节能变压器的技术应用

摘要：随着时代的进步，企业的发展，而能源的日趋紧张,节能型变压器显得尤为重要，变压器节能的方法和措施有多形势。本文就变压器的结构、材质性能和特点方面来进行探讨。

关键词：变压器 节能技术 应用

近十多年来，国内许多变压器制造厂引进先进的制造技术和设备，迅速发展了全封闭式变压器、环氧树脂干式变压器、组合式变电站，提高了我国变压器技术水平。这些新型变压器采用了新材料、新工艺和新技术，在节能效果、安全可靠性、免维护等方面都表现了优良的性能。随着时代的前进，企业的发展，而能源的日趋紧张，节能型变压器的应用显得尤为重要。

一、非晶合金铁芯变压器

非晶合金配电变压器的铁芯是由厚度为普通硅钢片1/10的非晶合金材料制成，这种非晶合金材料具有高磁导率、低矫顽力、高电阻率、低铁损的特点。因此，非晶合金配电变压器比硅钢片配电变压器空负荷损耗将降低70%～80%、空载电流可下降80%左右，在节电降耗方面具有绝对的优势。所以开发和推广非晶合金配电变压器对我国的节电节能和缓解国内硅钢供应不足等矛盾有着重要的意义。

二、S9系列变压器

为了节约能源、推广新技术新产品，国家在1998年推荐S9系列为更新产品，同时淘汰高损耗的SL7、SL等系列产品。

（一）改进铁芯结构，降低空载损耗

变压器的空载损耗虽然仅占变压器总损耗的20%-30%，但它是不随负载变化的损耗。对于年负载利用小时数较低的中小型变压器，降低空载损耗的意义就更为显著。

1、铁芯材料采用优质冷轧晶粒取向硅钢片。硅钢片性能越好，单位损耗越小，从而空载损耗和铁芯重量均可降低。

2、改进铁芯结构和工艺。改进工艺包括铁芯硅钢片采用45°全斜接缝，尽量使磁通能沿硅钢片轧制方向通过铁芯接缝；铁芯不冲孔，采用粘带绑扎结构，对硅钢片不进行涂漆处理；严格控制硅钢片剪切毛刺和铁芯在带有精确定位的叠装台上叠装，使铁芯接缝质量好等工艺项目。从而改进了铁芯结构和工艺条件，有效降低了变压器的铁损。

（二）改进绝缘结构，降低负载损耗

绕组采用酚醛漆包绝缘并绕制成圆筒式，绕组的层间及高低压绕组间采用瓦楞纸绝缘代替油道撑条，缩小了绝缘尺寸。随着铁芯尺寸减小，线圈尺寸也相应减小，因此，变压器的负载损耗也有所下降。

（三）其他方面的改进

1、通过绕组线圈的安匝数，控制绕组的漏磁通，降低了杂散损耗。

2、变压器油箱上采用片式散热器代替管式散热器，提高了散热系数。

3、铁轭绝缘采用整块绝缘，线圈出线和外表面加强绑扎，从而提高了线圈的机械强度。

以上改进均能够有效降低变压器损耗，已广泛使用。技术含量更高、性能更优越的S10系列已进入实质性生产使用阶段，正在加紧推广。

三、密封式变压器

密封式变压器有下列3种类型：

（一）空气密封型

在油箱内距箱盖处留有一定高度的空气，油受热膨胀压缩空气，减少油对箱壁的压力。

（二）充氮密封型

在油箱内距箱盖处留有一定高度的氮气，利用氮气垫作为油体积变化的补偿。

（三）全充油密封型

没有传统的储油柜，绝缘油体积变化由波纹油箱壁或膨胀式散热器的弹性做补偿。由于隔绝了油和空气的接触途径，绝缘不会受潮，变压器的使用寿命和可靠性得到了提高。此类变压器较适用于环境污染较重和潮湿多雨的地区，利用变压器自身的结构特点来改善运行特性和延长其使用寿命。

四、干式变压器

干式变压器的铁芯和线圈都不浸在任何绝缘液体中，它一般用于安全防火要求较高的场合。小容量、低电压的特种变压器，为了便于制造和维护，也做也干式。干式变压器有下列几种类型。

（一）开启式

这是常用干式变压器，其器身与大气相连通，适用于比较干燥而洁净的室内环境，目前，电压在15KV以下，空气自冷时容量可达1000KVA,更大容量时一般用吹风冷却。

（二）封闭式

封闭式变压器与外部大气不相连通，可用于比开启式更为恶劣的环境，由于密封、散热条件差，目前主要用于矿用隔爆型变压器。也可充以绝缘强度和散热能力胜于空气的其他气体，如充以2-3个大气压的SF6气体，并加以强迫循环，则变压器的绝缘和散热能力可和油浸式相比拟，适用于高电压产品。

（三）浇注式

用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘，其结构简单、体积小、安全、经济、可靠、方便，一般认为无须进行维护，适用于公共场所等较小容量产品。干式变压器功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户的反映对产品结构和生产过程做必要的调整、改革。它既可防止在低纬度地区变压器室温过高，又可减少箱壳内凝露，且维修方便、箱壳体积小，正是这些优点使其在箱式变电所得到广泛使用，并发挥出它的优越性。

就目前而言，变压器的制造理论已达到一个顶峰，而其制造工艺和材料使用等方面却有待开拓创新。新技术的推广使用，已经取得了明显的经济效益和社会效益。降低变压器损耗虽然是一项重要的节电措施，但要达到最优节电效果，还要因地制宜、根据实际情况合理选择变压器和确定变压器的经济运行方式。以科技带动发展，采用新工艺，应用技术双赢。各种新型变压器的工艺技术也在不断的更新、改进、融入高新技术，新型电力变压器的推广应用，不仅可提高我国变压器技术水平，而且能有效降低电能损耗，乃至提高国家整体电力水平。总之，为了适应我国经济的发展，降低变压器的损耗是一项长期而艰巨的任务，有待广大科技工作者继续付出艰辛的劳动。

参考文献：

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[2]王孔良，李珞新，祝晓红.用电管理(第2版)[M].北京：中国电力出版社，2002.

[3]机械工业技师考评培训教材编审委员会.电工技师培训教材[M].北京：机械工业出版社，2003.

作者简介：

马国伟：湖南娄底职业技术学院机电工程系讲师，学士，研究方向：电机与变压器