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新型配電變壓器的節能分析與應用探討

更新時間:2013-10-06   點擊次數:1978次
S9型為普通硅鋼片,片厚為0.35mm,單位鐵損1.55W/kg。如果要使單位損耗進一步降低,就需進一步采用激光照射和機械壓痕的措施,如日本采用激光照射的ZDKH冷軋取向硅鋼片,0.27厚為0.93W/kg,0.23厚為0.85W/kg。硅鋼片越薄,渦流的抵消效果越好,損耗越低。   為了降低損耗,硅鋼片使用的厚度越來越薄,而片形越薄,剛度越差,給疊積鐵芯造成困難,而卷鐵芯變壓器適宜使用薄型硅鋼片。因卷鐵芯幾乎沒有疊鐵芯的疊接接縫,減少了磁阻,因此空載損耗小。卷鐵芯變壓器制作加工較困難(特別是630kVA以上的變壓器),設備投資大,容量越小的,卷鐵芯*性體現得越明顯,但容量越大的卷鐵芯的*性就越顯現不出來。因此,卷鐵芯產品尚不具備明顯優勢,近期不存在卷鐵芯變壓器取代疊鐵芯變壓器的趨勢,但薄型高導磁取向硅鋼片和非晶合金鋼片的大量生產,卷鐵芯制造設備的研究成功,卷鐵芯變壓器已被世界各國所重視,未來,卷鐵芯變壓器將會有更大的發展前途。   目前,zui節能的新型配電變壓器是非晶合金鐵芯變壓器,簡稱非晶變壓器,鐵芯采用非晶合金卷制而成。非晶變壓器的性能代號可達到16,相對于9系列,可降低空載損耗80%。金屬熔化后在高溫下分子不按晶格排列,緩慢冷卻時,形成結晶態,當急速冷卻時來不及按晶格排列而成非晶態,制造非晶合金時,其冷卻速度為105~107K/s。非晶合金由鐵、鎳、鉻、鈷等金屬添加硼、碳、硅、磷等非金屬組成。非晶合金磁化功率小,磁滯損耗小,渦流損耗小,比用硅鋼片鐵芯的變壓器空載損耗下降70%~80%。目前750kVA及以下非晶配電變壓器已進入了商業化生產,制造商已達30多家。   非晶合金片厚度只有0.02~0.05mm,一般只適宜采用卷鐵芯結構,當變壓器容量較大時,不適合采用卷鐵芯結構,應采用三相疊鐵芯結構,此時可預先將若干片非晶合金粘合起來。  4 新型配電變壓器經濟效益的分析  配電變壓器的損耗及目前市場價情況如表1、表2所示。由于應用場所的不同,干式變與油式變兩者無法比較,只能是不同型號的油式變或不同型號的干式變之間作比較。   (1)幾種油浸式變壓器的比較(見表1)   用S11替換S7,比較幾年之內能收回成本(以較典型的400kVA容量為例)。如表1所示,S11比S7空載損耗減少0.35kW,負載損耗以平均負載率40%計,減少0.6kW,電價按普通工業電計為0.78元/kWh,每年因損耗減少節約電費為:(0.6+0.35)×24×365×0.78 =6491元,收回成本年限為:50465/6491=7.7年,因此10kV配電室如果還要繼續使用7.7年以上,單純從經濟方面考慮,用S11替換S7也是劃算的,另外還有環境保護的意義尚未計算在內。再以S11-200替換S7-200以較,收回成本年限為8.7年;S11-800替換S7-800,收回成本年限為8.4年,其它容量就不例舉了。  新建10kV配電室中,S11與S9的比較(以較典型的400kVA容量為例)。S11比S9空載損耗減少0.23kW,負載損耗一樣,電價按普通工業電計為0.78元/kWh,每年因損耗減少節約電費為:0.23×24×365 ×0.78=1572元。S11與S9的價差為4588元,收回成本年限為:4588/1572=2.9(年),因此變壓器如要使用2.9年以上,單純從經濟方面考慮,使用S11型也是合算的,環境保護的意義尚未計算在內。再以S11-200與S9-200相比較,收回成本年限為2.9年;S11-800與S9-800比較,收回成本年限為2.7年,其它容量在此不一一例舉。   新建10kV配電室中,SH16與S11的比較(以較典型的400kVA容量為例)。SH16比S11的空載損耗減少了0.41kW,負載損耗一樣,電價按普通工業電計為0.78元/kWh,每年因損耗減少節約電費0.41×24 ×365×0.78=2801元,SH16與S11的價差為18351元,收回成本年限為18351/2801=6.6(年),因此變壓器如要使用6.6年以上,單純從經濟方面考慮,使用SH16也是合算的,環境保護的意義尚未計算在內。再以SH16-200與S11-200進行比較,收回成本的年限為6.9年;SH16-800與S11-800相比較,收回成本的年限為6.4年,其它容量不一一例舉。   (2)干式變壓器的比較(見表2)
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