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油浸式变压器,干式变压器,SH15非晶合金变压,箱式变电站,铁路牵引变压器,35kV级油浸式电力,电力变压器,配电输电变压器,厂用变压器,SG10型敞开通风系,卷铁心变压器,树脂绝缘干式
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非晶变压器与S9系列变压器相比，其主要损耗的降低取决于空载损耗的大幅度降低。
　　1 年节电费用比较
　　通过直接比较两种变压器的年空载损耗成本，来计算年节电费用，可简单直观地体现非晶合金变压器的节能效益。现以400kVA、500kVA和800kV的10kV变压器为例来进行两种能耗对比，见表1。
　　表1 非晶合金变压器电费节约比较
　　由表1可见，非晶合金变压器的电费节约效益显著，以500kVA为例，假设非晶合金变压器的售价比S9贵1.8万元/台，每年节约的电费是5207元，简单计算，购买非晶合金变压器多增的投资，静态回收期是3.8年，即多增的投资，在产品运行3.8年后，即可通过少支付电费的节约来回收。按产品使用期20年计算，在剩余的16.2年中共可节约电费76480元，几乎可以新购一台变压器。如果当地的电费超过0.70元/kWh，则节能效益更显著。
　　市公司城区供电公司配网运行592座开闭站（配电室、箱变），运行变压器为1131台，总容量906890kVA。在运行的变压器中，型号多为S7/S8/S9形式。运行负载率在1%以下为79台；运行负载率在1%～50%为1014台；负载率在50%以上为38台。变压器空载损耗是非常大的。如果采用非晶合金变压器，降低设备空载损耗，对降低线损和提高公司经济效益，意义将十分重大。
　　2 考虑无功分量和负载率时节约能耗估算
　　当变压器运行时，不同的负载率有所不同，年运行能耗也不同，以200kVA和500kVA两个容量比较，非晶合金变压器与S9硅钢变压器的性能参数和年运行能耗，见表2。
　　表2 非晶合金变压器节能效果比较表
　　注：假设无功当量系数取0.1kW/kvar；年平均负载系数按0.35，年运行时间按8760h计算。
　　从表2可知，一台500kVA的非晶合金变压器运行一年后，比S9硅钢变压器节约能耗约9.4MWh，按0.7625元/kWh计算，每年可节约电费7167.5元。
　　3 性价比测算
　　总拥有费用法（简称TOC法）是一种评价变压器能耗和价格合理性比较全面的性价比评估方法，在国外的变压器采购评估中被广泛使用。它是根据综合比较变压器价格和能耗水平的原则，按照总拥有费用来选择变压器。
　　当非晶合金变压器的售价是S9变压器的1.3倍时，TOC法测算的非晶变压器性价比仍比S9高10.3%。
　　4 投资价差回收
　　非晶合金变压器的空载损耗较S9降低80%左右，假设其价格仅比S9系列平均高出30%，其负载损耗与S9变压器相等。当不考虑投资的货币时间价值，采用静态投资回收期计算法进行计算，可得出在不同负载率情况下，多增投资可在多长时间内回收。
　　以500kVA为例，经计算其节能效益与投资效益见表3：
　　表3 按500kVA变压器为例的节能效益和投资效益
　　5 投资价差回收年限计算
投资价差回收年限，一般有静态和动态计算方法。
　　静态投资回收期：不考虑投资的货币时间价值。
　　动态投资回收期：考虑投资的货币时间价值，将现在投资及未来收益均以资金的折现率折为现值。此法计算复杂，要涉及通货膨胀率、资金银行利率、折现率等，因此不确定因素多。现采用静态投资回收期计算法。
　　假设500kVAS9硅钢变压器的售价为8万元，对应非晶合金变压器的售价高30%，则两者的售价差价是24000元：
　　在负载率β＝20%时，非晶合金变压器投资的回收年限为3.1（年）；
　　在负载率β＝75%时，非晶合金变压器投资的回收年限为3.1（年）。
　　国家《关于节约能源基本建设项目可行性研究的暂行规定》中指出：计算投资回收年限一般不应超过5年，长不超过7年，按政策规定，非晶合金变压器比S9变压器多投资的部分，均在政策规定的年限内收回，因此推广应用非晶合金变压器，符合国家节约能源的政策导向。
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> &>&非晶合金变压器及其节能效果
非晶合金变压器及其节能效果
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　　摘要：本文阐述了非晶合金变压器带材特点、产品性能、节能效益，以及降低噪声的成效。指出其节能效果显著，批量应用、有效降低线损。
　　非晶合金变压器是一种节能的新技术配电设备，它的节能功效主要归功于采用了一种新的具有优异软磁性能的材料――铁基非晶合金(以下简称为非晶合金)及严格的设计和制造工艺。
　　1　非晶合金带材
　　非晶合金带材含铁78%~81%、含硼13.5%、含硅3.5%~8%，另外还含微量的镍和钴等金属元素，它的原子排列特征是呈混乱无序状态，带材外表面特征是具有金属色泽的银灰色薄带。目前应用在配电领域内的非晶合金带材的宽度有3种：即142、170、213mm，它与硅钢的主要物理性能比较见表1。
