng)運(yùn)行變壓器損耗約900億kw?h/年三峽電站總裝機(jī)容量1820萬Kw年均發(fā)電量847億Kw?h建設(shè)節(jié)約社會(huì)刻不容緩

非晶合金變壓器是配電網(wǎng)節(jié)能降耗的關(guān)鍵設(shè)備。變壓器損耗約占配電網(wǎng)損耗30%-60%，其中空載損耗約占變壓器總損耗的50%～80%。非晶合金變壓器比傳統(tǒng)硅鋼變壓空載損耗下降約75%；配電網(wǎng)中特別是農(nóng)網(wǎng)中很多變壓器的負(fù)載率低于20%，很多只是季節(jié)性高峰使用，因此使用非晶合金變壓器替代傳統(tǒng)高能耗變壓器，節(jié)能效果顯著，是配電網(wǎng)節(jié)能降耗的首選設(shè)備。非晶合金變壓器屬高新技術(shù)，綠色環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品，國(guó)家已將非晶合金變壓器列為“十一.五”、“十二.五”期間重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。

2010、2011年為完成十一.五節(jié)能減排任務(wù),全國(guó)有不少省市拉閘限電,對(duì)工作和生活都造成了很大的影響.變壓器的損耗和改良方式損耗發(fā)生部位發(fā)生原因特征改良方式空載損耗(鐵損)鐵芯鐵芯的磁力抵抗常數(shù);與負(fù)載無關(guān)*改良鐵芯材料*改良鐵芯結(jié)構(gòu)*更薄帶材負(fù)載損耗(銅損)線圈電力電阻與負(fù)載電流的二次方成正比*優(yōu)化設(shè)計(jì),縮短線圈的長(zhǎng)度.1960年美國(guó)加利福尼亞大學(xué)發(fā)現(xiàn)非晶合金1974年美國(guó)聯(lián)信公司研制出鐵基非晶合金1978年美國(guó)研制出非晶合金鐵芯變壓器1982年第一臺(tái)非晶合金鐵芯配電變壓器在美國(guó)掛網(wǎng)運(yùn)行1986年我國(guó)試制出第一臺(tái)非晶合金鐵芯變壓器非晶合金的發(fā)展

非晶合金是一種新型節(jié)能材料，它是以鐵、硼、硅、鈷和碳等元素為原料，用急速冷卻等特殊工藝使內(nèi)部原子呈現(xiàn)無序化排列的合金。非晶合金帶材生產(chǎn)時(shí)，在鐵、鈷、鎳、鉻等金屬中添加硅、硼、碳等非金屬，將1400℃高溫下一定比例的鐵、硅、硼等混合熱熔液，以相當(dāng)于每秒鐘冷卻一百萬攝氏度的高速冷卻，冷卻速度為105~107K/s，冷卻底盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度約為30m/s，從溶液到薄帶成品一次成形。由于高速旋轉(zhuǎn)和冷卻時(shí)的高溫驟降，合金箔的原子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)無序排列，類似于玻璃，不存在通常金屬合金所表征的晶體結(jié)構(gòu)，故稱其為“非晶合金”。采用非晶合金帶材制造的變壓器的空載損耗和空載電流非常低，可極大減少CO、SO、NO等有害氣體的排放，它也被稱為二十一世紀(jì)的“綠色材料”。非晶態(tài)合金帶材介紹非晶態(tài)合金帶材生產(chǎn)流程合金鋼水在約1微秒內(nèi)超高速冷卻形成非晶態(tài)合金帶材（厚度0.03mm）熔融噴鑄送帶測(cè)量卷繞

1）非晶合金沒有晶格和晶界存在，因此，其磁化功率小，并具有良好的溫度穩(wěn)定性。由于非晶合金為無取向材料，故可采用直接縫，且不用分級(jí)，使制造鐵心的工藝比較簡(jiǎn)單。（2）非晶合金帶材的厚度為0.02~0.03mm，是硅鋼片的十分之一左右。因此渦流損耗大大降低，其單位損耗僅為硅鋼片的20%~30%。（3）非晶合金帶材的硬度約是硅鋼片的5倍，加工剪切比較困難。因此非晶合金帶材在加工時(shí)，先局部加高溫，再用特殊的刀具進(jìn)行切割。（4）非晶合金對(duì)機(jī)械應(yīng)力非常敏感。生產(chǎn)過程中的壓、拉、彎、打等應(yīng)力都會(huì)影響其磁性能，因此，在非晶變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取特殊的緊固措施，以減少鐵心受力；在整個(gè)生產(chǎn)制造過程中也應(yīng)盡量輕拿輕放減少鐵心受力。（5）非晶合金的磁致伸縮程度比硅鋼片高約10%，這對(duì)非晶合金變壓器產(chǎn)品的噪音有點(diǎn)影響。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，不宜過度夾緊，避免增大變壓器的噪聲。非晶態(tài)合金帶材主要特性

