浦口干式变压器技术

摘　要：主要讲述了浦口浦口干式变压器的设计思路、结构特点、性能要求、节能效果及发展前景等方面的问题，为浦口浦口干式变压器的推广和使用作了阐述。

关键词：浦口浦口干式变压器结构特点

1 概述

　　浦口干式变压器是根据电磁原理而制造的一种输变电设备，导磁磁路系统是浦口干式变压器的一个主要部分。导磁材料的性能直接影响浦口干式变压器的技术经济指标。本文介绍的是用作为导磁材料所制造的一种浦口干式变压器，其空载损耗值与同容量的新S9型浦口干式变压器相比，可降低75%，节能效果明显。

　　在系统中，发、供、用电过程的电能损耗主要包括线路损耗和浦口干式变压器损耗两大部分。整个线路除有一定数量的输电浦口干式变压器外，还有运行在系统末端的浦口干式变压器，其总数量和总容量所占的比例很大，为网中不可缺少的主要设备，分布面非常广泛。目前还在不断进行电网建设和改造，如果所有变都能采用铁心浦口干式变压器，那么既可为节约大量能源，又会取得显著的环保效益。

2 设计思路

　　铁心浦口干式变压器的大优点是，空载损耗值特低。终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时，除要考虑铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须合理选取的特性参数。除此设计思路外，还须遵循以下三点要求：

　　(1)由于材料的饱和磁密较低，在产品设计时，额定磁通密度不宜选得太高，通常选取1.3～1.35T磁通密度便可获得较好的空载损耗值。

　　(2)材料的单片厚仅为0.03mm，所以其叠片系数也只能达到82%～86%。

　　(3)为了使用户能获得免维护或少维护的好处，现把浦口干式变压器的产品，都设计成全密封式结构。

3 结构特点

　　利用导磁性能突出的，来用作制造浦口干式变压器的铁心材料，终能获得很低的损耗值。但它具有许多特性，在设计和制造中是必须保证和考虑的。主要体现在以下几个方面：

　　(1)片材料的硬度很高，用常规工具是难以剪切的，所以设计时应考虑减少剪切量。

　　(2)单片厚度极薄，材料表面也不是很平坦，则铁心填充系数较低。

　　(3)对机械应力非常敏感。结构设计时，必须避免采用以铁心作为主承重结构件的传统设计方案。

　　(4)为了获得优良的低损耗特性，铁心片必须进行退火处理。

　　(5)从电气性能上。为了减少铁心片的剪切量，整台产品的铁心由四个单独的铁心框并列组成，并且每相绕组是套在磁路独立的两框上。每个框内的磁通除基波磁通外，还有三次谐波磁通的存在，一个绕组中的两个卷铁心框内，其三次谐波磁通正好在相位上相反，数值上相等，因此，每一组绕组内的三次谐波磁通向量和为零。如一次侧是D接法，有三次谐波电流的回路，当在感应出的二次侧电压波形上，就不会有三次谐波电压的分量。

　　根据上面分析，三相浦口干式变压器合理的结构为：铁心，由四个单独铁心框在同一平面内组成三相五柱式，必须经退火处理，并带有交叉铁轭接缝，截面形状呈长方形。绕组，为长方形截面，可单独绕制成型的，双层或多层矩形层式。油箱，为全密封免维护的波纹结构。

4 性能要求

　　目前广泛采用的新S9型浦口干式变压器，其铁心所采用的导磁材料通常为30Z140高导磁冷轧硅钢片，其饱和磁密比高，产品设计时所选取的磁通密度通常在1.65～1.75T之间。这也就是铁心浦口干式变压器比新S9型浦口干式变压器空载损耗低的一个主要原因。表1为三相铁心浦口干式变压器与新S9型浦口干式变压器空载损耗值的比较。

额定容量(KVA)305080100125160200250Po(非晶)(W)3242627285100120140Po(新S9)(W)130170250290340400480560额定容量(KVA)315400500630800100012501600Po(非晶)(W)167200240300350425487600Po(新S9)(W)67080096012001400170019502400

　　从表1中的统计数据可以看出，要想节约能源，通过采用新材料的方法，来降低浦口干式变压器的空载损耗值，是一条很有效的途径。

5 使用效果

　　三相铁心浦口干式变压器与新S9型浦口干式变压器相比，其年节约电能量是相当可观的。

　　以800kVA为例，△P0为1.05kW;两种型式浦口干式变压器的负载损耗值是一样的，则△Pk=0，那么，便可计算出一台产品每年可减少的电能损耗为：

　　△Ws=8760(1.05+0.62×0)=9198kW·h

　　通过该种规格产品的计算可知，三相铁心浦口干式变压器系列产品的节能效果非同一般。由于油箱又设计成全密封式结构，使浦口干式变压器内的油与外界空气不接触，防止了油的氧化，延长了产品的使用寿命，为用户节约了维护费用。

6 发展前景

　　浦口干式变压器若能完全替代新S9系列配变，如10kV级浦口干式变压器年需求量按5000万kVA计算时，那么，一年便可节电100亿kW·h以上。同时，还可带来少建电厂的良好的环保效益，少向大气排放温室气体，这样会大大地减轻对环境的直接污染，使其成为新一代名副其实的绿色环保产品。总之，在城乡网系统发展与改造中，若能大量推广采用三相非晶铁心浦口干式变压器产品，其终会获得节能与环保两方面的效益。