付靓
摘 要:本文简要介绍了S11型配电变压器的发展状况,及其与S9型变压器、传统工艺的性能对比,在此基础上对S11型配电变压器的优点和缺点进行简单总结,希望能使大家加深对S11型变压器的了解。
关键词:S11型;变压器;优点和缺点
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.005
0 引言
电力资源是现在全球都十分关心的问题,社会的发展已经和电力产生了不可分割的联系。电力工程中常用的变压器设备,随着科技和生产力的发展也有了一定的进步,但如果降低损耗,提高配电效率,仍是各国科研人员不断攻克的难题。
1 S11型配电变压器的发展状况
现在,我国的变压器已从借鉴日本、瑞典等国的技术和设备,转变成了以自主研发为主的形式,并于上世纪90年代后期攻破了S11型卷铁芯变压器的技术难题,我国开始自行批量生产S11配电变压器。但是生产S11型卷铁芯变压器需要一次性投入较大的人力和物力,尤其是这种变压器对退火处理的技术要求很严格,再加之大多数人对这项技术和产品的认识匮乏,市场宣传力度和营销方式也欠佳,S11型配电变压器的市场并不理想,没有得到大量的推广和应用。
S11型变压器虽然与S9型拥有相同负载损耗,但他的空载损耗低能够达到低于S9变压器30%以上的水平,并且因为S11型变压器通过一定技术减少了对无用功的吸收,使其空载电流大大减小,产生的噪音也大幅降低,S11型配电变压器还具有节约能源、质量高等特点。
通过技术的不断改进,S11型配电变压器的空载损耗率比S9型平均下降了30%以上,其负载损耗也比S7型平均降低了15%。现阶段,S11型配电变压器还没有标准的每一容量等级的相应损耗要求,虽然S11的损耗水平与传统的变压相比已有了很大的进步,也逐渐适应了市场发展对于变压器的需求,但其技术水平仍不能满足JB/T3837-1996的型号要求。
2 S11型变压器与S9型变压器性能对比
(1)结构对比。从铁芯的结构来看,S11型变压器的铁芯突破了传统变压器铁芯的平面结构,创造性的推出圆形三级接缝叠片结构,并且在绝缘结构方面也做了一些改良,高压圆筒式绕组得到了更多的应用,采用新的吊板和引线共同夹持的方式对高压和低压绕组端面的有效支撑进行了改进。叠积式铁芯结构的S11型配电变压器采用了新型叠片方式,改善了磁路结构,使变压器的质量更加稳定。非晶合金铁芯的S11型配电变压器采用厚度极薄、磁密度低的非晶体合金材料片,由于这种合金材料硬度极大难以切割,所以铁芯截面和相对应的绕组均为长方形;(2)能效对比。S11型配电变压器的能效与常规的变压器相比有了很大的提高,例如与同容量的S9型变压器相比,他的空载损耗和负载损耗各下降了35.3%~46.5%和7%,空载电流更是下降了90%之多,噪音也大幅降低,具有很好的节能环保效果;(3)性价对比。S11型配电变压器的能效很高,节能效果显著,虽然价格略高于S9型变压器,大概为S9变压器的1.05倍,但损耗低,能很快收回成本的投资。
3 S11型卷铁芯变压器与传统工艺的技术比较
与变压器的生产工艺相比较,S11型变压器以下优势:(1)S11型变压器的卷铁芯的采用薄型硅钢片制造,因此具备了薄型硅钢片的良好低损性能;(2)S11型变压器生产加工过程高度机械化,与传统变压器相比生产效率极高;(3)S11型变压器的卷铁芯为无接缝的整体,构造精密,噪音较低,可应用于建筑物和在居民区;(4)S11型变压器性价比较高,由于其制造工艺硅钢片使用较少,相比于传统变压器,在容量一致的情况下下,铁芯重量降,节约了原料成本;(5)连续卷绕的工艺使硅钢片的取向性得以充分利用,空载损耗大大降低;(6)S11型变压器所使用的退火工艺,使其导磁性与加工前差别不大;(7)S11性变压器卷铁芯结构天然紧固,不需要其他夹件加固,防止了因夹紧所铁芯导致的铁芯性能减弱,增加损耗。
4 S11型变压器的优点和缺点
(1)S11型变压器的优点。与传统型变压器相比,S11型变压器具有很多优点:优点一,S11型配电变压器的线圈通过电流小。与迭片式铁芯变压器的传统工艺变压器相比,S11型线圈卷铁芯采用了无接缝工艺,磁阻下降较多,从而有效降低了空载电流,在变压器容量一致的情况下,使铁芯空载电流为卷铁芯的空载电流七到十倍。而空载电流过大,会导致如下后果:第一,网络损耗得到了大幅度降低;第二,提高了网络的功率因数;第三,大大提高了供电网设备的有效利用率;第四,减少了对无功补偿设备的投资,节约了大量的设备投资和运行费用;优点二,S11型配电变压器噪声较小。由于卷铁芯本身为无接缝整体且结构紧密,所以在变压器容量一致情况下,迭片式铁芯变压器的噪声高出S11型变压器八至十分贝,不符合当代社会对电力行业的要求;优点三,S11型配电变压器不易发生短路。由于S11型变压器的结构比较特殊,所以变相较于迭片式铁芯变压器其抗短路性能极其优异;优点四,S11型配电变压器的使用寿命长。变压器油在变压器油箱里全封闭,与空气隔绝,延缓了变压器油的老化,以致S11型配电变压器的使用寿命较长。
(2)S11 型变压器的缺点。S11型变压器有几个明显缺点:第一,受S11型卷铁芯变压器自身结构的限制,线圈绕制过程中导线的紧力有一定的限制,导致线圈加工工艺比较复杂,加工过程也比较困难,使大批量生产有一定的难度;第二,一旦在变压器运行过程中运行发生卷铁芯配变损坏的现象,由于现在科学技术的限制,维修其铁芯和绕组具有极大的困难;第三,铁芯的生产对退火工艺和生产工艺具有极高的要求,同时铁芯卷绕和线圈绕制都必须依赖专业设备和工程人员,因此工厂在前期的投入不菲,大量的一次性前期投入使的很多变压器生产商不愿意更新技术生产S11配电变压器。
5 结语
随着科技和生产力的进步,S11型配电变压器的技术也逐步得到完善,已经可以满足批量生产和大批量采购的要求,在安装和检修已存在的变压器时,应当以S11型配电变压器为主,逐步更换原有的S7或更早的变压器,并对相应的关键性技术进行检验。S11型配电变压器的铁损低、效率高,并且运行温度较低,节约能源,是创建和谐社会,走可持续发展道路的首选工具之一,而且他的投资收益快。S11型配电变压器与原有的常规变压器相比拥有诸多的优点,应该受到电力部门的重视,进行大力推广、宣传和应用。
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