非晶合金配電變壓器是一種采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝的節(jié)能型配電設備，其鐵心材料是一種非晶合金，與傳統(tǒng)硅鋼鐵心相比，具有突出的低空載損耗特性。介紹了非晶合金配電變壓器的結(jié)構(gòu)特性、機械應力敏感性，分析了性能參數(shù)以及低空載損耗特性的穩(wěn)定性，探討了SH 型非晶合金配電變壓器產(chǎn)品的有功損耗率與負載率的關系，對比分析了SH 型非晶合金配電變壓器與 S 型配電變壓器的效率特性和年綜合損耗，為評價非晶合金配電變壓器的技術性能提供了參考依據(jù)。 非晶合金配電變壓器是一種新型節(jié)能配電變壓器，具有低空載損耗特性。配電變壓器處于電力系統(tǒng)的末端，是供電環(huán)節(jié)中重要也是較普遍的設備，其容量較小，一般在.MVA及以下。盡管配電變壓器單臺容量遠小于高電壓等級的變壓器，但其分布廣、數(shù)量多、總?cè)萘看蟆Ｖ袊鴮儆谵r(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村電網(wǎng)中的季節(jié)性負荷明顯、全年輕載或空載運行時間長。相關統(tǒng)計表明，農(nóng)村電網(wǎng)中的配電變壓器損耗占農(nóng)村配電網(wǎng)損耗的%~ %，配電變壓器運行效率低。目前技術較成熟的油浸式非晶合金配電變壓器各容量等級的空載損耗值為S 型配電變壓器的 / 左右。隨著非晶合金材料的基本國產(chǎn)化、非晶合金配電變壓器制造技術的逐步完善、生產(chǎn)工藝水平的不斷提高以及生產(chǎn)成本的下降，非晶合金配電變壓器在我國配電網(wǎng)中具有較好的應用潛力。 非晶合金配電變壓器特性分析 . 結(jié)構(gòu)特性 非晶合金配電變壓器一般為三相四框五柱式結(jié)構(gòu)，聯(lián)結(jié)組通常采用 Dyn，可以減少諧波對電網(wǎng)的影響，改善供電質(zhì)量。特殊需求時，也可采用三相三柱式結(jié)構(gòu)和 Yyn 聯(lián)結(jié)組別。三相四框五柱式結(jié)構(gòu)不適于采用 Yyn 聯(lián)結(jié)方式，原因是三相負荷不平衡時會引起嚴重的三相電壓失衡。 . 機械應力敏感性 非晶合金配電變壓器的鐵心是由非晶合金帶材繞制而成，非晶合金對機械應力非常敏感。靜態(tài)機械應力是由鐵心自身重量和套裝繞組產(chǎn)生的。動態(tài)機械應力是繞組通過短路電流后所產(chǎn)生的沖擊力。非晶合金鐵心在成型過程中會受到張應力或彎曲應力作用，這些應力都會在一定程度上影響非晶合金鐵心性能，如空載損耗會隨著鐵心所受應力的增大而增加，因此應選擇合理的裝配結(jié)構(gòu)，盡可能減少非晶合金鐵心表面的壓力。在設計中，可使非晶合金配電變壓器繞組的壓緊和固定自成體系，盡量減少裝配及鐵心自重產(chǎn)生的應力。在生產(chǎn)制造中，應注重提高非晶合金配電變壓器的退火工藝水平，盡可能消除應力的影響。 . 空載損耗分析 非晶合金配電變壓器因其鐵心材料性質(zhì)而具有低空載損耗特性，負載損耗與傳統(tǒng)硅鋼配電變壓器基本相當。SH 型非晶合金配電變壓器與 S 型、 S 型配電變壓器空載損耗對比情況具體如圖 所示。 由圖 可知，SH 型非晶合金配電變壓器空載損耗比S 型傳統(tǒng)配電變壓器平均降低約 %，比 S 型傳統(tǒng)配電變壓器平均降低約 %。 非晶合金配電變壓器與傳統(tǒng)硅鋼配電變壓器相比具有低空載損耗特性，但在電力系統(tǒng)中，掛網(wǎng)運行后是否能夠較好地保持這種特性一直是用戶所關注的焦點問題。 .. 國外分析實例 年第一臺非晶合金配電變壓器在美國掛網(wǎng)運行， 年美國電力研究院、通用電氣公司及紐約州電力公司開始關注非晶合金配電變壓器運行性能的穩(wěn)定性問題，并于 年將 臺額定容量為 kVA 和 kVA 的變壓器送到 個美國電力研究院成員單位進行現(xiàn)場試驗，對其中一臺 kVA 單相非晶合金配電變壓器的跟蹤測試情況如表 所示。