SH15非晶变压器相对SH11变压器的节能分析
试谈非晶合金变压器的节能效果
试谈非晶合金变压器的节能效果[摘要]由于非晶合金变压设备的空载耗损较小，对于电力网络的节约具有较大的效用，因为其有关销售花费很大，让大多数用户均不想采购。
人们能够由成本方面讨论完善有效的研究非晶合金变压设备节约的有效性。
在这个条件下根据总具有成本最低理论选取非晶合金变压设备的范围，其实际效用非常的高。
【关键词】非晶合金变压器；应用分析；节能效果非晶合金供电变压设备与S11型供电变压设备进行对比，优势基本为具有较小的空载耗损，具有很大的年节省电力。
其缺点为非晶合金变压设备具有很高的有关销售花费，项目使用的时候变压设备的范围与负荷比率的选择等对于其节约效用具有很大影响，非晶合金变压设备的节约成本利益必须整体方面的研究、讨论。
一、TOC法《配电变压器能效技术经济评价导则》指出一个整体的技能有效研究方式——总具有成本法则（TOCmethod），它为一个能够非常有效评测变压设备品质的办法。
总具有成本法则总体思考了变压设备成本、耗损、负载特性、电能价格这些有关重要因素对于变压设备有效性的联系，本办法为供电变压设备有效性评测的主要根据。
供电变压设备的总具有成本计量程式为：TOCEFC=CI+P0EFC+PkEFC=CI+（AP0+BPk）/1000式中：CI是供电变压设备装置开始成本，元；P0EFC是变压设备空载耗损的有效开始成本，元；PkEFC 是变压设备负荷耗损的有效开始成本，元；P0是变压设备确定空载耗损，W；Pk是变压设备确定负荷耗损，W；A是单位空载耗损的有效开始成本，元/kW；B是企业负荷耗损的有效开始成本，元/kW。
①单位空载耗损有效开始成本（A系数）一般企业供电变压设备的单位空载耗损有效开始成本或者A系数基本和变压设备的期限、该时期的利率与电力价格相关，其简单计量程式为：A=kpv（EeHpy+12Ec）②单位负荷耗损有效开始成本（B系数）B数值除去和前面A数值的有关以外，同时和变压设备具备负载的负荷特点相关。
非晶合金配电变压器的应用及其节能探析
非晶合金配电变压器的应用及其节能探析摘要：非晶合金配电变压器在应用的过程中应用新材料和新工艺，降低了能耗损失，以非晶合金材料作为铁芯，有着显著的低空载损耗性能。
随着电力建设的发展，非晶合金配电变压器的应用越来越广泛，有利于缓解电力供应压力、构建节约型社会。
本文结合非晶合金配电变压器的介绍，分析了在实际应用过程中的节能作用。
关键词：非晶合金配电变压器；应用；节能分析进入新世纪以来，我国电力产业迅速发展，新技术和新材料获得了广泛应用，非晶合金配电变压器就是其中最重要的产品之一，非晶合金配电变压器应用新材料和新结构提高了降耗效果，将其应用于现代电力系统中，有利于缓解资源压力，值得推广应用[1]。
因此，在应用非晶合金配电变压器的过程中需要对节能作用进行准确的分析和探讨。
1 非晶合金配电变压器介绍非晶合金配电变压器在应用的过程中表现出较低的空载损耗值，将空载损耗值作为评价非晶合金配电变压器性能的重要指标。
在构建产品结构的过程中，需要保证非晶合金受到不受外力的影响，另外在产品设计过程中需要选取正确的特性参数。
与晶态合金相比，非晶合金的化学性质和物理性质都会出现较大的变化，例如，铁基非晶合金的饱和磁感应强度较高，在应用的过程中损耗较低，借助这一重要的优势，非晶合金材料被广泛应用于现代电子、航空航天和机械设备中。
