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节能配电变压器的材料问题

  在开发新型配电变压器中,导电材料和导磁的作用十分重要,而这两方面我国都比较落后,多年来一直没有重大突破,硅钢片几乎完全靠进口。
  我国64、73标准的变压器大都采用热轧硅钢片作为铁芯的导磁材料,由于热轧硅钢片无方向性,故三相铁芯都是采用直接缝。导磁材料的材质与铁芯结构都决定了空载损耗与空载噪声都具有较大的值。1964年日本发明了高导磁晶粒取向冷轧硅钢片,80年代后,我国进口了这种硅钢片的卷料,推动了导磁系统的结构改进,由于冷轧硅钢片有方向性;铁芯柱上不再有接缝,叠片定位方法的改进,芯柱与轭片内可不设孔,这就使空载损耗大幅度的降低。
  20世纪90年代,世界上又研制成厚度仅为0.23mm的冷轧晶粒取向硅钢片,如再经过激光照射或等离子处理,这是最低单位损耗的硅钢片系列产品,50Hz及1.7T下的单位损耗仅为0.9W/kg。铁芯结构上又出现阶梯45°接缝的最新结构,使空载损耗与空载噪声又一次降低,使配电变压器向低损耗、低噪声方面发展又迈进了一步,空载损耗降低60%。
  1974年美国联信公司研制出铁基非晶合金,1978年美国GE公司测出6OHz及1.5T下的单位损耗为0.44W/kg。1980年联信公司首次推出15kVA非晶铁芯配电变压器,以后,美国GE公司制成2500kVA非晶铁芯配电变压器。空载损耗比用激光处理高导磁晶粒取向冷轧硅钢片又降低了70%。我国也在1994年研制成一批非晶铁芯配电变压器,有些厂已具备批量生产非晶铁芯配电变压器的能力。
  从以上发展历史的回顾中可知,导磁材料的发展,促进导磁材料加工设备的现代化,铁芯结构的改进,空载损耗与空载噪声的大幅度下降,使配电变压器可安装在居民区附近。
  在我国配电变压器的发展历史中,也曾用过铝导线,虽可满足性能要求,但国内用户不欢迎铝线变压器,目前已不再生产铝线变压器。 为了降低负载损耗,从材质上,国内已大量采用无氧铜导线;除扁导线、圆导线外,还采用铜箔。因为无氧铜的电阻率低,表面又光亮,故负载损耗可低。 绕组结构发展中,注意配电变压器散热性能的改进,尽量采用纵向散热油隙;同时绕组的紧固结构保证短路电流产生的机械力的承受能力。
 

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