S（B）H15–M–□/□

電壓等級(jí)（kV）額定容量（kVA）密封式油箱性能水平代號(hào)非晶合金鐵心箔式繞組三相（注：S表示三相，D表示單相；B表示箔式繞組（100kVA及以上容量的低壓繞組為箔繞高壓繞組為線繞，100kVA以下的高低壓繞組均為線繞）；H表示鐵心采用非晶合金鐵心；15為性能水平代號(hào)；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定空載損耗每降低10%，性能水平就增加1；電壓等級(jí)可以為10/0.4（kV）也可以是10.5/0.4或者6.3/0.4（kV）。油浸式非晶合金變壓器的型號(hào)含義

SC（B）H15–□/□

電壓等級(jí)（kV）額定容量（kVA）性能水平代號(hào)非晶合金鐵心箔式繞組樹脂澆注三相（注：S表示三相，D表示單相；B表示箔式繞組；C表示線圈用環(huán)氧樹脂澆注成形；H表示鐵心采用非晶合金鐵心；15為性能水平代號(hào)；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定空載損耗每降低10%，性能水平就增加1；電壓等級(jí)（可以為10/0.4kV，也可以是10.5/0.4kV或者6.3/0.4kV）。干式非晶合金變壓器的型號(hào)含義

1）非晶合金變壓器鐵芯的導(dǎo)磁材料采用非晶合金帶材，其最突出的特點(diǎn)就是空載電流和空載損耗非常小。2）變壓器鐵心采用非晶合金帶材一般卷制成三相五柱式結(jié)構(gòu)，這樣不僅變壓器的高度比三相三柱式的低，而且兩個(gè)旁軛可供磁通中高次諧波或零序分量流通，有效的降低了漏抗壓降和改善電流質(zhì)量。3）低壓繞組除小容量（100kVA以下）采用銅導(dǎo)線以外，一般采用銅箔繞制的圓筒式結(jié)構(gòu)；高壓繞組采用多層圓筒式結(jié)構(gòu)，繞組的安匝分布平衡，漏磁小。高、低壓線圈采用導(dǎo)線張力裝置一起繞制，并進(jìn)行熱壓整形，以增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度和抗短路沖擊的能力。4）器身采用不吊心結(jié)構(gòu)，并采用真空干燥、真空注油工藝，油箱是用全密封油箱，沒有儲(chǔ)油柜。5）非晶合金系列變壓器的空載損耗比S9系列下降85%左右，空載電流下降80%左右。6）由于本產(chǎn)品采用全密封結(jié)構(gòu)，絕緣油和絕緣介質(zhì)不與空氣接觸，在正常運(yùn)行下不需要換油，大大降低了變壓器維護(hù)成本和延長(zhǎng)了使用壽命。7）通過年電能損耗，年電能損耗成本，年節(jié)電費(fèi)的計(jì)算，一般在五年內(nèi)可以收回它相對(duì)于硅鋼片鐵心變壓器所增加的投資成本。油浸式非晶合金變壓器主要特點(diǎn)

1）干式非晶變鐵心的導(dǎo)磁材料采用非晶合金帶材，其最突出的特點(diǎn)就是空載電流和空載損耗非常小。非晶合金變壓器鐵心帶材一般卷制成三相五柱式結(jié)構(gòu)，這樣不僅變壓器的高度比三相三柱式的低，而且兩個(gè)旁軛可供磁通中高次諧波或零序分量流通，有效的降低了漏抗壓降和改善電流質(zhì)量。

