第三章電力變壓器

1、電力變壓器電力變壓器電力變壓器變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。變壓器利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓等級的交流電變換變壓器利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓等級的交流電變換成同頻率的另一種電壓等級的交流電。成同頻率的另一種電壓等級的交流電。 能變換電壓、電流、阻抗、能變換電壓、電流、阻抗、隔離電路隔離電路，不變頻率。，不變頻率。變壓器按用途分變壓器按用途分電力變壓器油浸式、干式、電力變壓器油浸式、干式、特種變壓器自耦式、電焊機(jī)、特種變壓器自耦式、電焊機(jī)、儀用互感器電壓互感器、電流互感器儀用互感器電壓互感器、電流互感器變壓器按冷卻介質(zhì)分油浸式和干式變壓器二種變壓器按冷卻介質(zhì)分油浸式和干

2、式變壓器二種發(fā)電機(jī)受絕緣水平的限止，通常發(fā)電發(fā)電機(jī)受絕緣水平的限止，通常發(fā)電20KV以下以下經(jīng)升壓到輸電線路，以減少傳輸中電能損耗。經(jīng)升壓到輸電線路，以減少傳輸中電能損耗。按按相數(shù)：相數(shù)： 單相、單相、三相三相按按結(jié)構(gòu)（繞組）：結(jié)構(gòu)（繞組）： 雙繞組變壓器、三繞組變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器、 多繞組多繞組變壓器、自耦變壓器等變壓器、自耦變壓器等按按鐵心結(jié)構(gòu)鐵心結(jié)構(gòu)分：心式變壓器和殼式變壓器。分：心式變壓器和殼式變壓器。按按調(diào)壓方式調(diào)壓方式分：無勵磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器分：無勵磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。 按按容量容量分：小型、中型、大型和特大型變壓器。分：小型、中型、大型和特大

3、型變壓器。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)電力變壓器電力變壓器的的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（一）鐵芯 1.鐵芯結(jié)構(gòu)鐵芯結(jié)構(gòu) 是變壓器的主磁路，又作為繞組的支撐骨架。鐵心由鐵心柱和鐵軛兩部分組成，鐵心柱上裝有繞組，鐵軛是連接兩個鐵芯是變壓器的磁路部分，由鐵芯柱和鐵軛組成鐵芯是變壓器的磁路部分，由鐵芯柱和鐵軛組成鐵芯結(jié)構(gòu)分鐵芯結(jié)構(gòu)分心心式和殼式式和殼式兩種兩種，其作用是使磁路閉合（一）鐵芯芯式芯式的特點(diǎn)是鐵軛靠著繞組的頂面和底面，但不包圍繞的特點(diǎn)是鐵軛靠著繞組的頂面和底面，但不包圍繞組的側(cè)面；結(jié)構(gòu)簡單，繞組布置和絕緣容易，廣泛使用組的側(cè)面；結(jié)構(gòu)簡單，繞組布置和絕緣容易，廣泛使用殼式殼式的特點(diǎn)是鐵軛包圍頂面和底面，還包圍繞組的側(cè)面；的特點(diǎn)

4、是鐵軛包圍頂面和底面，還包圍繞組的側(cè)面；在電爐變壓器中使用在電爐變壓器中使用卷鐵芯卷鐵芯在節(jié)能型變壓器中使用在節(jié)能型變壓器中使用2.鐵芯材料鐵芯材料鐵芯材料要求鐵芯材料要求導(dǎo)磁性能好，鐵損小導(dǎo)磁性能好，鐵損小，常采用硅鋼片疊壓，常采用硅鋼片疊壓而成，加工分而成，加工分冷軋和熱軋冷軋和熱軋兩種，國產(chǎn)變壓器均采用冷軋兩種，國產(chǎn)變壓器均采用冷軋鐵芯厚度為鐵芯厚度為0.35、0.30、0.27mm鐵芯損耗分渦流損耗和磁滯損耗。渦流損耗與電流的平鐵芯損耗分渦流損耗和磁滯損耗。渦流損耗與電流的平方成正比。磁滯損耗與電壓成正比。方成正比。磁滯損耗與電壓成正比。（二）繞組繞組是變壓器的電路部分，繞組是變壓器的

5、電路部分，起變換電壓和傳遞電能作用。一般用一般用絕緣紙包的銅線繞制而成。絕緣紙包的銅線繞制而成。繞組根據(jù)工作磁場分布分繞組根據(jù)工作磁場分布分同心式和交疊式同心式和交疊式 大電流變壓器采用交疊式，減少絕緣距離低壓繞組靠近鐵軛。大電流變壓器采用交疊式，減少絕緣距離低壓繞組靠近鐵軛。(繞組做成餅狀交錯疊放上下靠鐵軛處為低壓繞組繞組做成餅狀交錯疊放上下靠鐵軛處為低壓繞組)便于繞組與鐵芯間的絕緣，常將低壓繞組靠近芯柱（同心式內(nèi)外便于繞組與鐵芯間的絕緣，常將低壓繞組靠近芯柱（同心式內(nèi)外放置，低壓在內(nèi)，中間留縫隙散熱和絕緣）放置，低壓在內(nèi)，中間留縫隙散熱和絕緣）高壓繞組匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)；低壓繞組匝數(shù)少，導(dǎo)線粗

6、高壓繞組匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)；低壓繞組匝數(shù)少，導(dǎo)線粗低壓繞組低壓繞組高壓繞組高壓繞組（三）絕緣變壓器內(nèi)部主要絕緣材料有變壓器內(nèi)部主要絕緣材料有變壓器油、絕緣紙板、電纜紙、皺紋變壓器油、絕緣紙板、電纜紙、皺紋紙紙等等（四）分接開關(guān)（四）分接開關(guān)因為電源電壓的波動，變壓器均需進(jìn)行電壓調(diào)整因為電源電壓的波動，變壓器均需進(jìn)行電壓調(diào)整一般在高壓繞組中引出分接頭，設(shè)置分接開關(guān)一般在高壓繞組中引出分接頭，設(shè)置分接開關(guān)進(jìn)行一部分繞組的切進(jìn)行一部分繞組的切換以改變匝數(shù)比進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)換以改變匝數(shù)比進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)理由：高壓繞組電流?。怀Ｌ自谕饷媸┕し奖憷碛桑焊邏豪@組電流小；常套在外面施工方便調(diào)壓時一次側(cè)與電網(wǎng)斷開、二次與負(fù)