在微型铁芯的设计中，可以借助现代综合业务数字网络，不断提高非晶合金配电变压器的应用效果。
在应用非晶材料的基础上，将材料应用于非晶变压器行业，提高应用价值。
非晶合金配电变压器应用新式导磁材料，将非晶合金作为重要的产品部件，制作出铁芯，降低变压器的空载损耗，大约可以降低约80%的损耗，同时空载电流下降约70%，在高效节能的要求下，非晶合金配电变压器成为理想的变压器，可以广泛应用于发展中地区和农村电力改革工程[2]。
2 非晶合金配电变压器的应用在应用过程中为了提高信息的准确性，一般会将非晶合金配电变压器的应用效果与硅钢片铁芯配电变压器的应用效果作对比，将计量设备安装在传统硅钢片铁芯配电变压器的高压侧，保证配电变压器的高低压侧都具有可靠的计量方法，同时对电力互感器和低压侧进行准确的信息测量。
非晶合金变压器的特点及节能环保优势分析
- 69 -工 业 技 术1 非晶合金变压器简介1.1 发展历程非晶合金是一种全新的导磁材料，是非晶态金属或合金从液态急速冷却时，因金属原子来不及有序排列结晶，由此得到的固态合金不再是长程有序、周期性和规则的排列，而是处于一种长程无序排列状态，以该材料作为铁芯制作出的变压器就是非晶合金变压器[1]。
20世纪80年代初，美国首次推出15 kVA 非晶合金变压器，至20世纪90年代初，美国电力委员会组织了设计、生产和运行等相关机构，由以上机构共同以商业化的形式对非晶合金变压器产品进行技术研发、流程化处理，充分验证其可靠性后，非晶合金变压器才真正得以量产。
目前，非晶合金变压器已在全世界广泛应用于配电网中。
美国、加拿大、日本等发达国家均采用大量的非晶合金变压器。
从2000年开始，日本已逐步提高非晶合金变压器在配电网中的使用比例。
并从2005年开始，日本的配电变压器都需要采用非晶合金变压器，而相对耗能的硅钢片变压器将彻底从配电领域中淘汰。
1.2 国内市场我国的非晶合金变压器生产工作开始自1998年，经历20多年以后，当前全网挂网运行的非晶合金变压器已经达到数万台，容量自5 kVA~1 600 kVA，在形式上包括了配变与箱式变2种类型，而如今社会对节能减排的强调也使非晶合金变压器的应用前景一片光明[2]。
目前，随着国家电网全面建设智能化城乡配网，与之配套的智能电网设备、控制系统也将迎来快速增长期，这也为非晶合金变压器提供了良好的市场空间，高能耗的配电变压器已不符合提质增效及节能减排的需求，传统的普通硅钢片变压器也将无法适应技术升级、更新换代需求，未来将逐步被节能、环保的非晶合金变压器所取代。
2 非晶合金变压器的特点2.1 材料特点非晶合金是一种厚度仅为 0.03 mm 的软磁性材料。
它是非晶态金属或合金原料在熔融状态下经过超急速冷却（冷却速度 10-7 ℃/S）而成的带状金属。
与普通硅钢片相比，非晶合金材料具有以下8个特点：1）各向同性的软磁材料。
浅谈各种节能型变压器性价比
五 新型节能变压器的定量分析
❖ 变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。
空载损耗：变压器空载时的铁心损耗它是变压器磁路中 磁滞损耗与涡流损耗之和，在额定电压下与负载变化无关.
