摘要：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(shè)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(jī)械應(yīng)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SH15 型非晶合金配電變壓器產(chǎn)品的有功損耗率與負(fù)載率的關(guān)系，對(duì)比分析了SH15 型非晶合金配電變壓器與S11 型配電變壓器的效率特性和年綜合損耗，為評(píng)價(jià)非晶合金配電變壓器的技術(shù)性能提供了參考依據(jù)。

　　0 引言

　　非晶合金配電變壓器是一種新型節(jié)能配電變壓器，具有突出的低空載損耗特性。配電變壓器處于電力系統(tǒng)的末端，是供電環(huán)節(jié)中重要也是普遍的設(shè)備，其容量較小，一般在2.5 MVA 及以下。盡管配電變壓器單臺(tái)容量遠(yuǎn)小于高電壓等級(jí)的變壓器，但其分布廣、數(shù)量多、總?cè)萘看蟆Ｖ袊?guó)屬于農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)村電網(wǎng)中的季節(jié)性負(fù)荷顯著、全年輕載或空載運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)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60%~70%，配電變壓器運(yùn)行效率低。目前技術(shù)較成熟的油浸式非晶合金配電變壓器各容量等級(jí)的空載損耗值僅為S9 型配電變壓器的1/4 左右。隨著非晶合金材料的完全國(guó)產(chǎn)化、非晶合金配電變壓器制造技術(shù)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(guó)配電網(wǎng)中具有較好的應(yīng)用潛力。

　　近年來，非晶合金配電變壓器等節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品備受國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者及廣大用戶關(guān)注，文獻(xiàn)[9-10]重點(diǎn)介紹了非晶合金材料的特點(diǎn)、非晶合金配電變壓器的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)難點(diǎn)以及相應(yīng)的工藝保證措施；文獻(xiàn)[12-15]則著重對(duì)非晶合金配電變壓器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能效果進(jìn)行了詳細(xì)地對(duì)比分析。本文在全面探討非晶合金配電變壓器特性的基礎(chǔ)上，研究非晶合金配電變壓器有功損耗率與負(fù)載率的關(guān)系，對(duì)比分析非晶合金配電變壓器與S11 型配電變壓器的效率特性和年綜合損耗，可為合理選用非晶合金配電變壓器提供參考。

　　1 非晶合金配電變壓器特性分析

　　1.1 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Dyn11，可以減少諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，改善供電質(zhì)量。特殊需求時(shí)，也可采用三相三柱式結(jié)構(gòu)和Yyn0 聯(lián)結(jié)組別。三相四框五柱式結(jié)構(gòu)不適于采用Yyn0 聯(lián)結(jié)方式，原因是三相負(fù)荷不平衡時(shí)會(huì)引起嚴(yán)重的三相電壓失衡。

　　1.2 機(jī)械應(yīng)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(duì)機(jī)械應(yīng)力非常敏感。靜態(tài)機(jī)械應(yīng)力是由鐵心自身重量和套裝繞組產(chǎn)生的。動(dòng)態(tài)機(jī)械應(yīng)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(huì)受到張應(yīng)力或彎曲應(yīng)力作用，這些應(yīng)力都會(huì)在一定程度上影響非晶合金鐵心性能，如空載損耗會(huì)隨著鐵心所受應(yīng)力的增大而增加，因此應(yīng)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(shè)計(jì)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(yīng)力。在生產(chǎn)制造中，應(yīng)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(yīng)力的影響。

　　1.3 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(fù)載損耗與傳統(tǒng)硅鋼配電變壓器基本相當(dāng)。SH15 型非晶合金配電變壓器與S9 型、S11 型配電變壓器空載損耗對(duì)比情況具體如圖1所示。

圖1 SH15 型非晶合金配電變壓器與S9 型、S11 型配電變壓器空載損耗對(duì)比。

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