节能型干式变压器的开发与应用

SN9系列农用干式变压器是吉林省电力科学研究院和吉林省电力有限公司农电部联合研制的节能型干式变压器，该产品适合在低负荷率地区使用，其较大特点是在与S9干式变压器制造成本相同的门槛下，在负荷率小于50%的地区使用，可降低运行损耗。经计算，当负荷率为20%时，SN9-50/10干式变压器的总运行损耗比S9-50/10干式变压器低15.3%左右。目前，它已广泛应用于吉林省农村电网建设和改造工程中。配电干式变压器损耗在电网全线损中占很大比例。降低配电干式变压器损耗是降低电网线损的有效途径。经调查，大部分农村电网干式变压器长期处于轻载或空载状态，在低负荷率的农村电网中使用S9干式变压器不能充分发挥其节能效果。因此，根据农村电网低负荷率的特点，开发了一系列与S9干式变压器成本相同的干式变压器，适用于农村电网低负荷率的场合。该系列干式变压器已应用于城市电网和农村电网的建设和改造，取得了一定的投资，大大降低了运行成本。该系列农用干式变压器的开发有以下创新：

(1)充分考虑农村电网负荷率：

为了掌握农村负荷率的情况，我们对部分地区进行了调查。结果表明，吉林省乡镇企业发达地区年负荷率不会超过15%，平均年负荷率为6% ~ 9%；吉林省农业，较大年负荷率不会超过6%，平均年负荷率在3%左右。考虑到发展因素，吉林省农村电网负荷率在较长一段时间内不会超过20%，长春杨家线负荷率在18%左右。因此，编制技术门槛、系列设计、技术经济分析等。农用干式变压器均以20%的年负荷率计算。为吉林省农村电网负荷的发展留下了足够的空间。

(2)农用干式变压器损耗参数的设定：

通过对农村电网负荷率的调查，结合干式变压器性能参数的优化设计，以制造成本等于S9干式变压器为约束阈值，以保证损耗率和较低运行损耗为目标函数。确定了SN9系列干式变压器的技术门槛。与S9干式变压器相比，空载损耗降低20% ~ 25%左右，负载损耗增加10%左右，损耗比(负载损耗/空载损耗)提高到7左右。其他性能参数保留S9干式变压器的性能参数。采用这种技术门槛，在负荷率低于50%的门槛下，SN9干式变压器比S9干式变压器更节能，负荷率越低，节能效果越明显。

(3)先进的设计技术：

SN9系列农用干式变压器不仅在性能参数上具有上述特点，而且在产品设计上采用了新的结构技术和设计方法。利用计算机辅助设计优化电磁计算，在规定的性能参数内达到较佳的经济指标；充分发挥系列设计优势，考虑标准件的采用和互通性，提高原材料利用率；结构设计中考虑了农用干式变压器的使用环境，提高了农用干式变压器的过载能力和抗过电压能力，提出了关键工序的工艺要求，既保证了农用干式变压器生产技术与S9干式变压器的一体化，又保证了生产技术的先进性。 #p#分页标题#e#

(4)全密封技术：

在开发普通SN9系列干式变压器的基础上，开发了SN9-M型产品。与普通干式变压器相比，全密封干式变压器在可靠性、使用寿命、运行维护等方面具有明显优势。SN9-M内部结构采用简单有效的锁紧固定方式，采用新型结构的波纹油箱。此外，密封胶的紫外线防护和油箱的膨胀收缩特性采用特殊结构，保证全密封干式变压器膨胀机的膨胀量能够满足-40-85温度下干式变压器油的体积变化。目前很多全密封干式变压器忽略了胀缩特性的标定，不控制喷油温度，使得全密封干式变压器的实际膨胀超过了油箱膨胀器的弹性变形范围，导致油箱的开焊和膨胀器的永久变形。在全密封干式变压器的设计中，不仅要使油箱的散热面满足温升的要求，更重要的是要使油箱的膨胀满足125温差范围内使用油的体积变化。通过对全密封干式变压器油箱胀缩特性的试验研究，建立了校核膨胀量的计算公式，使设计、结构和工艺融为一体。SN9-M全密封农用干式变压器是在上述实验研究的基础上开发的。

目前，吉林省44个县(市、区)的农村电网已使用SN9农用干式变压器11000多台。较长的一个运营了两年半多，到现在也没人烧坏。目前，约40万千伏安SN9干式变压器已投入运行，节约约200万千瓦小时。

虽然SN9农用干式变压器是根据吉林省农村地区的负荷率开发的，但SN9-M是根据北方的环境温度设计的，但也适用于其他类似地区。