2）干式非晶變低壓繞組采用銅箔繞制，結(jié)構(gòu)緊湊，安匝平衡好，抗短路能力強(qiáng)。高壓繞組采用銅導(dǎo)線和絕緣材料一起繞制，采用分層分段圓筒式結(jié)構(gòu)，層間電壓低，具有較強(qiáng)的承受過電壓能力。內(nèi)外絕緣用玻璃纖維氈填充，在真空狀態(tài)下用不加填料的進(jìn)口環(huán)氧樹脂澆注，固化后形成堅(jiān)固的整體，機(jī)械強(qiáng)度高，抗短路沖擊能力特強(qiáng)。3）干式非晶變局部放電量小，因?yàn)樵谡婵諣顟B(tài)下澆注，高、低壓線圈內(nèi)無氣泡、無空隙，具有可靠的絕緣性能，局放量不超過5pc。繞組阻燃性能好，無污染，線圈所采用的玻璃纖維和樹脂等絕緣材料，具有難燃自熄的特點(diǎn)，也不會(huì)因受熱而產(chǎn)生有毒氣體。4）干式非晶變防潮性能好，不吸塵，不怕腐蝕性氣體的侵蝕，經(jīng)過防銹腐蝕處理的鐵芯、夾件等與線圈一樣，適應(yīng)在惡劣環(huán)境下運(yùn)行，特別是在熱潮的環(huán)境中運(yùn)行。

5）干式非晶變絕緣性能好，耐雷電沖擊水平高，承受突發(fā)短路能力強(qiáng)。過載能力強(qiáng)，由于散熱性能好，短時(shí)過載能力強(qiáng)，若采用風(fēng)冷系統(tǒng)，可過載50%。

干式非晶合金變壓器主要特點(diǎn)

6）干式非晶變經(jīng)濟(jì)性能好，產(chǎn)品沒有變壓器油，在安裝時(shí)免于考慮排油、集油、防火等設(shè)施；產(chǎn)品無火災(zāi)、爆炸之慮，可安裝在負(fù)荷中心，充分靠近用電點(diǎn)，從而節(jié)省昂貴的低壓設(shè)施費(fèi)用；產(chǎn)品免維護(hù)，可以節(jié)約大量材料和維護(hù)費(fèi)用。產(chǎn)品損耗低，過載能力強(qiáng)，效率高，從而節(jié)省可觀的電力能源和電費(fèi)開支。

7）干式非晶變應(yīng)用范圍廣：可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院，學(xué)校，機(jī)場(chǎng)，購(gòu)物中心，辦公大樓，娛樂場(chǎng)所，電廠，工礦企業(yè)等等。

8）通過年電能損耗，年電能損耗成本，年節(jié)電費(fèi)的計(jì)算，一般在五年內(nèi)可以收回它相對(duì)于硅鋼片鐵心干式變壓器所增加的投資成本。

干式非晶合金變壓器主要特點(diǎn)非晶合金鐵心及變壓器照片額定容量KVA5080100125160200250315400500630空載損耗WS91702502903404004805606708009601200SH1543607585100120140170200240320空載電流%S92.502.202.102.001.901.801.701.601.501.401.30SH151.301.101.000.900.700.700.700.500.500.500.30S9型（硅鋼）和SH15型（非晶）配電變壓器主要性能對(duì)比額定容量KVA31540050063080010001250160020002500空載損耗WSCB1088097011601340152017652085244030603600SCBH1528031036041048055065076010001200空載電流%SCB101.81.81.81.61.61.41.41.41.21.2SCBH150.90.80.80.700.700.60.60.60.50.5SCB10型（硅鋼）和SCBH15型（非晶）干變主要性能對(duì)比干式非晶變壓器運(yùn)行成本分析

變壓器運(yùn)行一年的電費(fèi)：Cy={8600×[Po+(0.05×Io×Sn)÷100]+2200×[Pk+(0.05×Uk×Sn)÷100]}×0.65上式中Cy———變壓器運(yùn)行一年耗電費(fèi)用，元；Po———空載損耗，kW；

Pk———負(fù)載損耗，kW；

Sn———額定容量，kVA；Uk———短路阻抗百分?jǐn)?shù)，%；Io———空載電流百分?jǐn)?shù)，%；8600、2200———分別為變壓器全年空載、等效滿載（負(fù)載系數(shù)相當(dāng)于0.5）小時(shí)數(shù)；0.65———電價(jià)，元/(kW·h)SCBH15型非晶干變與SCB10型樹脂干變年運(yùn)行成本比較表如下：（以630,1250,2000容量為例）⑴SCB10-630/10樹脂干變的年運(yùn)行費(fèi)用：Cy1={8600×[1.34+(0.05×1.6×630)÷100]+2200×[5.88+(0.05×4×630)÷100]}×0.65=20518元SCBH15-630/10非晶干變的年運(yùn)行費(fèi)用：Cy2={8600×[0.42+(0.05×0.7×630)÷100]+2200×[5.88+(0.05×4×630)÷100]}×0.65=13791元SCBH15-630非晶干變比SCB10-630樹脂干變年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省：20518-13791=6727元SCBH15-630非晶干變比SCB10-630樹脂干變年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)?。?27/20518=32.8%