负载损耗：变压器带上负载后其电流与绕组电阻所产生 的损耗它随负载的增加而加大。
一般来说，在变压器通电以后，空载损耗是一个稳定的 数值，而负载损耗则与变压器所带的负载有关，且与负载容 量成正比例关系。
1200 5150 680 5150 480 5150 480 4335 240 5150
630 1320 8060 1200 6200 810 6200
800
700
600 540
500
400 300 320
200
100
75
0 100kVA空载损耗
❖ 小结： 通过以上的分析可以定性的看出：S13、S14、
SH15型变压器在空载损耗上比目前S11型变压器还要节能， 其中SH15要比S11型变压器空载损耗降低63%，S14比S11空 载损耗节能30%。负载损耗：S11、S13、SH15负载损耗一 致，S14型比S11、S13、SH15型负载损耗降低15%。可以 看出S14 、SH15型变压器要比S11型变压器在节能方面更 有优势
760
170 120
315kVA空载损耗
5000 4500
4800
S7 4000
S9 3500
3400
S11 3000
S13 S14 SH15
2500 2000 2000 1500 1500 1275
2600 2210
1000
3650 3100
500
0 100kVA负载损耗
315kVA负载损耗
非晶合金配电变压器的应用及其节能技术解析
损耗在空载状态下 ，可 以被降低 ７ ０ ％。例如 ，
降低 ６ ５ ％，和 相 同容量 的 Ｓ １ ３型变 压器进 行 轻载 、空载运行和年平均 负载率上 ，在相 同的 以说有着非 常的显著 的节 能效果 。特别是在长 期轻负荷和用 电的高峰期 中，其节能率会更加
的 明 显 ， 因 此 ，在 改造 电 网 的 过 程 中 发 挥 着 重 要 的作 用 。
看见非晶合金变压器带来的好处 ，进而 ，为更
运 行时间下 ，其损耗会被 降低 一半。因此，可 为广泛的应用这种变压器奠定基础 。 上来 ，进而有效 的对 比硅钢片铁芯型配 电变压 器 和非晶合金变 压器，将 一个计量设 备添加 到
４结语
综上所述 ，在我 国电力系统 中，配电变压 器是其中重要的组成部分，但 是，传统的配 电 变 压器节 能效果不够优越 ，出现电能损耗较高 的情况，所以，应用非晶合金这种全新的节能 环保配电变压器是非常必要的。因此，文章对 相关方面的内容进行了分析与阐述，从而为相 关单位及 工作人 员在工作 中提供一定 的帮助 。
变暖和生态环境 的保护 上会带来 非常 巨大的帮
电变压器 有着一定 的优越性 。
体 的出发 点，以保证在全生命周期 内将运行成 助 ，总的来讲 ，非 晶合金 配电变 压器 较普通 配
３ 发展趋势 分析
（ １ ）在对非 晶合金配 电变 压器进行应 用 时，应该选择合适的场 合，就该类型变压器 而 言 ，一般应在负荷率较 低的环境中进行选择 和 使用 ，进而能够最大化的发挥 出其应用效率 。 所 以，在 白天工作 的事业单位和连续生产的企 业单位 中比较适合应用这种这种类型 的配 电变
非晶合金变压器设计原则
SH15型非晶合金10kV配电变压器设计原则型号：SH15-M-30~50010联接组别：Dyn11技术参数：系数：电磁设计原则：一．铁心：铁心采用非晶合金片材，铁心的厚度可以取到0.1mm，叠片系数为0.86，铁心片宽有142、170和213三种，允许两列并联；铁心下部厚度按1.25倍的叠厚计算。
单位铁损按0.28W/kg计算。
二．绝缘1．主绝缘距离：高、低压之间距离：≥7mm；相间绝缘距离：≥11mm;铁心到低压绕组间距离：≥12mm；2.上、下端绝缘≥20mm。
三．绕组1.绕组温升要求≤25K。
2.纸包铜扁线匝绝缘为纸包0.45mm匝绝缘，计算轴、辐向尺寸时按0.5mm给出。
