配电干式变压器行业的发展趋势

一.概述1

中的配电干式变压器通常是指电压在35kV和10kV及以下，容量在6300kVA以下，直接向较终用户供电的电力干式变压器。目前，我运行在互联网上的配电干式变压器的总电能损耗约为411亿千瓦时，占2000年总发电量的3.16%。虽然配电干式变压器是一种高效设备(95-99%)，但由于其数量巨大，空载功耗固定，即使干式变压器的效率略有提高，也可以获得可观的节能效果，减少温室气体排放，因此具有很大的节能潜力。

20世纪90年代末，中配电干式变压器行业发展迅速。1997年以来，在城乡电网改造工程的带动下，电力干式变压器行业保持了良好的发展势头。1999年，干式电力变压器产量增长24.81%。2000年，电力干式变压器产量增长15.88%，配电干式变压器比重增加。1999年，配电干式变压器的比重从1998年的34.72%提高到39.51%，提高了5个百分点。2000年，干式配电变压器的比例为36.89%。(6300 kva及以下10 kv干式变压器输出304099台41,778KVA，6300 kva及以下35 kv干式变压器输出7821台9316.4KVA)。城乡电网改造工程使用的油浸式配电干式变压器全部由S7改造为S9。

随着市场经济的发展，科学技术的不断进步，新材料、新工艺的不断应用，新型低损耗配电干式变压器得到了成功开发。内很多干式变压器生产厂家投入大量资金引进外先进制造技术和设备，不断研发低损耗干式变压器和各种结构形式的干式变压器。比如油浸干式变压器就出现了比新S9系列更节能的S10、S11系列，新干式变压器的SC9系列、非晶合金铁芯等低损耗产品都显示了我配电干式变压器的节能潜力。

此外，在互联网上运行的10%以上的干式配电变压器已经运行了20多年，估计容量约为2.4亿千伏安。这些干式变压器是按照六七十年代的标准设计的，损耗很高。如果你花一定的投资，用S9替换旧的干式变压器，一定会获得很大的经济效益。根据不同容量的计算，购买S9干式变压器更换旧干式变压器的投资回报一般只有2~3年(不包括旧干式变压器的返还费和拆卸费的门槛)，具有很大的节能潜力。

2.干式变压器的发展趋势及产品特点

经过不断努力，中配电干式变压器行业自20世纪90年代以来取得了突破性进展。干式变压器的性能不仅是铁心硅钢片材料的改进，也是容量结构和制造工艺的突破，从而在节能降耗、空载电流和噪声方面取得了长足的进步。

1.近年来节能型配电干式变压器产品的发展趋势2

1.1辊铁心配电干式变压器(S11型)早在20世纪60年代就被一些发达家采用，近年来在我逐渐推广。绕芯干式变压器的优点；

降低干式变压器空载损耗。大约10~25%，取决于干式变压器的容量 #p#分页标题#e#

降低空载电流，一般为叠片铁芯的50%

干式变压器的噪声水平显著降低，小型干式变压器的噪声水平可达37~42dB，从而减少对城镇的噪声污染。

1.2单相配电干式变压器(D10型)在世界上大多数家的居民低压配电单相三线制中使用，如美，对降低低压配电损耗意义重大，这方面的工作已经有很多。干式变压器ar

1.3自1979年美连欣公司发明无芯片以来，非晶合金配电干式变压器已作为样品在世界各地少量开发和生产。非晶合金配电干式变压器空载损耗比硅钢片低70~80%，但至今没有完全推广的根本原因是价格较高。1998年，上海信心公司从美通用电气公司引进了非晶合金铁芯干式变压器的制造技术。上海信心公司生产的SH-M型非晶合金铁心密封干式变压器，额定容量50 ~ 2,500kVA，空载损耗34~700W，负载损耗870 ~ 21,500W，空载电流1.5~0.5%，短路阻抗4 ~ 5。

1.4干式配电干式变压器因其结构简单、维护方便、防火阻燃、防尘等优点，广泛应用于对安全运行要求较高的场合。过去干式配电干式变压器使用较少，但近年来发展迅速。目前占总配电干式变压器的3~5%，部分大城市占50%。