7、載斷開稱為調(diào)壓時一次側(cè)與電網(wǎng)斷開、二次與負(fù)載斷開稱為無勵磁調(diào)壓。無勵磁調(diào)壓。一一般用于配電變壓器般用于配電變壓器，其調(diào)壓范圍為，其調(diào)壓范圍為5或或22.5調(diào)壓時一次側(cè)與電網(wǎng)斷開，二次側(cè)帶負(fù)載稱為調(diào)壓時一次側(cè)與電網(wǎng)斷開，二次側(cè)帶負(fù)載稱為有載調(diào)壓有載調(diào)壓（五）油箱（五）油箱油箱是油浸式變壓器的外殼，變壓器的器身即油箱是油浸式變壓器的外殼，變壓器的器身即繞組和鐵芯置于變壓器油中。所以變壓器內(nèi)總是繞組和鐵芯置于變壓器油中。所以變壓器內(nèi)總是充滿油充滿油油的作用為油的作用為冷卻和絕緣冷卻和絕緣在檢修時對小變壓器在檢修時對小變壓器（小于（小于6300KVA）采用吊采用吊器身修理法，相應(yīng)油箱稱為器身修理法，相

8、應(yīng)油箱稱為吊器身式油箱吊器身式油箱 對于大變壓器對于大變壓器（大于（大于8000KVA）采用吊器箱檢修，采用吊器箱檢修，相應(yīng)的變壓器稱為相應(yīng)的變壓器稱為吊箱殼式油箱吊箱殼式油箱（六）冷卻裝置（六）冷卻裝置變壓器工作時變壓器工作時繞組的溫度最高繞組的溫度最高，通過鐵芯傳遞，通過鐵芯傳遞過油經(jīng)外殼散熱片向外界散熱過油經(jīng)外殼散熱片向外界散熱小容量小容量變壓器，繞組產(chǎn)生熱量少，無須增加附變壓器，繞組產(chǎn)生熱量少，無須增加附加散熱裝置，加散熱裝置，一般采用管狀散熱裝置一般采用管狀散熱裝置稍大容量稍大容量變壓器，可在外殼變壓器，可在外殼加焊散熱管加焊散熱管，擴(kuò)大，擴(kuò)大散熱面積。散熱面積。更大容量更大容量變壓

9、器，應(yīng)變壓器，應(yīng)安裝冷卻風(fēng)扇，安裝冷卻風(fēng)扇，以增加冷以增加冷卻效果。卻效果。在在50000KVA及以上變壓器，采用強(qiáng)迫油循環(huán)水及以上變壓器，采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器，兩種冷卻方法除冷冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器，兩種冷卻方法除冷卻介質(zhì)不同外，同樣在卻介質(zhì)不同外，同樣在循環(huán)油路增設(shè)一臺潛油泵循環(huán)油路增設(shè)一臺潛油泵（七）儲油柜（油枕）（七）儲油柜（油枕）儲油柜位于油箱上方，通過氣體繼電器（瓦斯繼電器）儲油柜位于油箱上方，通過氣體繼電器（瓦斯繼電器）與油箱連通。與油箱連通。氣體繼電器的箭頭安裝時要指向油枕，不氣體繼電器的箭頭安裝時要指向油枕，不可反裝可反裝油枕的作用油枕的作用：保證油：保

10、證油箱內(nèi)總是充滿油箱內(nèi)總是充滿油儲油柜內(nèi)油量應(yīng)在油位儲油柜內(nèi)油量應(yīng)在油位計的計的1/43/4之間之間油枕減小了油面與油枕減小了油面與空氣的接觸面，減緩油老化空氣的接觸面，減緩油老化對全封閉變壓器，則不需對全封閉變壓器，則不需油箱，只裝箱蓋一油位管油箱，只裝箱蓋一油位管（八）安全氣道（防爆管）（八）安全氣道（防爆管）安全氣道裝在箱蓋上，其出口用玻璃防爆膜或安全氣道裝在箱蓋上，其出口用玻璃防爆膜或防爆閥（壓力釋放閥）封住防爆閥（壓力釋放閥）封住當(dāng)內(nèi)部氣壓過大，氣體繼電器失靈時動作當(dāng)內(nèi)部氣壓過大，氣體繼電器失靈時動作（九）吸濕器（九）吸濕器變壓器內(nèi)外聯(lián)接口。作用保證與空氣相通但要變壓器內(nèi)外聯(lián)接口。作

11、用保證與空氣相通但要過濾空氣中的塵埃和水份過濾空氣中的塵埃和水份。內(nèi)裝變色硅膠（氯化鈣或氯化鈷浸漬）變內(nèi)裝變色硅膠（氯化鈣或氯化鈷浸漬）變色為籃變白或透明變?nèi)榘咨珵榛@變白或透明變?nèi)榘咨珰怏w繼電器氣體繼電器（十）氣體繼電器（十）氣體繼電器位于油枕與油箱連接管之間。在內(nèi)部發(fā)生絕緣擊穿、相位于油枕與油箱連接管之間。在內(nèi)部發(fā)生絕緣擊穿、相間短路、匝間短路、鐵芯事故時會產(chǎn)生氣體，當(dāng)壓強(qiáng)增大間短路、匝間短路、鐵芯事故時會產(chǎn)生氣體，當(dāng)壓強(qiáng)增大使繼電器接通信號或跳閘回路使繼電器接通信號或跳閘回路（十一）高、低壓絕緣套管（十一）高、低壓絕緣套管變壓器內(nèi)高、低壓繞組引線變壓器內(nèi)高、低壓繞組引線經(jīng)絕緣套管引到外部

12、經(jīng)絕緣套管引到外部絕緣套管由帶電部位和絕緣絕緣套管由帶電部位和絕緣部分組成部分組成帶電部分由導(dǎo)電桿、導(dǎo)電管、帶電部分由導(dǎo)電桿、導(dǎo)電管、電纜或銅排組成電纜或銅排組成絕緣部分分內(nèi)絕緣和外絕緣絕緣部分分內(nèi)絕緣和外絕緣外絕緣為瓷套管、內(nèi)絕緣為變壓器油外絕緣為瓷套管、內(nèi)絕緣為變壓器油電力變壓器的聯(lián)接組電力變壓器的聯(lián)接組 在三相變壓器中，一次繞組的始端為在三相變壓器中，一次繞組的始端為、，末端為末端為、；二次繞組的始端為；二次繞組的始端為、，末端，末端為為、。 所謂變壓器的聯(lián)接組別，是指變壓器一、二次繞組所謂變壓器的聯(lián)接組別，是指變壓器一、二次繞組因采用不同聯(lián)接方式而形成變壓器一、二次側(cè)對應(yīng)的線電因采用不

13、同聯(lián)接方式而形成變壓器一、二次側(cè)對應(yīng)的線電壓之間的不同相位關(guān)系這里只介紹幾種常用的聯(lián)接組別。壓之間的不同相位關(guān)系這里只介紹幾種常用的聯(lián)接組別。 變壓器，聯(lián)接組變壓器，聯(lián)接組圖所示為變壓器，聯(lián)接組。其一次線電圖所示為變壓器，聯(lián)接組。其一次線電壓與對應(yīng)的二次線電壓之間的相位壓與對應(yīng)的二次線電壓之間的相位關(guān)系關(guān)系，和在，和在零點(diǎn)（零點(diǎn)（點(diǎn)）點(diǎn)）時時鐘上的分針與時針的相互關(guān)系一樣，圖中的時時鐘上的分針與時針的相互關(guān)系一樣，圖中的“”表示表示“同名端同名端”。 圖變壓器，聯(lián)接組圖變壓器，聯(lián)接組 （）一、二次繞組接線；（）一、二次繞組接線； （）一、二次電壓相量；（）一、二次電壓相量； （）時鐘表示（）時