　　变压器的空载损耗主要是由涡流损耗和磁滞损耗组成，涡流损耗与铁心材料的厚度成正比，与电阻率成反比，磁滞损耗与磁滞回线所包络的面积成正比。从表1中可以看出非晶合金带材的厚度仅为27μm，是冷轧硅钢片的1/11左右，电阻率是冷轧硅钢片的3倍左右，因此由非晶合金制成的铁心，它的涡流损耗比冷轧硅钢片制成的铁心要小很多。另外非晶合金的矫顽力小于4A/m,是冷轧硅钢片的1/7左右，非晶合金的磁滞回线所包络的面积远远小于冷轧硅钢片，因此非晶合金的磁滞损耗比冷轧硅钢片的也小很多。综上所述，非晶合金带材是一种具有优异软磁性能的材料，非晶合金变压器的空载损耗非常低，仅为S9型硅钢变压器的20%。 信息来自:
　　当然，非晶合金变压器与硅钢变压器相比，也有欠缺的地方，比如说噪声。变压器的噪声主要来源于铁心的磁励，它与铁心材料的磁致伸缩系数成正相关，从表1中可以看出非晶合金的饱和磁致伸缩系数是30×10-6，是冷轧硅钢片的3倍左右，因此非晶合金变压器的噪声比冷轧硅钢片的要稍大一些，这也是生产非晶合金变压器的厂家需要化大量人力物力攻克的课题。 信息请登陆:输配电设备网
　　2　非晶合金变压器的节能效果
　　当变压器运行时，由于空载损耗和负载损耗等性能参数的不同，所以年运行能耗也不同，下面以200kVA和500kVA两个容量规格来列表比较SBH16型非晶合金变压器与S9硅钢变压器的性能参数和年运行能耗，比较值见表2。
　　 信息来自:
　　从表2中可以看出，一台500kVA的SBH16型非晶合金变压器运行一年后比S9硅钢变压器节约能耗约9.4kWh。
　　3　性价比
　　总拥有费用法(简称TOC)是一种评价变压器能源效率比较全面的方法，它是根据综合比较变压器价格和能耗水平的原则，按照总拥有费用最低来选择变压器，具体计算公式为： 信息来自:
　　TOC=Ct+A×Po+B×Pk　　　　　(1)
　　式中，Ct为变压器价格，元;Po为空载损耗，W;Pk为负载损耗，W;A为空载损耗等效初始费用，48.7元/W;B为负载损耗等效初始费用，20.5元/W。
　　按公式(1)计算200kVA和500kVA的TOC,列于表3。
　　 信息来源:
& 信息来自:输配电设备网
　　4　置信公司的非晶合金变压器的特点
　　4.1　引进技术
　　由于非晶合金铁心柱的截面是呈矩形状，与之配合的高低压绕组也呈矩形状，非晶合金铁心在器身结构中又不能起支撑作用，那么如果仍然采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变压器，显然已不合适。置信公司在创建之初就考虑了这些因素，并作出了重大决策，那就是引进当时世界上开发最早、商品化批量生产最早的美国GE(通用)公司制造非晶合金变压器的先进成熟技术，GE公司通过十几年的研究和开发，归纳总结出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，是确保非晶合金变压器性能和质量的关键之一。
　　4.2　节能
　　SBH16型非晶合金变压器的空载损耗比S9硅钢系列降低80%;比JB/T 10318《油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求》降低25%。
　　4.3　噪声低
　　前面提到由于非晶合金带材的磁致伸缩系数比冷轧硅钢大，因此如果没有采取特殊降噪措施的非晶合金变压器的噪声普遍比S9硅钢变压器要大，但是置信公司的技术人员自1998年引进GE技术后，通过几年的摸索和反复验证，已掌握了一些有效降低非晶合金变压器噪声的措施，目前置信公司生产的400kVA油浸非晶配变的噪声能达到小于45dB。 信息来自:
　　4.4　可靠性高
　　置信公司从不断优化设计方案、采用先进工艺流程和增设严格的检测项目等方面进行严格把关每一台非晶合金变压器。
　　4.4.1　设计方面
　　为改善绕组端部漏磁场强和减小轴向电动力，低压绕组采用铜箔绕制;器身材用抗突发短路结构;非晶油浸配变油箱采用钢性全密封结构，油箱可承受75kPa的压力而不渗漏和不变形;油箱顶部设置一个空气腔体，可杜绝高低压套管与箱盖密封处渗油的现象，达到免维护的要求;为确保变压器安全运行，在油箱一侧箱壁上装有可自动开启或关闭的压力释放阀。
　　4.4.2　工艺方面 信.cn
　　在生产非晶合金变压器的专用设备上，按照GE先进的独特的制造非晶合金变压器的装配工艺及流程，生产每一台非晶合金变压器。
　　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，而且峰值高于国家标准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
　　非晶合金变压器的最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。
　　作者简介：
　　张仁坤(1942)，男，高级工程师，从事非晶合金变压器研发制造与管理工作;
　　凌健(1965)，女，高级工程师，从事非晶合金变压器设计研究。
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