3.线圈形式：3.1高压绕组：a)采用多层圆筒式；b)层间绝缘：纸包铜扁线时0.08点胶纸耐压按4200V/mm。
c)绕组温升过高时，根据需要在层间加4mm半油道，放置在辐向1/3～1/2处。
3.2低压绕组结构：a)500kV A及以下容量，绕组采用四层或双圆筒式结构, 绕组温升过高时，根据需要在层间加4mm半油道，放置在辐向1/2处。
4.轴、辐向尺寸裕度的选取：4.1纸包铜扁线辐向系数取1.05，漆包圆线辐向系数取1.07；4.2轴向裕度取1％。
5.油箱壁厚度为4mm，箱盖厚度为6mm和8mm两种。
波纹壁厚分1.2mm和1.5mm两种。
结构设计原则：1. 铁心端面每边2mm的端封，高、低压绕组采用统绕工艺，高压采用线端中断点调压。
2. 低压绕组：采用四层或双层圆筒式线圈；内侧为绝缘纸筒；圆筒式线圈没有油道时，层间绝缘用3张0.08菱格上胶绝缘纸；有油道时，4mm的半油道采用瓦楞纸板；线圈最外层用绝缘点胶纸包绕一层后，半叠绕一层紧缩带。
3. 高压绕组：高压绕组内侧绕1张1.0mm纸板后再绕；层间绝缘用0.08菱格上胶绝缘纸，首、末层各多加2张层间绝缘，次首和次末层多加1张；有油道时，4mm的半油道采用瓦楞纸板；线圈最外层用绝缘点胶纸包绕一层后，半叠绕一层紧缩带。
非晶干变与环氧树脂干变运行成本比较
非晶干变(SCBH15)与传统干变（SCB10/11）运行成本比较及经济效益分析变压器的损耗包括负载损耗和空载损耗，空载损耗主要是由变压器铁心所产生的损耗，又称铁损，是变压器自身产生的损耗，与所带负载多少无关，只要变压器通电后，哪怕一点负载都不带，这空载损耗都会百分之一百的存在；负载损耗主要是由变压器线圈所产生的损耗，又称铜损，它与所带负载多少成正比，与负载电流的二次方成正比。
非晶合金变压器是配电网节能降耗的关键设备。
变压器损耗约占配电网损耗30%-60%，其中空载损耗约占变压器总损耗的50%～80%。
根据国家有关部委颁布的《中国节能技术大纲》的精神，应大力推广应用节能型产品，故采用新技术降低变压器损耗，生产节能型变压器是制造厂家不断追求的目标。
非晶合金变压器即是一种新型节能产品，其对电力系统的节能降耗具有重大意义，在我国具有广阔的应用前景。
一、干式非晶合金变压器的特点：干式非晶变的铁心导磁材料采用非晶合金带材，其最突出的特点就是空载电流和空载损耗非常小。
非晶合金变压器铁心带材一般卷制成三相五柱式结构，这样不仅变压器的高度比三相三柱式的低，而且两个旁轭可供磁通中高次谐波或零序分量流通，有效的降低了漏抗压降和改善电流质量。
干式非晶变低压绕组采用铜箔绕制，结构紧凑，安匝平衡好，抗短路能力强。
高压绕组采用铜导线和绝缘材料一起绕制，采用分层分段圆筒式结构，层间电压低，具有较强的承受过电压能力。
内外绝缘用玻璃纤维毡填充，在真空状态下用不加填料的进口环氧树脂浇注，固化后形成坚固的整体，机械强度高，抗短路冲击能力特强。
干式非晶变局部放电量小，因为在真空状态下浇注，高、低压线圈内无气泡、无空隙，具有可靠的绝缘性能，局放量不超过5pc。
绕组阻燃性能好，无污染，线圈所采用的玻璃纤维和树脂等绝缘材料，具有难燃自熄的特点，也不会因受热而产生有毒气体。
干式非晶变防潮性能好，不吸尘，不怕腐蚀性气体的侵蚀，经过防锈腐蚀处理的铁芯、夹件等与线圈一样，适应在恶劣环境下运行，特别是在热潮的环境中运行。
非晶合金变压器介绍
非晶合晶产品介绍SH15 产品简介SH15系列非晶合金全封闭变压器，是划时代的技术跨世纪的“绿色”产品铁基非晶合晶铁芯具有高饱和磁感应强度、低损耗（相当于硅钢片的1/3-1/5）、低矫顽力、低激磁电流、良好的温度稳定性等特点，用非晶合晶铁芯制造的变压器，其空载损耗较用硅钢的S9产品系列下降70-80% 其空载损耗较用硅钢的S11产品系列下降40-50%。