14、鐘表示變壓器，聯(lián)接組變壓器，聯(lián)接組圖所示為變壓器，聯(lián)接組。其一次線電圖所示為變壓器，聯(lián)接組。其一次線電壓與對應(yīng)的二次線電壓之間的壓與對應(yīng)的二次線電壓之間的相位相位關(guān)系，在關(guān)系，在點(diǎn)點(diǎn)時時鐘時時鐘上的分針與時針的相互關(guān)系一樣。上的分針與時針的相互關(guān)系一樣。采用，和，聯(lián)接組的優(yōu)、缺點(diǎn)比較采用，和，聯(lián)接組的優(yōu)、缺點(diǎn)比較采用，聯(lián)接組的變壓器，其次（為正采用，聯(lián)接組的變壓器，其次（為正整數(shù)）諧波勵磁電流在其三角形接線中的一次繞組內(nèi)形成整數(shù)）諧波勵磁電流在其三角形接線中的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流的原因，因此比采用，聯(lián)接組的變壓器有利環(huán)流的原因，因此比采用，聯(lián)接組的變壓器有利于抑制于抑制高次諧波電流高次諧波電流由

15、于采用，聯(lián)接組的變壓器的零序阻抗比采由于采用，聯(lián)接組的變壓器的零序阻抗比采用，聯(lián)接組的變壓器的小得多，導(dǎo)致二次側(cè)單相用，聯(lián)接組的變壓器的小得多，導(dǎo)致二次側(cè)單相接地短路電流相比較大得多，因此采用，聯(lián)接接地短路電流相比較大得多，因此采用，聯(lián)接組的變壓器更有利于組的變壓器更有利于低壓側(cè)單相接地保護(hù)動作低壓側(cè)單相接地保護(hù)動作。圖變壓器，聯(lián)接組圖變壓器，聯(lián)接組（）一、二次繞組接線；（）一、（）一、二次繞組接線；（）一、二次電壓相量；（）時鐘表示二次電壓相量；（）時鐘表示 由于采用由于采用 壓器的中性線允許電流大得多。因此采用，壓器的中性線允許電流大得多。因此采用，聯(lián)接組的變壓器聯(lián)接組的變壓器承受單相不平

16、衡負(fù)荷承受單相不平衡負(fù)荷的能力比的能力比采用，聯(lián)接組的變壓器大得多。采用，聯(lián)接組的變壓器大得多。 由于采用，聯(lián)接組的變壓器一次繞組的由于采用，聯(lián)接組的變壓器一次繞組的絕緣強(qiáng)度要求比采用，聯(lián)接組的變壓器絕緣強(qiáng)度要求比采用，聯(lián)接組的變壓器低，因此低，因此制造成本也低于采用，制造成本也低于采用，聯(lián)接組聯(lián)接組的變壓器。但在、系統(tǒng)中，當(dāng)中性線電流的變壓器。但在、系統(tǒng)中，當(dāng)中性線電流不超過繞組額定電流的時，可選用采用，不超過繞組額定電流的時，可選用采用，聯(lián)接組的變壓器。聯(lián)接組的變壓器。變壓器，聯(lián)接組變壓器，聯(lián)接組圖所示為變壓器，聯(lián)接組。由圖可知，圖所示為變壓器，聯(lián)接組。由圖可知，聯(lián)接組兩側(cè)線電壓相位差，聯(lián)

17、接組兩側(cè)線電壓相位差。三個繞組。三個繞組接成三角形時，要特別注意繞組極性問題。如果有一個繞接成三角形時，要特別注意繞組極性問題。如果有一個繞組的極性標(biāo)錯或接錯，那么，在閉合三角形回路中，三相組的極性標(biāo)錯或接錯，那么，在閉合三角形回路中，三相總電動勢不為零，而是兩倍的相電動勢，必將在繞組內(nèi)產(chǎn)總電動勢不為零，而是兩倍的相電動勢，必將在繞組內(nèi)產(chǎn)生很大電流，造成嚴(yán)重事故，甚至燒毀變壓器，這一點(diǎn)必生很大電流，造成嚴(yán)重事故，甚至燒毀變壓器，這一點(diǎn)必須引起注意須引起注意。圖變壓器，聯(lián)接組圖變壓器，聯(lián)接組（）一、二次繞組接線；（）一、二次電壓相量；（）一、二次繞組接線；（）一、二次電壓相量；（）時鐘表示（）時

18、鐘表示S11型節(jié)能型變壓器（卷鐵芯）S9型能耗型變壓器S11卷鐵芯立式變壓器在國家節(jié)能減排政策的推動下，節(jié)能型變壓器應(yīng)用越來越廣泛，正以燎原之勢得到推廣。變壓器全年運(yùn)行的能耗大小與變壓器的鐵心和繞組的結(jié)構(gòu)形式及工藝技術(shù)密切相關(guān)。人們從沒停止過對節(jié)能變壓器的研發(fā)，從S7到S9、S11，到目前S13和SH15非晶合金變壓器，性能不斷提升。由于傳統(tǒng)變壓器的鐵心采用平面結(jié)構(gòu)及疊片工藝，存在著三相磁回路不平衡,局部磁通方向和硅鋼片導(dǎo)磁方向不一致以及多處空氣接縫等缺陷，制約了變壓器能效水平的提升，在節(jié)能技術(shù)提升方面難以突破。 。目前，國內(nèi)外大多數(shù)變壓器生產(chǎn)廠家是通過選購優(yōu)質(zhì)的晶粒取向冷軋硅鋼片，增加鐵心疊

19、片厚度、增加銅線用量或使用高價進(jìn)口材料等方式來達(dá)到降低變壓器損耗。但資源緊缺是世界性的問題，原材料漲價是電力設(shè)備行業(yè)近幾年面臨的難題之一，增加材料等于增加一次能源消耗，這種靠多消耗材料或進(jìn)口高價材料來達(dá)到降低變壓器損耗的做法是不可取的。因此，要降低變壓器的損耗應(yīng)從結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和工藝改良來獲得。 為了降低變壓器運(yùn)行自身的損耗和噪聲，做到產(chǎn)品運(yùn)行節(jié)能、制造過程節(jié)省材料、技術(shù)性價比最優(yōu)，以滿足經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展對變壓器提出的節(jié)能、環(huán)保、低噪聲等方面的更高要求。20世紀(jì)90年代，在我國部分廠家已在研發(fā)生產(chǎn)立體結(jié)構(gòu)的變壓器。卷鐵心變壓器的發(fā)展方向，經(jīng)歷了從單相、三相平面到三相立體的發(fā)展過程，是一個技術(shù)不斷創(chuàng)新的歷