环氧树脂干式变压器在中取得了长足的进步。目前，中可以生产较大电压35kV、较大容量20000千伏安的环氧树脂干式变压器。SC9型是一种新型干式节能干式变压器，与旧型相比损耗大大降低。与旧的SC8干式变压器相比，空载损耗平均降低87.52%，负载损耗平均降低10.27%。与S9相比，油浸空载损耗平均降低17.34%，负载损耗平均降低23.88%。此外，干式变压器的噪声水平也显著降低。这种干式变压器在中和欧洲广泛使用。

浸渍干式变压器(或nomex纸型)是干式变压器中较早使用的结构，现已发展成为开口式

式通风干式变压器（OVDT），绕组层间、匝间绝缘采用聚脂纤维纸或聚芳胺合成纸（NOMEX纸）。这种结构的绕组经真空压力浸漆（VPI）工艺处理后有足够的承受短路能力。因为Nomex纸耐温等级为C级（220℃）是耐高温绝缘材料，具有阻燃、防潮及优良环保特性，允许长时间大负荷过载，运行可靠性较高。占美市场干式变压器的85%。

1.5 干式变压器 又称高低压预制式变电站, 大部分功能部件与干式变压器器身均浸入干式变压器箱内，由干式变压器制造厂生产。变电站靠近负荷中心，可降低线损，也属于节能配电干式变压器之列。

2．节能配电干式变压器的材料问题

在开发新型配电干式变压器中，导磁和导电材料的作用十分重要，而这两方面我都比较落后，多年来没有重大突破, 硅钢片几乎完全靠进口。

2.1导磁系统发展的历史回顾

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我64、73标准的干式变压器大都采用热轧硅钢片作为铁芯的导磁材料，由于热轧硅钢片无方向性，故三相铁芯都是采用直接缝。导磁材料的材质与铁芯结构都决定了空载损耗与空载噪声都具有较大的值。1964年日本发明了高导磁晶粒取向冷轧硅钢片，80年代后，我进口了这种硅钢片的卷料，推动了导磁系统的结构改进，由于冷轧硅钢片有方向性；铁芯柱上不再有接缝，叠片定位方法的改进，芯柱与轭片内可不设孔，这就使空载损耗大幅度的降低。

20世纪90年代，世界上又研制成厚度仅为0.23mm的冷轧晶粒取向硅钢片，如再经过激光照射或等离子处理，这是较低单位损耗的硅钢片系列产品，50Hz及1.7T下的单位损耗仅为0.9W/kg。铁芯结构上又出现阶梯45°接缝的较新结构，使空载损耗与空载噪声又一次降低，使配电干式变压器向低损耗、低噪声方面发展又迈进了一步，空载损耗降低60％。

1974年美联信公司研制出铁基非晶合金，1978年美GE公司测出6OHz及1.5T下的单位损耗为0.44W/kg。1980年联信公司先次推出15kVA非晶铁芯配电干式变压器，以后，美GE公司制成2500kVA非晶铁芯配电干式变压器。空载损耗比用激光处理高导磁晶粒取向冷轧硅钢片又降低了70%。我也在1994年研制成一批非晶铁芯配电干式变压器，有些厂已具备批量生产非晶铁芯配电干式变压器的能力。

从以上发展历史的回顾中可知，导磁材料的发展，促进导磁材料加工设备的现代化，铁芯结构的改进，空载损耗与空载噪声的大幅度下降，使干式变压器可安装在居民区附近。

2.2 导电系统的绕组发展的历史回顾

在我配电干式变压器的发展历史中，也曾用过铝导线，虽可满足性能要求，但内用户不欢迎铝线干式变压器，目前已不再生产铝线干式变压器。

为了降低负载损耗，从材质上，内已大量采用无氧铜导线；除扁导线、圆导线外，还采用铜箔。因为无氧铜的电阻率低，表面又光亮，故负载损耗可低。

绕组结构发展中，注意散热性能的改进，尽量采用纵向散热油隙；同时绕组的紧固结构保证短路电流产生的机械力的承受能力。

2.3 其它结构的改进

传统的配电干式变压器都用于中点绝缘的10kV系统中，故绕组的联结组都选Yyn0，随着非线性负载的增长，卷铁芯结构的选用，绕组的联结组在向 Dyn11过渡。