非晶合金是一种新型节能材料，采用快速急冷凝固生产工艺，其物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，它与硅钢的晶体结构完全不同更有利于被磁化和去磁。
这种新材料用于变压器铁芯，当变压器运行时每秒100-120次的去磁和被磁化过程相当容易，从而大幅度降低了铁芯的空载损耗，若用于油浸变压器还可减排CO2 SO2 NOX 等有害气体，被称为二十一世纪的“绿色材料”SH15型非晶合金产品，铁芯采用单框或三相五柱卷铁芯，铁芯夹紧采用薄板成型框结构，低压线圈为箔绕式，使之损耗低，抗短路能力强、结构先进合理，总体性能指标达到世界先进水平。
非晶合晶的产品特点1.电力变压器用非晶材料的特性及铁芯制作的特点1.美国Metglas公司生产的2605SA1即为适用于供电，配电变压器用的非晶带材，为铁基、低损耗类非晶材料。
目前我国国内电力变压器用非晶材料都是此公司的的该种带材，其具有主要特性如下：铁基非晶合金铁芯特性2.电力变压器用铁芯制作特点一．电力变压器用带材通常只有3种宽度：142mm 170mm 213mm 故铁芯设计时要根据上述带材宽度选取，窗口尺寸可自行设计。
二．带材以卷料形式供货，由15张同时卷绕成圈，带材硬度很高（维成900）：只能横切不能纵剪。
三．专用剪切线下料，根据铁芯的窗口尺寸及外形尺寸编程并自动下料。
四．铁芯需手工成型，并退火处理，退火时需加励磁电流。
五．退火后的铁芯需用环氧树脂固定成型才能使用。
产品技术参数单相变压器性能参数三相变压器性能参数。
浅析各种变压器在油田使用中的节能性比
浅析各种变压器在油田使用中的节能性比作者：史青亮来源：《中国新技术新产品》2013年第09期摘要：在油田电网中的配电变压器系统，为了减少电能损耗，各种新型的节能型变压器逐渐应用于油田的开发建设。
本文针对油田用的各种类型的变压器的特点及其在电能损耗上的相关数据分析，总结出了节能环保型的变压器类型，这对降低油田的开发成本，增加投资收益方面具有很重要的现实意义。
关键字：变压器；节能环保；空载损耗；负载损耗中图分类号：TE35 文献标识码：A一、各种变压器在油田中的使用情况油田的配电系统是油田开发的重要组成部分，是保证产能顺利实施及实现油田开发上产的重要保障，直接关系着油田的产量和人民生活水平的提高。
基于油田的各个油井分布范围较广，油井与油井之间相距大多较远，远的能达几十公里甚至上百公里，为了减少电能损耗，往往一个油井或者相距较近的几个油井共用一台专用配电变压器。
但是用于电力传输、配电配送过程的变压器的电能损耗也是不容忽视的，而且变压器的类型及型号不同，电能的耗损量也是不一样的。
因此，根据油田机井的荷载启动要求，采用合适的变压器类型，对于提高变压器的运行效率及减少电能耗损具有很重要的意义。
比如，某油田以前用于抽油机井的配电变压器的容量远远超过了变压器的经济负荷区，属于低负荷运行，这种"大马拉小车"的现象导致其功率因数过低，一定程度上造成了能源的浪费。
进行变压器的改进之后，采用了调容变压器，在很大程度上提高了变压器的运行功率，从而提高了电网的运行质量，节约了投资成本，节能效果非常显著，取得了很好的经济效益和社会效益。
二、几种油田用的变压器及其特点1 S7、S9型变压器S7、S9型变压器属于油田中比较老式的变压器类型，也是在中小型油田企业用时较长的。
这种老式变压器的运行不仅增加了油田配电网络中电能损耗，而且给供电安全带来了隐患。
2 S11型变压器S11型变压器是一种低损耗、新型节能环保变压器。
SH15、S11和S9变压器运行成本分析
SH15、S11和S9变压器运行成本分析一、前言根据我国目前变压器性能水平，所有变压器损耗的电能约占全国总发电量的4%以上，电网中的配电变压器的损耗约占线路损耗的30%，因此降低变压器损耗具有特别重要性，企业为贯彻建设能源节约型社会的方针,相继开发各种低损耗变压器，降低能源消耗和运行成本已取得成效，现以SH15非晶合金变压器、S11系列和S9系列变压器运行成本分析，低损耗变压器给国家节省能源和电业部门降低运行成本具有重要意义。