20、程。目前：立體卷鐵心產(chǎn)品得益于本身的鮮明技術(shù)特點(diǎn)：采用傳統(tǒng)硅鋼材料生產(chǎn)，由三個鐵心單框組成一個立體等邊三角形結(jié)構(gòu)，三個磁路長度一致，且都最短；三相平衡，空載損耗低，噪音低；同等條件下制造過程中節(jié)省硅鋼20%左右，節(jié)省銅3%左右；是制造和運(yùn)行雙節(jié)能型高可靠性變壓器。S13型立體卷鐵心變壓器就是這樣一種產(chǎn)品。S13型節(jié)能型變壓器 S13型立體卷鐵心變壓器與各類型號變壓器性型立體卷鐵心變壓器與各類型號變壓器性能對比：能對比： 1）與S7同容量變壓器相比，空載損耗下降55以上，負(fù)載損耗下降33，空載電流下降85以上，噪聲下降813dB(A)。 2）與S9 同容量變壓器相比，空載損耗下降50以上，空載電

21、流下降80以上，噪聲下降811dB(A)。 3）與S11 同容量變壓器相比，空載損耗下降25以上，空載電流下降70以上，噪聲下降710dB(A)。 4）與S13疊片結(jié)構(gòu)同容量變壓器相比，節(jié)省硅鋼片用量20%以上、銅用量23%，空載電流下降50以上，噪聲下降46dB(A)。 同時，空載電流小，一可以降低網(wǎng)絡(luò)損耗；二提高網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)；三提高供電網(wǎng)設(shè)備的有效利用率；四減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投入，可大大節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。 現(xiàn)在，舉例說明一下S13型立體卷鐵心變壓器的節(jié)能效果。以一臺500kVA容量的變壓器為例，S13型立體卷鐵心變壓器年運(yùn)行成本為16388元，S7型變壓器年運(yùn)行成本為25453元。S

22、13與S7相比，每年可以節(jié)約成本9065元。S13型立體卷鐵心變壓器性價比很高，對于需要更換變壓器的用戶來說是一個很好的選擇。對于新增容的用戶，S13型立體卷鐵心變壓器也是一個不錯的選擇。S11型變壓器年運(yùn)行成本為18260元，比S13高出1872元。SH15非晶合金變壓器雖然損耗比S13低，但由于價格較S13貴很多，性價比不高。因此，S13型立體卷鐵心變壓器是目前用戶的最佳選擇。 S13具有空載損耗低，空載電流低，噪聲低的性能，節(jié)電效果顯著。提高了電壓質(zhì)量和供電的可靠性，是有利于環(huán)保的綠色節(jié)能設(shè)備，為城鄉(xiāng)電網(wǎng)技術(shù)改造工程中推廣使用的最新產(chǎn)品。 S13-M.RL、S11-M.RL系列全密封立體

23、三相卷鐵心變壓器不同于傳統(tǒng)的平面疊片式鐵心變壓器。其鐵心是由單框片立體三角形布置的三相柱軛組成。每個柱體由優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼薄帶連續(xù)卷制，帶寬經(jīng)數(shù)控開料機(jī)作直線或曲線剪切。帶料在鐵心卷繞機(jī)上卷繞組成近圓形或折邊圓弧框片后經(jīng)真空充氮退火處理以消除加工應(yīng)力，晶格重新取向、提高導(dǎo)磁率，改善電磁性能；高低壓線圈使用專用繞線機(jī)，直接在鐵心柱紙筒上繞制，整體結(jié)構(gòu)堅實(shí)緊湊，器身采用上下鐵軛絕緣和層壓木，四周拉螺桿拉緊線圈，使之穩(wěn)固牢靠，能承受突發(fā)短路時的沖擊力。2、型號含義R表示卷鐵心，L表示立體結(jié)構(gòu) 分類分類 立體卷鐵心配電變壓器也可以分為兩類： 1、干式立體卷鐵心變壓器，包括： 非包封式（紙絕緣）干式變壓器，

24、例：SGB11-RL-1000/10 包封式（樹脂絕緣）干式變壓器，例：SCB11-RL-1000/10 2、油浸式立體卷鐵心變壓器，例：S13-M.RL-100/10 此外，部分廠家也開發(fā)了一些以立體卷鐵心為核心的特種變壓器，如整流變、隔離變、勵磁變、分裂變等。3產(chǎn)品特點(diǎn)：產(chǎn)品特點(diǎn)： 3.1損耗低，節(jié)電效果顯著按現(xiàn)行國際GB/T6451-1999三相油浸電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求容量30-1600kVA，S13-M.RL系列空載損耗平均下降50%，負(fù)載損耗平均下降30%；S11-M.RL系列空載損耗平均下降30%負(fù)載損耗平均下降25%。 （1）三維立體卷鐵心的磁化方向完全與硅鋼片的軋制方向一致

25、，且鐵心層間沒有搭頭接槰，磁路各處的磁通分布均勻，沒有明顯的高阻區(qū)、沒有接縫處磁通密度的畸變現(xiàn)象。在材質(zhì)相同的前提下，卷繞式鐵心與疊片式鐵心相比，其鐵損工藝系數(shù)從1.3-1.5之間下降到1.05左右，僅此一項可使鐵心損耗降低10-20%。（2）由于特殊的三維立體結(jié)構(gòu)，使鐵心的鐵軛部分用材量比傳統(tǒng)疊片鐵心減少25%，且減少的角重量占鐵心總重約6%。（3）對硅鋼片的剪切處理會使其導(dǎo)磁性能惡化，三維立體卷鐵心經(jīng)高溫（800）真空充氮退火處理，不僅消除了鐵心的機(jī)械應(yīng)力，而且細(xì)化了硅鋼片的磁疇，提高了硅鋼片二次再結(jié)晶能力，使硅鋼片的性能大大優(yōu)于其出廠時的性能。 （4）經(jīng)檢測認(rèn)定，三維立體變壓器的空載損耗

26、較國標(biāo)降低25-35%，空載電流最高可降低92%。 3.2 空載電流低由于卷鐵心材質(zhì)優(yōu)良以及繞制加工特點(diǎn)，使空載電流顯著降低。按現(xiàn)行國標(biāo)GB/T6451-1999、S13-M.RL系列空載電流平均下降75%；S11-M.RL系列空載電流平均下降75%。 3.3 運(yùn)行噪聲低變壓器本體振動產(chǎn)生噪音的根源在于： 硅鋼片的磁致伸縮引起鐵心振動，產(chǎn)生噪音硅鋼片接縫處和疊片之間存在著因漏磁而產(chǎn)生的電磁吸引力，引起鐵心振動，產(chǎn)生噪音變壓器工作磁密選取過高，接近或達(dá)到飽和點(diǎn)，漏磁太大，產(chǎn)生噪音由于三維立體卷鐵心是將硅鋼片條料在專用的鐵心卷繞機(jī)上不間斷、緊密連續(xù)卷制而成，沒有接縫，不會產(chǎn)生如疊片式匆忙那樣因磁路

