非晶合金干式变压器及其节能效果

摘要：本文介绍了非晶合金干式变压器带的特点、产品性能、节能效益以及降低噪声的效果。指出其节能效果显著，可批量应用，有效降低线损。非晶合金干式变压器是一种新型节能技术配电设备，其节能效率主要归功于采用了软磁性能优异、设计制造工艺严格的新型材料——铁基非晶合金。1条非晶合金带

非晶合金带含有78%~81%的铁、13.5%的硼、3.5%~8%的硅和少量的镍、钴等金属元素。它的原子排列特点是无序，条的外表面特点是金属色的银灰色薄带。目前配电领域使用的非晶合金带材有142 mm、170 mm、213 mm三种宽度，非晶合金带材与硅钢相比的主要物理性能如表1所示。

干式变压器空载损耗主要由涡流损耗和磁滞损耗组成。涡流损耗与芯材厚度成正比，与电阻率成反比，而磁滞损耗与磁滞回线围成的面积成正比。从表1可以看出，非晶合金带的厚度只有27m，约为冷轧硅钢片的1/11，电阻率约为冷轧硅钢片的3倍。因此，非晶合金铁芯的涡流损耗比冷轧硅钢片铁芯的涡流损耗小得多。此外，非晶合金的矫顽力小于4A/米，约为冷轧硅钢片的1/7。非晶合金的磁滞回线比冷轧硅钢片小得多，所以非晶合金的磁滞损耗比冷轧硅钢片小得多。综上所述，非晶合金带材是一种软磁性能优良的材料，非晶合金干式变压器空载损耗很低，仅为S9硅钢干式变压器的20%。信息来自：

当然，与硅钢干式变压器相比，非晶合金干式变压器也有一些缺点，比如噪音。干式变压器的噪声主要来自铁芯的磁激励，与铁芯材料的磁致伸缩系数正相关。从表1可以看出，非晶合金的饱和磁致伸缩系数为3010-6，约为冷轧硅钢片的3倍，因此非晶合金干式变压器的噪声略大于冷轧硅钢片，这也是非晶合金干式变压器制造商需要花费大量人力物力才能克服的课题。详情请访问：输配电设备网

2非晶合金干式变压器的节能效果干式变压器运行时，由于空载损耗、负载损耗等性能参数不同，年运行能耗也不同。下表列出并比较了200kVA和500kVA两种容量规格的SBH16非晶合金干式变压器和S9硅钢干式变压器的性能参数和年运行能耗。比较值如表2所示。

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从表2可以看出，一台500kVA SBH16非晶合金干式变压器运行一年，比S9硅钢干式变压器节能约9.4kWh。

3性价比

总拥有成本法(TOC)是评估干式变压器能效的综合方法。它是根据干式变压器价格和能耗水平综合比较，总拥有成本较低的原则来选择干式变压器。具体计算公式如下：信息来源于： TOC=Ct APo BPk (1)，其中Ct为干式变压器价格，元；Po为空载损耗，w；Pk为负荷损失，w；a为空载损耗的等效初始成本，48.7元/W；b为等效负荷损失初始成本，20.5元/w，根据公式(1)计算出200kVA和500kVA的TOC，列于表3。 #p#分页标题#e#

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4信心公司非晶合金干式变压器特点4.1引进技术由于非晶合金铁心柱横截面为矩形，且配套的高低压绕组也为矩形，非晶合金铁心在本体结构上无法起到支撑作用，显然不适合使用生产硅钢片铁心结构的生产设备和工艺来生产非晶合金干式变压器。信心公司在成立之初就考虑了这些因素，做出了重大决策，即从当时世界上较早开发和商业化的美GE (General)公司引进了先进成熟的制造非晶合金干式变压器的技术。GE公司经过十几年的研发，总结出了一套完整的设计程序和工艺流程，包括与之配套的专用设备，其中工艺流程和专用设备是保证非晶合金干式变压器性能和质量的关键之一。

4.2节能

SBH16非晶合金干式变压器空载损耗比S9硅钢系列低80%。比JB/T 10318 《油浸式非晶合金铁心配电干式变压器技术参数和要求》低25%。

4.3低噪声如前所述，由于非晶合金带材的磁致伸缩系数比冷轧硅钢大，所以没有特殊降噪措施的非晶合金干式变压器的噪声一般比S9硅钢干式变压器大。但1998年GE技术引进后，信心公司的技术人员经过几年的摸索和反复验证，掌握了一些降低非晶合金干式变压器噪声的有效措施。目前，信心公司生产的400kVA油浸式非晶变压器噪声可达45dB以下。信息来自： 4.4可靠性高置信度公司从不断优化设计方案、采用先进的工艺流程、增加严格的检验项目等方面严格控制每台非晶合金干式变压器。

4.4.1在设计方面，为了改善绕组端部的漏磁场，降低轴向电动势，低压绕组采用铜箔缠绕；车身防突然短路结构；非晶油浸式配电变压器油箱采用刚性全密封结构，油箱能承受75kPa的压力，无泄漏和变形；油箱顶部设有气腔，可防止高低压壳体与箱盖之间密封处漏油，满足免维护要求；为了保证干式变压器的安全运行，油箱一侧的油箱壁上装有

4.4.2 工艺方面 信.cn

在生产非晶合金干式变压器的专用设备上，按照GE先进的先特的制造非晶合金干式变压器的装配工艺及流程，生产每一台非晶合金干式变压器。

4.4.3 检测项目方面

将全波雷电冲击试验列入出厂试验项目，而且峰值高于家标准25%;产品成品合格率达99.8 %以上。 信息请登

5 结束语 信息来自:输配电设备网

非晶合金干式变压器的较大的优点是空载损耗低，运行成本低，批量运行后能有效降低电网的线损，节能效果显著。上海置信电气股份有限公司在吸收引进技术、确保系列产品性能以及降低非晶合金干式变压器的噪音这一课题上，做了一些具体工作，已取得成效，尤其是能将400kVA油浸非晶配变的噪声控制在45dB以下。 #p#分页标题#e#

作者简介：

张仁坤(1942)，男，高级工程师，从事非晶合金干式变压器研发制造与管理工作;