二、SH15-2000/10、S11-M-2000/10和S9-M-2000/10三种变压器运行成本1．SH15-2000/10型非晶合金变压器运行成本空载损耗P0＝750W，负载损耗P K＝17800W，短路阻抗u K%＝5%空载电流I O%＝0.2%，电价0.65元/KWh一年运行成本:Cr＝﹝8600×﹙P0＋0.05×Io%×Sn100﹚＋2200×﹙P K＋0.05×Uk%×Sn100﹚﹞×0.65＝﹝8600×﹙0.75＋0.05×0.2%×2000100﹚＋2200×﹙17.8＋0.05×5%×2000100﹚﹞×0.65＝29665元2.S11-M-2000/10型油浸式配电变压器运行成本空载损耗P0＝1960W，负载损耗P K＝17800W，短路阻抗u K%＝4.5% 空载电流I O%＝0.6%，电价0.65元/KWh一年运行成本:Cr＝﹝8600×﹙1.96＋0.05×0.6%×2000100﹚＋2200×﹙17.8＋0.05×4.5%×2000100﹚﹞×0.65＝﹙16907.6＋39171﹚×0.65 ＝36450元3.S9-M-2000/10型油浸式变压器运行成本空载损耗P0＝2800W，负载损耗P K＝17800W，短路阻抗u K%＝4.5% 空载电流I O%＝0.6%，电价0.65元/KWh一年运行成本:Cr＝﹝8600×﹙2.8＋0.05×0.6%×2000100﹚＋2200×﹙17.8＋0.05×4.5%×2000100﹚﹞×0.65＝﹙24131.6＋39171﹚×0.65＝41147元三、三种不同损耗寿命周期内运行成本分析1.SH15-2000/10非晶合金变压器一年运行成本为29665元，寿命周期30年计算为889950元；2.S11-M-2000/10油浸式配电变压器一年运行成本为36450元，寿命周期30年计算为1093900元；3.S9-M-2000/10油浸式配电变压器一年运行成本为41147元，寿命周期30年计算为1234410元。
探讨非晶合金变压器的节能及噪声控制
探讨非晶合金变压器的节能及噪声控制在我国经济快速发展的背景下，电力基础设施扩张迅速，尤其是配电变压器，其需求量呈现出快速、大容量的增长趋势。
但是，在输配电系统中，配电变压器处于空载或轻载运行的时间较长，所消耗的电能也是系统电能损耗的主要部分，选用节能型的配电变压器已成为电力企业寻求节能降损措施的有效途径。
本文以实际工作经验为基础，对非晶合金变压器的特点及其节能效果进行了描述，分析并探讨了非晶合金变压器噪音来源及其控制措施，希望能够为我国电力事业的发展做出贡献。
1 非晶合金变压器的结构及其节能特点1.1 空载损耗低非晶合金变压器在空载运行时，其铁损量只为传统硅钢片变压器的30%，空载电流为20%，是当前最节能、低损耗的一种变压器。
非晶合金变压器的主要构成材料为非晶合金，该材料具有良好的软磁性能，被磁与去磁化过程简单且易完成。
非晶合金变压器在运行时，可以100～120次/秒的速度完成被磁与去磁化过程，这与传统的硅钢材料变压器相比，极大地降低了铁芯的损耗量，也大幅度降低了铁芯的空载损耗，节能效果非常明显。
1.2 适应能力强且运维费用低非晶合金变压器的铁芯以两行三相五柱式矩形排列，在两个旁柱间流过零序磁通，磁通过程不经由箱体，不会出现发热的结构损耗，满足了变压器的低损耗和低噪音的性能要求。
非晶合金变压器的高压和低压绕组采用的是矩形铜绕组，提升了变压器的抗短路能力，联结级别为D，yn11，可降低谐波对电网造成的影响。
即使变压器内部绕组发生短路，其结构也能够承受较大的机械力破坏，确保绕组不发生变形。
非晶合金变压器的箱体，为冷轧钢板材料的片状散热器，在低压和高压套管的上方，加设了防尘、雨及冰雹的罩体，可用电缆接线并做绝缘保护。