由表 測試數(shù)據(jù)可知，非晶合金配電變壓器的空載性能參數(shù)盡管存在起伏現(xiàn)象，但總體趨勢基本是穩(wěn)定的。 日本東京電力公司、Takao 電氣有限公司和日立電氣有限公司對非晶合金配電變壓器的長期可靠性做了深入、細致地研究。自 年起，對 臺不同容量的非晶合金配電變壓器進行了加速老化、現(xiàn)場運行、短路、沖擊等試驗，還進行了負載和振動對變壓器空載特性的影響測試。研究結(jié)果表明，非晶合金配電變壓器在 a 壽命期內(nèi)，其空載特性是穩(wěn)定的，運行是可靠的。日本電力中央研究所一份關于卷鐵心型非晶變壓器長期運行的性能狀況的報告中指出，給非晶合金配電變壓器施加相當于 a 以上的熱應力后，其鐵損只有很小的變化，在長期短路試驗的機械應力作用下，其性能未發(fā)生很大變化。 ..國內(nèi)分析實例 年，甘肅省天水市北道區(qū)電力局作為非晶合金配電變壓器試運行單位對 臺掛網(wǎng)運行 個月的非晶合金配電變壓器進行了測試，測試結(jié)果與運行前的測試值基本一致。 引進美國通用電氣技術規(guī)模生產(chǎn)非晶合金配電變壓器的公司，也對本公司已運行多年的非晶合金配電變壓器的技術性能參數(shù)進行過復試，主要考察了非晶合金配電變壓器空載特性的穩(wěn)定性，具體測試情況如表 所示。 由表 可以看出，運行 ~ a 的非晶合金配電變壓器的空載損耗數(shù)值變化不大，絕大部分空載損耗值還有所下降，其中編號為BS 的空載損耗值比初次出廠數(shù)據(jù)有所增加，其增加幅度為.%。部分復測的空載電流、負載損耗以及短路阻抗電壓也基本保持平穩(wěn)。 年，中國電力科學研究院電力工業(yè)電力設備及儀表質(zhì)量檢驗測試中心對已運行的三相油浸式非晶合金配電變壓器的主要技術性能參數(shù)進行了現(xiàn)場抽測，具體測試情況如表 所示。 由表 可以看出，容量為 kVA 的 臺非晶合金配電變壓器空載損耗與出廠試驗值相比有所增加，但仍在標準值允許的范圍之內(nèi)(空載損耗標準) 值為 W，允許偏差為+%，即為 . W)；而容量為 kVA 和 kVA 的非晶合金配電變壓器的空載損耗與出廠試驗相比有所下降，負載損耗數(shù)值與鐵心性質(zhì)無關，由現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)可以看出，只有 kVA 的非晶合金配電變壓器有所升高，且升高幅度較大，其余均有所下降。 綜合以上情況可以判斷，非晶合金配電變壓器在掛網(wǎng)運行后其空載損耗會成倍增加的說法缺乏依據(jù)，單相變壓器及容量稍大( kVA 及以上)的三相油浸式非晶合金配電變壓器的空載特性是基本穩(wěn)定的。 結(jié)論 ）非晶合金配電變壓器是一種采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術的節(jié)能型電氣設備。因其非晶合金鐵心材料的特殊性，具有明顯的低空載損耗特性和機械應力敏感性，制造與裝配工藝比傳統(tǒng)配電變壓器要求高，非晶合金配電變壓器成品的空載特性在掛網(wǎng)運行后基本能夠保持穩(wěn)定。 ）非晶合金配電變壓器的有功損耗率不僅與變壓器自身的技術性能參數(shù)有關，還與負載率和功率因器在負載率為%~%時，有功損耗率低。理論計算表明，負載率低于 %時，節(jié)能效果明顯。 ）額定容量和功率因數(shù)相同時，SH型非晶合金配電變壓器的效率均高于 S 型配電變壓器。非晶合金配電變壓器在負載率較低(%~%)時效率較高，具體還與變壓器容量和功率因數(shù)等有關。 ）SH型非晶合金配電變壓器的年綜合損耗均低于 S 型配電變壓器，其降低值主要與變壓器額定容量大小有關，而與實際負載率無關。 ）盡管非晶合金配電變壓器與傳統(tǒng)的硅鋼配電變壓器相比具有較好的低空載損耗特性，但目前用來制造非晶合金配電變壓器鐵心的非晶合金材料主要依賴進口，因此，非晶合金配電變壓器設計制造技術實現(xiàn)基本國產(chǎn)化將是該領域的一個重要研究方向。 （文章來自中國電力科學研究院，侵刪）

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