27、不連續(xù)而發(fā)出的噪音。同時，三相磁路、磁通完全對稱，工作磁密設(shè)計合理，因而產(chǎn)品噪音大大降低。3 按JB/T10088-1999噪聲標(biāo)準(zhǔn)，S13-M.RL及S11-M.RL系列噪聲均降低約7-9dB。 4、過載能力強(qiáng) （1）產(chǎn)品本身的發(fā)熱量很低：卷鐵心變壓器其空載損耗、空載電流都非常小，產(chǎn)品本身發(fā)熱量就很低； （2）如圖所示，三相線圈呈“品”字形排布，在線圈間形成一條上下貫通的中心天然氣道“抽風(fēng)煙筒”，由于上下鐵軛溫差30-40，產(chǎn)生強(qiáng)烈的空氣對流，冷空氣從下面往中心通道補(bǔ)充，熱量從上鐵軛內(nèi)斜面輻射出去，自然循環(huán)中迅速帶走變壓器產(chǎn)生的熱量。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 4.1 鐵心 采用材質(zhì)性能不低于30

28、ZH110冷軋硅鋼片；三相三柱立體對稱結(jié)構(gòu)有最平衡的三相磁路；每組(卷)心片由薄鋼帶在專用鐵心卷繞機(jī)上繞制，壓力均勻緊實(shí)；鐵心框片經(jīng)真空退火處理，消除應(yīng)力，提高電磁性能；鐵心表面涂環(huán)氧樹脂漆，防潮，固化。S13是新型節(jié)能變壓器產(chǎn)品，可以選擇立式卷鐵芯和激光加工疊鐵芯兩種形式設(shè)計和生產(chǎn)。S13型開口立式卷鐵心變壓器適用于小容量產(chǎn)品,一般在630KVA以下。 4.2 繞組采用低氧銅材質(zhì)的紙包銅扁線或QQ-2縮醛漆包圓銅線；低壓線圈為雙層或四層圓銅式或新螺旋式，或箔式。高壓線圈為多層圓筒式；線圈油道為瓦楞結(jié)構(gòu)，層間絕緣為雙面點(diǎn)膠紙；低壓及高壓表面均加繞環(huán)氧樹脂半粘性玻璃纖維帶，增加機(jī)械強(qiáng)度。 4.3

29、 器身、引線采用絕緣紙板制作上下鐵軛絕緣；采用層壓木制作平衡墊塊絕緣；采用層壓紙板作引線支架；所有緊固件均為有效鎖緊的防松螺母。 4.4 油箱 采用三角形結(jié)構(gòu)的全密封波紋油箱，三相均設(shè)置波紋片以保證散熱及補(bǔ)償隨油溫變化而致油體積變化的膨縮體積；箱蓋面上裝有帶壓力釋放閥的油位計便于加油及觀察油面高度，及對變壓器內(nèi)部突發(fā)故障過壓時釋放壓力安全保護(hù)。立體卷鐵心 立體卷鐵心變壓器的關(guān)鍵部件是立體卷繞式鐵心。立體卷鐵心磁路中無空氣隙，卷繞緊密，三個磁路長度一致，且都最短，鐵心心柱的橫截面更接近于圓形，這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)使該種變壓器具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)省材料、提高性能、降低損耗、降低噪聲、三相平衡、減少三次

30、諧波等。而這些優(yōu)點(diǎn)同時集中于一種結(jié)構(gòu)的變壓器上，是其它結(jié)構(gòu)的變壓器所難以做到的。 立體卷鐵心是一種卷繞式鐵心。整個鐵心由三個完全相同的單框拼合而成。拼合后鐵心的三個心柱呈等邊三角形立體排列。每個單框是由若干根梯形料帶依次連續(xù)卷繞而成。卷繞后的單框橫截面接近半圓形。拼合后的橫截面呈非常接近整圓的準(zhǔn)多邊形。卷繞單框的不同尺寸梯形料帶，由專用折線開料機(jī)進(jìn)行套裁加工得到。這種套裁加工可以做到無廢料加工，即套裁時材料利用率為100%。單框的卷繞是在專用的立體卷鐵心卷繞機(jī)上完成的。這種鐵心卷繞機(jī)料帶卷繞時，卷繞機(jī)會自動精確地完成料帶的30度傾斜角。從而確保三個單框拼合時，拼合面良好粘合。帶來的突出特點(diǎn)帶來

31、的突出特點(diǎn):1、節(jié)省材料。節(jié)省材料。2、提高性能。、提高性能。3、降低損耗，、降低損耗，4、降低噪音。、降低噪音。5、三相平衡。、三相平衡。6、減少三次諧波分量。、減少三次諧波分量。7、電磁輻射低。、電磁輻射低。S11疊鐵芯疊鐵芯(S9以前以前) S11平面卷鐵平面卷鐵芯芯 疊鐵芯變壓器疊鐵芯變壓器的鐵芯是由的鐵芯是由縱剪縱剪生產(chǎn)線和生產(chǎn)線和橫剪橫剪生產(chǎn)線，生產(chǎn)線，將硅鋼帶加工將硅鋼帶加工成成一定形狀的硅鋼片，再將硅鋼片按一定方式一定形狀的硅鋼片，再將硅鋼片按一定方式疊成疊成。這種鐵芯存在著。這種鐵芯存在著三個三個缺點(diǎn)缺點(diǎn)： a. 在磁路中存在著許多在磁路中存在著許多接縫形成的空氣隙接縫形成的

32、空氣隙，這種空氣隙加大了，這種空氣隙加大了磁路的磁阻，從而增加了損耗和空載電流。磁路的磁阻，從而增加了損耗和空載電流。b. 局部地方局部地方磁路的方向磁路的方向與硅與硅鋼帶的鋼帶的高導(dǎo)磁方向高導(dǎo)磁方向不一致。不一致。c、片與片之間不夠緊密，不僅降低了片與片之間不夠緊密，不僅降低了疊片疊片系數(shù)系數(shù)，更重要的是加大了，更重要的是加大了噪音噪音。s平面卷鐵芯平面卷鐵芯是先卷繞二個較小的內(nèi)框，二個已卷繞的內(nèi)框組合后是先卷繞二個較小的內(nèi)框，二個已卷繞的內(nèi)框組合后，在其外部再卷繞一個較大的外框組成，在其外部再卷繞一個較大的外框組成，平面卷鐵芯的三個芯柱平面卷鐵芯的三個芯柱呈呈平面排列平面排列(三角區(qū)磁飽和

