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    新聞動態

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    1.引言

      進入21世紀,社會化的不斷發展與進步推動著我國國民經濟規模的不斷壯大,也給電力事業的發展提出了帶動作用。然而電力用戶對配電變壓器的性能水平也提出了更高的要求,如何降低變壓器損耗,提高配電系統的效率,已是我國電力系統節能工作的當務之急。10 kV以下的配電變壓器作為電力傳輸系統的重要設備,由于使用量大、運行時間長,具有很大的節能潛力。S11系列三相油浸式變壓器是趕超國際先進水平的新系列低損耗產品,其鐵芯采用新工藝,降低了空載損耗和噪聲。S11系列與S9, S7系列相比較,其損耗大幅降低,節能效果明顯,可廣泛地應用于城鄉工農業電網。

      2.S11型配變的設計理念

      S11系列低損耗配電變壓器設計的理念比S9系列進一步優化,改進了技術結構,降低空載損耗,提高產品節能水平。

      3.S11型配變結構設計和材料的選用

      3.1主要工藝措施及優勢

      針對變壓器短路承受能力,就器身軸向壓緊和輻向撐緊,達到貫穿性有效支撐。如:鐵芯和低壓繞組之間、低壓繞組和高壓繞組之間形成實體硬固定;高、低壓繞組保持等高;對帶有縱向油道的螺旋式繞組的繞制,從對導線的選擇到繞制完成,包括對繞組出頭崴彎成形與絕緣包扎、及其與端絕緣的固定,導線換位包扎處理方法,簾狀油隙墊塊的放置,繞組壓縮前、后軸向尺寸變化量的控制與其相關絕緣件的加工等方方面面都有明確的控制原則和工藝措施。

      與此同時,對鐵芯的迭積與裝配如:夾件、墊腳與軛片裝配位置的控制,心柱級塊與絕緣(平衡)墊塊配合,心柱的夾緊與涂聚胺脂漆等也做了較具體的要求。

      為保證和控制層壓絕緣壓板及絕緣墊的質量,對紙板層數、涂膠方法、熱壓強度等在工藝加工過程中都做到嚴格的控制,收到良好效果。

      影響產品性能和可靠性的各種制造因素均依據產品結構特點和尺寸相對關系,定量或定性地加以控制。

      從提高配電變壓器整體制造質量水平出發,注重了性能水平和可靠性的提高,又在內在質量和外觀質量提高上下了很大功夫,成效是顯著的。

      但是, S11型配變也有一些問題需要注意,如組件中1 kV套管的質量應予加強;密封膠墊龜裂比較常見;器身緊固防松螺母的代用問題需要解決等。

      3.2對圖樣的完善化工作

      根據以前S9, S7的情況,針對已生產和運行變壓器的不當之處,對產品圖樣進行調整設計或改版,使之更加趨于完善合理。改版后的負載損耗情況有了較好的改善。

      4.S11型配變運行的損耗分析

      4.1變壓器的負載與損耗的關系

      變壓器的有功功率損耗是由空載損耗和負載損耗兩部分組成的,空載損耗是一個常數,它不隨變壓器負載的變化而變化。而負載損耗則與變壓器負載的平方成正比,在一定的負載下,變壓器的有功功率損耗可用式(1)表示P=P0+Pf,?。?)式中:P———總的有功功率損耗;P0———空載有功功率損耗;Pf———在一定負載下的負載有功功率損耗。

      變壓器給出了空載損耗P0和額定負載損耗Pk,所以,可知變壓器在一定負載為S時總的有功功率損耗可用式(2)表示P=P0+?。⊿/Se) 2Pk,?。?)式中:Se———變壓器的額定容量。

      4.2S11型配變的節能特性

      S11型變壓器的卷鐵心結構改變了傳統的疊片式鐵心結構。有幾個特點:(1)硅鋼片連續卷制,鐵心無接縫,大大減少了磁阻,空載電流減少了60%~80%,提高了功率因數,降低了電網線損,改善了電網的供電質量。(2)連續卷繞充分利用了硅鋼片的取向性,空載損耗降低20%-35%。(3)卷鐵心經退火工藝后,其導磁性能可恢復到機加工前的原有水平。(4)卷鐵心結構成自然緊固狀態,無需夾件緊固,避免了因鐵心夾緊所帶來的鐵芯性能惡化,損耗增加。(5)卷鐵心自身是一個無接縫的整體,且結構緊湊,在運行時的噪音水平降低到30~45 dB,很適合于建筑物內和生活區安裝使用。

      依據中華人民共和國機械行業標準《變壓器類產品型號編制方法》(JB/T3837—1996)“10 kV的S9型配變的空載損耗比S8型平均下降10%,而S11型配變的空載損耗比S8型平均下降30%;10kV的S9型配變的負載損耗比S7型平均下降10%,而S11型配變的負載損耗比S7型平均下降15%”。該標準已明確列出了S9型配電變壓器每一容量等級的空載和負載損耗值,但對于S11型配變,目前尚無每一容量等級的相應損耗標準。

      S11型變壓器比S9型變壓器的節能比例在國家標準要求下已確定, S11型變壓器比S9型變壓器的損耗都更低,運行時更節能。

      5.經濟效益分析

      S9與S7系列變壓器相比,空載損耗平均降低10%,負載損耗平均降低25%。而S11系列變壓器是在S9系列的基礎上改進結構設計,選用超薄型硅鋼片,進一步降低空載損耗而開發出來的,目前S11卷鐵心變壓器與S9系列疊片式鐵心變壓器的節能效果明顯不同。S11比S9空載損耗下降30%-40%,空載電流降低70%-80%,噪音降低7-10dB。

      5.1應用S11型配變的技術經濟分析

      參照有關的損耗水平,按0.5元/(kW·h)計算,每kVA容量每年節省的電費(元),相對于S9而言, S11變壓器各項損耗都遠低于S9系列變壓器,使用S11型配變所增加的投資一般可在2~3 a左右收回。

      5.2S11型配變的應用對比分析

      山西某小工業用戶,1999年—2004年使用500 kVA的S9型變壓器,空載損耗就高達1000W,2005年將其更新為1臺S11型500 kVA卷鐵心變壓器,空載損耗只有580W;相比較,僅空載損耗一項就降低420W,1年合計降低3679kW·h。按每kW·h電0.5元計算,節能金額達1 839元。而且使用后發現S9型配變的無功空載電流是總電流的1.4%,而S11型配變的無功空載電流是總電流的0.15%,S11型配變在這個項目比S9降低了1.25%,年節能3 274 kW·h,節約金額達1 637元。在變壓器的維護上,該用戶S9型配變平均每年的變壓器油處理費為200元左右,而S11型配變僅為80元左右,相比降低120元。自2005年開始,該用戶更換變壓器后每年節約費用約4 000元左右。

      顯然,S11比S9變壓器的節能效果好。如果全國電力市場有500萬臺老式變壓器都改成S11型,那么1年可節約200多億元。因此,現在越來越多的用戶開始在使用S11型配電變壓器。

      6.結論

      綜上所述,S11型變壓器與S9, S7型系列變壓器相比,具有繞制工藝簡單、重量輕、體積小、空載損耗比S9降低30%~40%、維護方便、運行費用節省,節能效果明顯等優點,雖然價格高于S9系列變壓器,但兩種變壓器的價差,可在2~3 a內由所降低損耗少付的電費來抵償,比較適合我國城鄉電網的負荷特性和技術要求,因而,有推廣應用價值,可廣泛地應用于城鄉電網。

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