同理可算出1250、2000容量干變的運(yùn)行費(fèi)用。SCBH15型非晶干變與SCB10型樹脂干變耗電費(fèi)用對(duì)比：油浸式非晶變壓器運(yùn)行成本分析

變壓器運(yùn)行一年的電費(fèi)：Cy={8600×[Po+(0.05×Io×Sn)÷100]+2200×[Pk+(0.05×Uk×Sn)÷100]}×0.65上式中Cy———變壓器運(yùn)行一年耗電費(fèi)用，元；Po———空載損耗，kW；

Pk———負(fù)載損耗，kW；

Sn———額定容量，kVA；Uk———短路阻抗百分?jǐn)?shù)，%；Io———空載電流百分?jǐn)?shù)，%；8600、2200———分別為變壓器全年空載、等效滿載（負(fù)載系數(shù)相當(dāng)于0.5）小時(shí)數(shù)；0.65———電價(jià)，元/(kW·h)SH15型與S9型配電變壓器年運(yùn)行成本比較表如下（以50，315，500舉例）：從上表可以看出,SH15型非晶合金變壓器與S9變壓器相比,年運(yùn)行成本平均降低34.5%，而SH15型非晶合金變壓器比S9變壓器成本約高出的20~30%，即3~5年就可收回溢價(jià)。之后的25年用戶可長(zhǎng)期受益極低的運(yùn)行費(fèi)用。其它潛在受益，碳排放指標(biāo)達(dá)標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)，安裝使用節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的國(guó)家優(yōu)惠稅收政策等。公司生產(chǎn)的其它非晶鐵芯變壓器產(chǎn)品簡(jiǎn)介一、單相非晶合金變壓器:本公司生產(chǎn)的單相非晶變降損、節(jié)能顯著。采用單相非晶變可以將高壓直接引至用戶門口,使低壓線路的供電半徑大大縮短,低壓損耗降至最低,同時(shí)改善了電壓質(zhì)量,提高了供電可靠性,而且單相變結(jié)構(gòu)上也有很大的優(yōu)越性,高壓采用二相線電壓,低壓側(cè)采用單相三線結(jié)構(gòu),使低壓負(fù)載平均分配到二相上,負(fù)荷平衡時(shí)通過零線電流為零。特別適合農(nóng)網(wǎng)和路燈變用,目前國(guó)內(nèi)各省市正在逐步推廣應(yīng)用。二、智能非晶合金變壓器：本公司生產(chǎn)的智能非晶變更高效節(jié)能，更專業(yè)智能。產(chǎn)品配有無功補(bǔ)償裝置、諧波治理裝置和智能終端TTU監(jiān)測(cè)裝置，可補(bǔ)償電壓，進(jìn)行精細(xì)化無功補(bǔ)償，還可進(jìn)行三相有功不平衡調(diào)節(jié)，可進(jìn)行諧波治理，還可自動(dòng)測(cè)量變壓器各種電能參數(shù)。該系列產(chǎn)品遠(yuǎn)程可控，支持電動(dòng)操作，并可通過藍(lán)牙掌上機(jī)、手機(jī)或后臺(tái)軟件遙控停送電、查看裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)，查看和修改定值。特別適合城網(wǎng)改造使用。