箱体为全密封式结构，并以硅油为热循环油，在运行时，其内部的绝缘件及变压器油，与外界大气完全隔离，避免了大气的氧化和污染。
此外，非晶合金变压器的运行费用极低、发热少、运行性能稳定，可在30年内免维修，并可在高温环境中运行。
非晶合金变压器及其节能效果
非晶合金变压器及其节能效果非晶合金变压器是一种节能的新技术配电设备，它的节能功效主要归功于采用了一种新的具有优异软磁性能的材料——铁基非晶合金及严格的设计和制造工艺。
非晶合金带材含铁78%~81%、含硼13.5%、含硅3.5%~8%，另外还含微量的镍和钴等金属元素，它的原子排列特征是呈混乱无序状态，带材外表面特征是具有金属色泽的银灰色薄带。
目前应用在配电领域内的非晶合金带材的宽度有3种：即142、170、213mm。
变压器的空载损耗主要是由涡流损耗和磁滞损耗组成，涡流损耗与铁心材料的厚度成正比，与电阻率成反比，磁滞损耗与磁滞回线所包络的面积成正比。
可以看出非晶合金带材的厚度仅为27μm，是冷轧硅钢片的1/11左右，电阻率是冷轧硅钢片的3倍左右，因此由非晶合金制成的铁心，它的涡流损耗比冷轧硅钢片制成的铁心要小很多。
另外非晶合金的矫顽力小于4A/m,是冷轧硅钢片的1/7左右，非晶合金的磁滞回线所包络的面积远远小于冷轧硅钢片，因此非晶合金的磁滞损耗比冷轧硅钢片的也小很多。
综上所述，非晶合金带材是一种具有优异软磁性能的材料，非晶合金变压器的空载损耗非常低，仅为S9型硅钢变压器的20%。
当然，非晶合金变压器与硅钢变压器相比，也有欠缺的地方，比如说噪声。
变压器的噪声主要来源于铁心的磁励，它与铁心材料的磁致伸缩系数成正相关，从表1中可以看出非晶合金的饱和磁致伸缩系数是30×10-6，是冷轧硅钢片的3倍左右，因此非晶合金变压器的噪声比冷轧硅钢片的要稍大一些，这也是生产非晶合金变压器的厂家需要化大量人力物力攻克的课题。
非晶合金变压器的最大的优点是空载损耗低，运行成本低，批量运行后能有效降低电网的线损，节能效果显著。
武汉市华兴特种变压器制造有限公司在吸收引进技术、确保系列产品性能以及降低非晶合金变压器的噪音这一课题上，做了一些具体工作，已取得成效，尤其是能将400kVA油浸非晶配变的噪声控制在45dB以下。
非晶合金变压器和普通变压器效率
非晶合金变压器和普通变压器效率下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!非晶合金变压器和普通变压器效率引言随着电力行业的发展，变压器作为电力传输和分配的核心设备之一，其效率对能源利用和成本控制至关重要。
非晶合金变压器的节能效益及应用
非晶合金变压器的节能效益及应用导磁磁路系统是变压器的一个主要组成部分。
导磁材料的性能直接影响变压器的技术经济指标。
本文介绍的非晶合金配电变压器，是目前节能效果最为理想的变压器。
在当前我国提倡节能减排、且用电紧张和硅钢片价格不断攀升的形势下，推广使用非晶合金变压器具有十分重要的经济意义和社会意义。
1 非晶合金变压器的经济效能分析非晶合金变压器的设计磁密、叠片系数较低，因此在材料用量方面比硅钢片铁芯变压器高，同时由于非晶合金材料本身的价格昂贵，因此非晶合金变压器的初始投资成本较高，这也是用户对非晶合金变压器望而却步的主要原因。
但从另一个角度进行分析，由于铁芯中的损耗可降低70%～80%，则运行中的电能消耗明显降低，即运行成本下降了，运行成本的降低可补偿由于购买设备造成的成本增加。
根据国际通用的变压器经济效益的评价方法，变压器的能效采用总拥有费用和投资回收年限两个指标进行判断。
1.1 总拥有费用法总拥有费用（TOC）法是综合了变压器的初始费用和等价现值的损耗费用，能够充分表达所购变压器全面的综合费用。