33、三角區(qū)磁飽和) 立體卷鐵芯芯柱橫截面呈接近圓形的準(zhǔn)多邊形，立體卷鐵芯芯柱橫截面呈接近圓形的準(zhǔn)多邊形，截面填充系數(shù)截面填充系數(shù)可達(dá)可達(dá)0.950.96，而疊鐵芯的芯柱橫截面呈階梯形，而疊鐵芯的芯柱橫截面呈階梯形，截面填充系數(shù)為截面填充系數(shù)為0.890.925，故在相同橫截面積的情況下，立體卷鐵芯繞組的平均匝長短，故在相同橫截面積的情況下，立體卷鐵芯繞組的平均匝長短23%，也就，也就節(jié)省銅材節(jié)省銅材23%。 立體卷鐵芯立體卷鐵芯芯框由硅鋼帶連續(xù)地卷繞而成，無接縫、無空氣間隙，比疊芯框由硅鋼帶連續(xù)地卷繞而成，無接縫、無空氣間隙，比疊鐵芯更能充分發(fā)揮冷軋硅鋼片的取向性：鐵芯采用完全退火工藝，能徹鐵芯更

34、能充分發(fā)揮冷軋硅鋼片的取向性：鐵芯采用完全退火工藝，能徹底消除機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使硅鋼片原有導(dǎo)磁性能得到恢復(fù)，無底消除機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使硅鋼片原有導(dǎo)磁性能得到恢復(fù)，無高磁阻區(qū)存在。據(jù)統(tǒng)計計算，立體三角形卷鐵芯工藝系數(shù)可以達(dá)到高磁阻區(qū)存在。據(jù)統(tǒng)計計算，立體三角形卷鐵芯工藝系數(shù)可以達(dá)到1.051.1，而疊鐵芯工藝系數(shù)為，而疊鐵芯工藝系數(shù)為1.151.3。 傳統(tǒng)的帶空氣氣隙的疊鐵心，AC相之間的耦合磁路，比AB相、BC相的磁路長1/2，因而磁路不平衡，AC相的磁阻較大大。當(dāng)將三相電壓施加到變壓器上后，鐵心便產(chǎn)生三相平衡的磁通A、B、C，三相平衡的磁通經(jīng)過不平衡的磁路時，A、C相的磁壓降

35、大，影響三相電壓的平衡。 平面卷鐵心與疊鐵心一樣，三個心柱呈平面排列，這樣使三個心柱的磁路長度不一致 : 中柱磁路長度最短，二個邊柱磁路長度較長，平均磁路長20%左右，從而造成三個心柱空載損耗差別較大，中柱空載損耗最低，二個邊柱的空載損耗較大，造成三相不平衡。 由于磁阻大小與磁路的長短有關(guān)，長短不一會造成三相勵磁電流不平衡。立體卷鐵心的三個心柱的磁路長度完全一致，且最短，三個心柱損耗一致，因而三相平衡。立體卷鐵心磁通分布及各磁回路磁通相量圖疊鐵心磁通分布及各磁回路磁通相量圖1BA2C1332平面卷心磁通分布及各磁回路磁通相量圖三相平衡立體卷鐵心技術(shù)特點(diǎn)節(jié)省原材料立體卷鐵心材料利用率接近100%

36、。疊鐵心由于沖裁產(chǎn)生廢料，材料利用率僅為95%。立體卷鐵心鐵軛截面僅為疊鐵心一半，可節(jié)省約10%硅鋼片。立體卷鐵心單框為圓角，可比疊鐵心角部節(jié)省約5%硅鋼片。立體卷鐵心解剖圖 一半截面 六等份 角部節(jié)省疊鐵心解剖圖八等份節(jié)省原材料立體卷鐵心心柱截面積圓內(nèi)的空間填充系數(shù)高心柱有效面積相同情況下，立體卷鐵心心柱直徑小從而減小線圈導(dǎo)線長度，節(jié)約繞組線材。同時也可以降低負(fù)載損耗立體卷鐵心心柱截面圖疊鐵心、平面卷鐵心心柱截面圖 填充系數(shù) 0.890.925 填充系數(shù) 0.950.96空載損耗低 鐵心重量減輕，鐵心空載損耗會降低。這由空載損耗計算公式即可看出: P0 =K0 G Pt 式中， Pt 是鐵心

37、的單位重量損耗，K0是工藝系數(shù)；G是鐵心總重量。 當(dāng)硅鋼材料確定后，同樣磁通密度Bt 方案，Pt 值是不變的，因此選擇高牌號（低單位鐵損）硅鋼片可有效降低空載損耗。 兩方面原因使空載損耗工藝系數(shù)K0降低： 一、鐵心框由硅鋼帶連續(xù)地卷繞而成，無接縫、無空氣間隙，比疊鐵心更能充分發(fā)揮冷軋硅鋼片的取向性。 二、鐵心采用完全退火工藝，能徹底消除機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使硅鋼片原有導(dǎo)磁性能得到恢復(fù)，無高磁阻區(qū)存在。 據(jù)統(tǒng)計計算，立體三角形卷鐵心工藝系數(shù)可以達(dá)到1.051.1，而疊鐵心工藝系數(shù)僅為1.151.3。l平面疊鐵心結(jié)構(gòu)變壓器空載電流較高，這是由于：鐵心在沖裁、疊片、拆、插鐵軛等工序中，毛刺、接縫

38、處理等工藝水平均會對空載電流造成影響。在磁路中存在著許多接縫形成的空氣隙，這種空氣隙加大了磁路的磁阻，從而增加了損耗和空載電流?？蛰d電流低l立體卷鐵心空載電流低，這是由于：立體卷鐵心三相磁路無接縫，磁通方向與硅鋼片晶體取向完全一致，大幅度降低空載損耗和空載電流。變壓器空載電流低所帶來的好處： 可以降低網(wǎng)絡(luò)損耗；提高網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)； 提高供電網(wǎng)設(shè)備的有效利用率； 減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投入，可大大節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。運(yùn)行噪音低l疊鐵心變壓器： 疊鐵心是由一定形狀的硅鋼片按一定規(guī)律疊成。硅鋼片之間不夠緊密，工作時在電磁力的作用下，產(chǎn)生振動，故噪聲較大。l立體卷鐵心變壓器： 立體卷鐵心帶材之間卷繞緊密

39、，鐵心材料的導(dǎo)磁方向與鐵心的磁路方向完全一致，工作時振動小，可使噪音降低到最低限度，一般可比疊鐵心變壓器降低10dB（A）25dB（A），基本達(dá)到靜音狀態(tài)。l立體卷鐵心變壓器抗短路能力強(qiáng)，這是由于：鐵心采用三個完全相同的矩形單框拼合而成，三相受力均勻?qū)ΨQ。變壓器夾件為三角形框架結(jié)構(gòu)，焊接成一體，由于三角形的穩(wěn)定性，因此整體強(qiáng)度高、不易變形；夾件對線圈的壓持面積比平面形布置線圈被壓面積增加 16 %，受短路電動力作用時，線圈圓周上各點(diǎn)受力均勻。因此抗短路能力得到極大增強(qiáng)。繞組截面為圓形，受短路電動力時抗壓性強(qiáng) 。立體卷鐵心線圈截面抗短路能力強(qiáng) 立體卷鐵心緊湊、對稱的線圈結(jié)構(gòu)可大大降低變壓器周圍的

