推广使用非晶态变压器的效益分析和前景

【摘要】线损管理作为供电企业的主要考核指标，随着农村经济的发展和城农网建设与改造的逐步实施，人员越来越注意到变压器损耗的管理，淘汰老型号的变压器，更换新型的节能变压器势在必行。本文从SH11非晶型变压器工作原理，SH11型变压器与S7型变压器损耗的对比，分析推广使用SH11型非晶变压器的经济效益。

【关键词】配电变压器；损耗；经济效益；非晶态

一、配电变压器的发展历史

配电变压器一般是指整个电网输配电系统中的最后一级变压器，它将10kV电压变为0.4/0.22kV电压直接服务于用户。在我国，10kV变压器全部为油浸式变压器，容量范围式20kVA―8100kVA，从五十年代至1980年，这类变压器经历了1964年的SJ型、SJL型，1973年的SL型和SL1型等。这些产品大部分都是铝线、热轧硅钢片结构，损耗制表较高。80年代初，我国组织了全国统一设计，生产了在当比较先进的S7型、SL7型变压器，1983年又参照国际标准，采用优质材料，改进设计工艺，推出了S9型变压器，其损耗进一步降低。虽然每次改型换代产品都能够降低变压器的损耗，特别是S9型变压器的推出大大降低了变压器的损耗，但仍然采用的是热扎硅钢片导磁，只是设计工艺的改进，但不能从根本上解决变压器的损耗。

二、非晶态合金变压器的产生及效益分析

从变压器的特性实验分析，降低变压器的损耗主要降低变压器的铁损，即选用高导磁率的材料做铁芯。非晶态合金的产生使这一问题迎刃而解，非晶态合金主要使硼铁、硅铁及铁原料熔于钢炉，流于钢地或蓄槽，然后浇铸于高速移动的基底上，正在与基底接触后，钢水大约在1μs内固化城薄的金属带，由于冷却时间很短，合金的特殊成份钢材来不及结晶而保持非晶态液状下的结构，成为玻璃状态的薄片，厚度约为0.25mm-0.3mm，非晶态结构消磁能耗极少。由于这个特性，制成变压器后，它的铁损很小，只有硅钢片变压器的20%左右。非晶变就是用非晶态合金材料替代硅钢片做为变压器的铁芯，工作原理与硅钢片变压器的相同，非晶态合金具有很低的单位铁损，较高的电阻率，空载电流大幅度降低，其空载电路合空载损耗分别比S7型、S9型系列降低了75%和50%。

经相关数据分析，非晶态变压器与S7、S9系列变压器的性能分析，非晶态变压器的空载损耗为S7型变压器的22%左右，是S9型变压器的25%。

下面，通过公式计算方法来计算投运非晶态变压器的经济效益：

ΔA=T*[（POG-POD）+（PKG-PKD）*β2]，由于线路采用多级无功补偿，并为简化计算，无功损耗折算有功损耗未计入。ΔA―节约电量（KWH）；T―年利用小时，T=8760r%/年（变压器运行时间）；r%―供电保证率，一般取95%―99%；POG―高耗能变压器铁损（W）；POD―非晶系列变压器铁损（W）；PKG―高耗能变压器额定铜损（W）；PKD―非晶系列变压器额定铜损（W）；β―变压器负载率，一般取0.4-0.6；

通过以上的数量分析，不难看出，改造高耗能变压器为非晶态变压器的经济效益是非常可观的。据统计，我局新增或更新配电变压器达1100台之多，如果全部假设为采用50kVA非晶态变压器，则每年可节约铁损161700kWH电量，折合电费为93786元。如果通过投资效益分析可以得出，投入非晶变增加的投入最多4―5年可以收回，而变压器的技术寿命为10年，使用寿命为20年。同时，由于非晶变的投入使用，环保效益也是非常明显的。

为了促进变压器制造技术的更新换代来节约电能，国家发文淘汰了包括S7和SL7在内的各种在上世纪80年代以前生产的变压器，停止生产和销售。但是据统计，全国电网范围内仞然有2亿kVA在80年代以前生产的这类变压器在运行。与节能的SH11非晶变相比，其平均损耗增加70%以上，每kVA容量每年多损耗70kWH电能以上，这样全国每年多损耗掉140亿kWH电能。为了节约宝贵的电能，保护环境，用低损耗的变压器替代这些高耗能变压器有非常重要的意义。

三、总结

当前，进行的城农网建设与改造工程，就是通过采用技术措施，改善电网结构和质量，降损节能。变压器损耗占农网线路损耗的50-60%，用节能变压器更换高耗能变压器是一项切实可行的技术措施，具有明显的经济效益。国家计委、经贸委和科委1996年印发《中国节能技术政策大纲》通知中就明确指出要研制和推广非晶合金磁性材料变压器。非晶态合金变压器（简称非晶变）已在我局城农网改造工程中投入社用，效果良好。