油浸式配電變壓器優化選型

【摘要】　本文介紹了目前我國研制開發比較成熟的新型低損耗油浸式配變的技術特點，對不同型號配變的技術性能和投資經濟效益進行了對比分析。提出了目前油浸式配變優化選型方案。

【關鍵詞】　配變　技術特點　損耗　計算　選型

1　概述

改進配電變壓器性能，降低損耗，提高配電系統效率，一直是電力行業的重要工作之一。由于油浸式配變是目前配變的主導產品，所以做好油浸式配變的降損節能工作，對整個配網的降損節能是至關重要的。20世紀90年代后期，隨著市場經濟的發展、變壓器制造技術的不斷進步和受到城鄉電網改造工程的拉動，新材料、新工藝不斷應用，新的低損耗配變相繼開發成功，油浸式配變已出現了比S9系列更節能的S11系列。

2　各種新型低損耗配變的技術特點

目前我國研制開發比較成熟的新型油浸式低損耗配變主要有S11系列和非晶合金鐵心配變。S11系列包括卷鐵心和疊鐵心兩種，其中卷鐵心又分平面卷鐵心和立體卷鐵心。下面對這些配變的技術特點進行簡單地分析：

(1)　S11卷鐵心配變(典型型號：S11－M.R)。這種配變20世紀90年代在我國開發研制，最大的特點就是鐵心由硅鋼片不間斷連續卷制而成，在片形上沒有接縫。其主要優點是：

①硅鋼片連續卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60%～80%；

②連續卷繞充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗降低20%～35%；

③卷鐵心結構成自然緊固狀態，無需夾件緊固，避免了因鐵心加緊力所帶來的鐵心性能惡化，損耗增加；

④卷鐵心自身是一個無接縫的整體，且結構緊湊，在運行時的噪音水平降低到30～45dB，大大優于國標要求(44～57dB)，保護了環境。因此，很適合于建筑物內和生活區安裝使用。

⑤應用特殊夾件進行器身裝配，使其抗短路能力優于疊片式鐵心；

⑥鐵心和線圈在專用設備上卷制，減少了由人工制造造成的質量波動，質量穩定可靠。

卷鐵心變壓器的缺點：①鐵心退火工藝要求較高；②鐵心和繞組維修較困難。

目前我國市場上主要供應的是平面卷鐵心配變，平面卷鐵心有"階梯型"和"R型"兩種結構。

(2)　S11疊鐵心配變(典型型號：S11－M)。S11疊鐵心配變是在新型S9系列產品結構設計的基礎上進行開發的，其主要特點是鐵心采用了高導磁、低損耗的優質高性能硅鋼片，降低了空載損耗。

疊鐵心生產使用時間長，生產工藝成熟，結構穩定。但由于采用人工疊片、疊裝、拆插上鐵軛等，產品質量容易受人為因素影響，造成質量波動。另外，由于結構所限，其噪聲要比卷鐵心配變大。

(3)　非晶合金配變(典型型號：SH11－M.R)。非晶合金配變因鐵心采用非晶合金材料制成而得名。非晶合金材料是一種新型軟磁材料，用它代替硅鋼作為變壓器鐵心可大幅度降低變壓器空載損耗和負載損耗。目前，非晶合金配變鐵心一般也采用卷制式。非晶合金配變的主要特點是：

①非晶合金與硅鋼片變壓器相比空載損耗下降70%～80%，空載電流下降80%，節能效果顯著；

②運行噪聲性能同卷鐵心配變；

③非晶合金對機械應力非常敏感，張引力和彎曲應力都會影響磁性能，結構設計特殊。

(4)　三種型號配變技術性能分析：

根據以上的技術特點，對S11－M、S11－M.R和SH11－M.R三種配變進行技術性能分析：

①空載損耗：S11－M和S11－M.R相同，SH11－M.R較前兩者下降70%～80%；

②運行噪聲：S11－M.R和SH11－M.R比S11－M降低7～10dB；

③生產工藝：S11－M生產工藝成熟，結構穩定；S11－M.R和SH11－M.R采用了新的卷鐵心工藝，目前對S11－M.R型315kVA以上的大容量配變，國內鐵心硅鋼片的卷制和退火工藝與國外先進水平相比還有差距，在一定程度上影響了產品的質量。

3　各種新型配變投資效益分析

(1)　計算典型配變空載消耗。由于S11－M和S11－M.R的價格和空載損耗都相當，所以下面只選用S11－M.R進行比較，見表1所示，其他容量的配變均可采用上述方法計算。

表1　配變年空載消耗電費

型號 容量(kVA) 配變空載損耗(kW) 空載電流(%) 總空載損耗(kW) 耗能(kW·h) 電費(元)配變價格(元)