40、雜散磁場?？臻g漏磁小，減少電磁輻射。立體卷鐵心磁場俯視圖平面疊鐵心磁場俯視圖立體卷鐵心磁場正視圖平面疊鐵心磁場正視圖電磁場低l 疊鐵心變壓器：疊鐵心變壓器由于技術(shù)上的原因而易于失竊,在安裝現(xiàn)場可以很快拆開器身的緊固件，將變壓器的硅鋼片敲落，此時變壓器的3個繞組與硅鋼片當(dāng)即分離，就可以輕而易舉地將硅鋼片、線圈等有價值的材料竊取運(yùn)走。l 立體卷鐵心變壓器：由于卷鐵心變壓器的鐵心是一個整體，鐵心敲不散，線圈取不下來。把整體鐵心和線圈搬走，也是相當(dāng)困難的。防盜sS13-MRL 系列油浸式立體三角形卷鐵心變壓器，鐵心、器身、油箱均為三角形結(jié)構(gòu)（ 200002500kVA容量采用方形油箱 ）。高低壓端子均

41、為橫向?qū)ΨQ排布，進(jìn)出線方式、安裝固定方式同疊片式變壓器基本相同。wS13-MRL 系列油浸式立體三角形卷鐵心變壓器，采用立體三角形卷鐵心，具有三相平衡、提高性能、結(jié)構(gòu)緊湊、低損耗、低噪音、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn)。的新型高可靠性變壓器。適用于電壓等級610kV，額定容量302500kVA的油浸式配電變壓器。是一種結(jié)構(gòu)更合理、性能更優(yōu)良、制造成本更低夾件夾件w上、下夾件均為整體式，保護(hù)整個鐵心在制造、運(yùn)輸、安裝過程上、下夾件均為整體式，保護(hù)整個鐵心在制造、運(yùn)輸、安裝過程中不受外力，且可有效壓緊和支承線圈，提高了變壓器突發(fā)短路時中不受外力，且可有效壓緊和支承線圈，提高了變壓器突發(fā)短路時抗軸向電動力的能力。型鋼結(jié)

42、構(gòu)的夾件，有效抑制了噪聲在夾件內(nèi)抗軸向電動力的能力。型鋼結(jié)構(gòu)的夾件，有效抑制了噪聲在夾件內(nèi)的振蕩，使變壓器的噪聲保持在理想狀態(tài)。的振蕩，使變壓器的噪聲保持在理想狀態(tài)。繞組線圈由高壓線圈與低壓線圈組成，低壓線圈為圓筒式結(jié)構(gòu)，且端絕緣用樹脂混料粘封；高壓線圈采用分段圓筒式結(jié)構(gòu)，且整個線圈導(dǎo)體都被環(huán)氧樹脂的固體絕緣層所包封。根據(jù)變壓器容量的大小在線圈內(nèi)層設(shè)置能雙向散熱的軸向散熱風(fēng)道。層間設(shè)DMD預(yù)浸布熱固化成型，在繞組加工以后放入烘爐固化使之成為有極強(qiáng)抗短路能力繞組。同時315kVA及以上容量低壓采用箔式繞組，低壓采用箔式繞組，具備以下優(yōu)點(diǎn)：線圈兩端無螺旋角，因而不平衡安匝大幅度減小?？苟搪纺芰纱?/p>

43、大增強(qiáng)。繞組匝數(shù)按幅向布置，風(fēng)道設(shè)置可以更加靈活適用，具有很強(qiáng)的散熱性能。繞組匝間電容大，電位梯度小，抗沖擊電壓能力強(qiáng)。高壓線圈采用分段圓筒式結(jié)構(gòu)，且整個線圈導(dǎo)體都被環(huán)氧樹脂的固體絕緣層所包封，環(huán)氧樹脂及固化劑選用亨斯邁精細(xì)化工部（HUNTSMAN）高等級絕緣材料。線圈導(dǎo)體與樹脂絕緣層形成一個完整的鋼體，機(jī)械強(qiáng)度好，耐短路的能力強(qiáng)，且環(huán)氧樹脂的耐壓強(qiáng)度高，另外由于整個線圈導(dǎo)體都被環(huán)氧樹脂的固體絕緣層所包封，因而不僅潮氣難于浸入，而且也完全阻斷了導(dǎo)體被各種有害氣體和腐蝕性化學(xué)成份侵害的可能，因而其防潮與防污的性能特別好。產(chǎn)品型號容量(kVA)電壓組合(kV)聯(lián)結(jié)組別空載損耗(W)負(fù)載損耗(W)短

44、路阻抗%空載電流%S13-M.RL-50/105065%6.35%105%115%0.4Y,yno958104.00.6S13-M.RL-63/1063Y,yno1109900.6S13-M.RL-80/1080Y,yno13011600.5S13-M.RL-100/10100Y,yno15014000.5S13-M.RL-125/10125Y,yno17017100.5S13-M.RL-160/10160Y,yno20021000.4S13-M.RL-200/10200Y,yno24524600.4S13-M.RL-250/10250Y,yno30028000.4S13-M.RL-315/1

45、0315Y,yno34034000.3S13-M.RL-400/10400Y,yno42041000.3S13-M.RL-500/10500Y,yno49048500.35. 主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)：S15型非晶合金鐵芯變壓器型非晶合金鐵芯變壓器1、什么是非晶合金變壓器 非晶合金是以鐵、硅、硼、碳、鈷為原料，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。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、硼等混合熱溶液，以相當(dāng)于每秒冷卻100萬攝氏度的高速冷卻。從溶液到薄帶成品一次成型。由于高速旋轉(zhuǎn)和冷卻時的高溫驟降，合金箔的原子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)無序排列，類似于玻

46、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”S15型非晶合金鐵芯變壓器型非晶合金鐵芯變壓器什么是非晶合金什么是非晶合金 我們先從非晶材料說起，在日常生活中人們接觸的材料一般有兩種：一種是晶態(tài)材料，另一種是非晶態(tài)材料。所謂晶態(tài)材料，是指材料內(nèi)部的原子排列遵循一定的規(guī)律。反之，內(nèi)部原子排列處于無規(guī)則狀態(tài)，則為非晶態(tài)材料, 一般的金屬，其內(nèi)部原子排列有序，都屬于晶態(tài)材料?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，金屬在熔化后，內(nèi)部原子處于活躍狀態(tài)。一但金屬開始冷卻，原子就會隨著溫度的下降，而慢慢地按照一定的晶態(tài)規(guī)律有序地排列起來，形成晶體。如果冷卻過程很快，原子還來不及重新排列就被凝固住了，由此就產(chǎn)生了非晶態(tài)合金