三、箱式非晶合金變壓器：本公司生產(chǎn)的箱式非晶結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，防塵、防潮、噪音低，運(yùn)行安全可靠，維護(hù)方便，更節(jié)能環(huán)保。該系列產(chǎn)品體積小，占地面積小，可選擇性大，現(xiàn)場(chǎng)安裝量小，安裝調(diào)試周期短。外殼材料可選擇：鋁合金板、鋼板、復(fù)合板、不銹鋼板，非金屬材料（玻璃纖維水泥）等。高壓側(cè)可采用負(fù)荷開關(guān)，也可采用真空斷路器等。特別適合城網(wǎng)改造使用。非晶鐵芯變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性日本東京電力公司和日立電氣公司對(duì)非晶合金變壓器的長(zhǎng)期可靠性做了深入細(xì)致地研究。他們從1991年起對(duì)不同容量的200臺(tái)非晶變壓器進(jìn)行了加速老化、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行、短路、沖擊等試驗(yàn)，還進(jìn)行了負(fù)荷和振動(dòng)對(duì)變壓器空載特性的影響測(cè)試。研究結(jié)果表明，在30年壽命期內(nèi)，其空載特性是穩(wěn)定的，運(yùn)行是可靠的。我國(guó)對(duì)此問題亦有研究。1995年，作為非晶合金配電變壓器試運(yùn)行單位的甘肅省天水市北道區(qū)電力局，根據(jù)冶金部、電力部關(guān)于攻關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)測(cè)試的規(guī)定要求，對(duì)10臺(tái)掛網(wǎng)運(yùn)行1年的非晶合金變壓器進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果與運(yùn)行前的測(cè)試值是相一致的。非晶合金鐵心材料被制作成形鐵心后經(jīng)過了約400℃高溫的退火處理，這對(duì)于正常運(yùn)行溫度、短路熱穩(wěn)定溫度都已是足夠高的了，所以不必?fù)?dān)心材質(zhì)會(huì)在30年壽命期內(nèi)因溫度而發(fā)生變化。因此，非晶合金變壓器不存在空載損耗在多年運(yùn)行中會(huì)有所增加的可能。

領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷河南省副省長(zhǎng)徐濟(jì)超到我公司視察工作國(guó)家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)到我公司視察工作專家考察阿?，m公司全球技術(shù)總監(jiān)Janish來我公司考察我公司榮獲校企合作全國(guó)先進(jìn)單位政府的支持國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)：計(jì)辦交能[1998]9號(hào)文

對(duì)用非晶態(tài)合金制造的配電變壓器實(shí)行二年免征、三年減征所得稅。國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)：國(guó)家稅務(wù)總局：國(guó)經(jīng)貿(mào)資源[2000]159號(hào)文非晶態(tài)金屬變壓器被列入當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備（產(chǎn)品）目錄（第一批）。政府的支持國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)：[2011]9號(hào)

非晶合金變壓器被列入當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)大力推廣的節(jié)能配電變壓器（產(chǎn)品）目錄。國(guó)家電網(wǎng)公司：國(guó)家電網(wǎng)科[2011]1285號(hào)

文中規(guī)定：2011年，新增配電變壓器應(yīng)采用節(jié)能型變壓器，推廣應(yīng)用S13以上型號(hào)節(jié)能型變壓器，新型節(jié)能變壓器的使用比例以每年5%的速度逐年遞增。節(jié)能配電變壓器主要包括S13及以上型號(hào)的系列配電變壓器、非晶合金變壓器和調(diào)容變壓器。2012年起，新增配電變壓器全部使用節(jié)能型配電變壓器。非晶合金變壓器每年每省達(dá)到1000臺(tái)以上。政府的支持2004年，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、國(guó)家稅務(wù)總局制訂《當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備（產(chǎn)品）目錄》（第一批），將非晶合金變壓器列為鼓勵(lì)發(fā)展的節(jié)能設(shè)備。國(guó)家為支持和鼓勵(lì)非晶合金變壓器技術(shù)研發(fā)將非晶合金變壓器列為“十一.五”期間重點(diǎn)推廣的節(jié)能科技成果項(xiàng)目。2006年，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)頒布《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極推廣高效節(jié)能變壓器。規(guī)定從2010年7月1日起配電變壓器能耗要降低到S11水平；如果配電變壓器的損耗高于該指標(biāo)將被認(rèn)為是高耗能產(chǎn)品，禁止生產(chǎn)或銷售的，否則將要受到處罰，該標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行將推動(dòng)高效節(jié)能變壓器特別是非晶合金變壓器的加速發(fā)展。政策的支持2010年5月4日，國(guó)務(wù)院下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加大工作力度，確保實(shí)現(xiàn)“十一五”節(jié)能減排目標(biāo)的通知》，要求各地區(qū)、各部門要充分認(rèn)識(shí)加強(qiáng)節(jié)能減排工作的重要性和緊迫性，并強(qiáng)化節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任制，確保實(shí)現(xiàn)“十一五”節(jié)能減排目標(biāo)，電網(wǎng)節(jié)能是國(guó)家節(jié)能減排的重要一環(huán)。2011年，“