47、,制備非晶態(tài)合金采用的正是一種快速凝固的工藝。將處于熔融狀態(tài)的高溫鋼水噴射到高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輥上。鋼水以每秒百萬度的速度迅速冷卻，僅用千分之一秒的時間就將1300的鋼水降到200以下，形成非晶帶材。 晶體非晶體 含鐵含鐵78%78%到到 81%81%； 含硼含硼13.5%13.5%； 含硅含硅3.5%3.5%到到8%8%； 含微量鎳、鈷等其它金屬元素含微量鎳、鈷等其它金屬元素。 非晶態(tài)合金與晶態(tài)合金相比，在物理性能、化學(xué)性能和機(jī)械性能方面都發(fā)生了顯著的變化。以鐵元素為主的非晶態(tài)合金為例，它具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和低損耗的特點(diǎn)。由于這樣的特性,非晶態(tài)合金材料在電子、航空、航天、機(jī)械、微電子等眾多領(lǐng)域

48、中具備了廣闊的應(yīng)用空間。例如，用于航空航天領(lǐng)域，可以減輕電源、設(shè)備重量，增加有效載荷。用于民用電力、電子設(shè)備，可大大縮小電源體積，提高效率，增強(qiáng)抗干擾能力。微型鐵芯可大量應(yīng)用于綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN中的變壓器。非晶條帶用來制造超級市場和圖書館防盜系統(tǒng)的傳感器標(biāo)簽。非晶合金神奇的功效，具有廣闊的市場前景。 非晶合金帶材的制造過程非晶合金帶材的制造過程典型退火曲線典型退火曲線升溫保溫降溫時間 T自然冷卻100退火溫度溫度 退火能消除應(yīng)力，改善鐵心性能，降低損耗。退火能消除應(yīng)力，改善鐵心性能，降低損耗。保溫溫度的下限：保溫溫度的下限： 在一般在在一般在310以上，可消除急冷引起的內(nèi)應(yīng)力以上，可消除急

49、冷引起的內(nèi)應(yīng)力上限：則要小于材料的居里溫度上限：則要小于材料的居里溫度 為了使非晶合金得到最理想的磁特性，需在磁場中退火，退火為了使非晶合金得到最理想的磁特性，需在磁場中退火，退火時的外磁場大小應(yīng)使非晶合金在退火過程中接近磁飽和。時的外磁場大小應(yīng)使非晶合金在退火過程中接近磁飽和。非晶合金鐵心材料非晶合金成品鐵芯非晶合金成品鐵芯 2、非晶合金的主要特點(diǎn) 非晶合金鐵心配電變壓器的最大優(yōu)點(diǎn)是，空載損耗值特低。最終能否確?？蛰d損耗值，是整個設(shè)計過程中所要考慮的核心問題。當(dāng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置時，除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外，同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數(shù)。除此設(shè)計思路外，還須遵循

50、以下三點(diǎn)要求： (1)由于非晶合金材料的飽和磁密較低，在產(chǎn)品設(shè)計時，額定磁通密度不宜選得太高，通常選取1.31.35T磁通密度便可獲得較好的空載損耗值。 (2)非晶合金材料的單片厚僅為0.03mm，所以其疊片系數(shù)也只能達(dá)到82%86%。 (3)為了使用戶能獲得免維護(hù)或少維護(hù)的好處，現(xiàn)把非晶合金配電變壓器的產(chǎn)品，都設(shè)計成全密封式結(jié)構(gòu)。 3、變壓器非晶合金結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 利用導(dǎo)磁性能突出的非晶合金，來用作制造變壓器的鐵心材料，最終能獲得很低的損耗值。但它具有許多特性，在設(shè)計和制造中是必須34保證和考慮的。主要體體現(xiàn)以下幾個方面： (1)非晶合金片材料的硬度很高，用常規(guī)工具是難以剪切的，所以設(shè)計時應(yīng)考慮減

51、少剪切量。 (2)非晶合金單片厚度極薄，材料表面也不是很平坦，則鐵心填充系數(shù)較低。2、非晶合金的主要特點(diǎn) (3)非晶合金對機(jī)械應(yīng)力非常敏感。結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須避免采用以鐵心作為主承重結(jié)構(gòu)件的傳統(tǒng)設(shè)計方案。 (4)為了獲得優(yōu)良的低損耗特性，非晶合金鐵心片必須進(jìn)行退火處理。 (5)從電氣性能上。為了減少鐵心片的剪切量，整臺產(chǎn)品的鐵心由四個單獨(dú)的鐵心框并列組成，并且每相繞組是套在磁路獨(dú)立的兩框上。每個框內(nèi)的磁通除基波磁通外，還有三次諧波磁通的存在，一個繞組中的兩個卷鐵心框內(nèi)，其三次諧波磁通正好在相位上相反，數(shù)值上相等，因此，每一組繞組內(nèi)的三次諧波磁通向量和為零。如一次側(cè)是D接法，有三次諧波電流的回路，

52、當(dāng)在感應(yīng)出的二次側(cè)電壓波形上，就不會有三次諧波電壓的分量。 根據(jù)上面分析，三相非晶合金配電變壓器最合理的結(jié)構(gòu)為： 鐵心，由四個單獨(dú)鐵心框在同一平面內(nèi)組成三相五柱式，必須經(jīng)退火處理，并帶有交叉鐵軛接縫，截面形狀呈長方形。繞組，為長方形截面，可單獨(dú)繞制成型的，雙層或多層矩形層式。油箱，為全密封免維護(hù)的波紋結(jié)構(gòu)。 非晶合金變壓器發(fā)展前景非晶合金變壓器發(fā)展前景推廣應(yīng)用非晶合金鐵心變壓器不僅有良好的節(jié)能效益，而且還有環(huán)保效益。節(jié)能相當(dāng)于減少發(fā)電量或少建火力發(fā)電廠，從而減少了發(fā)電廠排放的CO2、SO2和氮氧化物等。 非晶合金鐵心配電變壓器在國外早已使用并取得了成功經(jīng)驗。美國有100多萬臺非晶合金鐵心配電變

53、壓器掛網(wǎng)運(yùn)行；日本已有35萬臺在運(yùn)行，目前世界上最大的5 000kVA的非晶合金變壓器也在運(yùn)行；歐盟國家也有應(yīng)用；亞洲的印度、孟加拉國、韓國、泰國等國家都有非晶合金變壓器制造廠。我國從20世紀(jì)90年代初開始生產(chǎn)和應(yīng)用非晶合金變壓器，但發(fā)展較為緩慢，推廣的效果不很理想。 三相油浸式非晶合金鐵心配電變壓器與S11型三相油浸式配電變壓器相比，其有效材料消耗較大，制造耗費(fèi)工時較多，因而成本較高。按目前材料價格計，前者的價格約為后者的1.3倍。這一價格與前些年相比，供需雙方還是可以接受的，這就有利于大范圍推廣應(yīng)用。另外，采購變壓器不能只看價格，應(yīng)對總費(fèi)用（TOC）進(jìn)行評估，看其在壽命期內(nèi)的總成本是否最低。這也是國際上通用的方法。2005年6月，國家電網(wǎng)公司農(nóng)電工作部在組織討論非晶合金變壓器標(biāo)準(zhǔn)時，已將此方法作為該標(biāo)準(zhǔn)的附錄。 目前，除油浸式非晶合金鐵心配電變壓器外，根據(jù)市場和用戶需要