计算公式如下：TOC=C+A×(Po+k×(Io×Se/100))+B×(Pk+k×(Uk×Se/100))式中C——变压器设备价格；A——每千瓦空载损耗费用；B——每千瓦负载损耗费用；Po——空载损耗，kW；Pk——负载损耗，kW；Io——空载电流，%；Uk——短路阻抗，%；Se——额定容量，kVA；k——无功经济当量，取0.1kW/kVA。
根据我国变压器现行的负载率与电价的情况，A取48672元/kW，B取17668元/kW。
以额定容量为500kVA的变压器为例，对S9型变压器与SBH11型非晶合金变压器进行对比，设备的使用年限为20年，假设两种设备的差价为11500元，负载损耗相同，则非晶合金变压器可节约的费用为：ΔTOC=ΔC+A×(ΔPo+k×(ΔIo×Se/100))=-11500+48672×((0.96-0.24)+0.1×(0.01-0.004)×5)=23690元注：由于系数A、B的计算过程较为复杂，在此不再赘述；设备的差价随材料价格的变化而发生较大的变化。
变压器-10KV级SH15型非晶合金电力变压器
变压器--10KV级SH15型非晶合金电力变压器非晶合金是一种新型节能材料，其物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，它与硅钢的晶体结构完全不同更利于被磁化和去磁，从而大幅度降低空载损耗。
SH15系列高效节能全封闭非晶合金配电变压器是由本公司自行设计制造的新型变压器，它的突出特点是节能降耗，其空载损耗比S9型国家标准下降约70-80%，运行经济效益明显。
非晶合金变压器空载损耗低、节能、环保优势明显、符合我国政府倡导的“节约资源，保护环境，建设节约型社会”产业政策，具有广阔的发展前景。
非晶合金铁芯材料对机械应力非常敏感，无论是张引力还是弯曲应力都会影响其磁性能。
因此，在变压器器身结构上应考虑尽量减少铁芯受力。
非晶合金的磁畴伸缩程度比硅钢片高约10％，而且不宜过度夹紧，因此，非晶合金变压器的噪声比硅钢片铁芯变压器高。
针对非晶合金铁芯的特点，我公司在生产非晶合金铁芯变压器时采取如下措施：（1）、由于非晶合金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）、为了使用户能获得免维护或少维护的好处，现把非晶合金配电变压器的产品，都设计成全密封式结构。
（3）、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。
所以非晶合金铁芯变压器联结组别为：Dyn11。
（4）、使非晶合金铁芯、拉螺杆、夹件、垫脚既成为一个牢固的整体，又使铁芯片处在不受力状态，从而使铁芯因磁滞伸缩引起的振动最小，大大降低了噪声。
（5）、在铁芯上部弯板与铁芯之间，垫脚与铁芯以及箱底之间放置耐油橡胶板，以达到减振降低噪声的目的。
非晶合金牵引变压器节能效果测试参考方案
非晶合金牵引变压器节能效果测试参考方案一、目的通过轨道交通变电所牵引变压器的电量测试，获得电能数据，分析非晶合金牵引变压器比硅钢片牵引变压器实际节能的效果。
二、测试方案的思路许多资料均介绍了非晶合金变压器的节能效果，大部分是从损耗方面进行了考虑，比如在空载损耗方面做对比。
分别测出硅钢片牵变和非晶合金牵变的各种总损耗，利用总损耗之差去考虑能量之差，即得出节能数据。
此种分析方法也能分析出节能的估算值或节能百分比。
但此方法应用于现场实际测试，很多问题不易实现，空载损耗、负载损耗、谐波因素以及仪器仪表设置等，特别是应用于燕房线各站的测试有一定的难度。
我们可以采取“以目的而找方法”的思路，无论用什么方法，只要能够较容易实现目的即可采纳。
可以由正向思维变逆向思维。
本方案为实施部分的核心内容，未包含组织实施部分；也不进行深入的技术参数（空载、负载、谐波、精度及功率因素等）分析，以能获得结果为目的；供大家参考。
三、具体实施方案1、总思路牵变一次与二次同时测量电量。
根据能量守恒定律，变压器交流输入与输出理想状态下能量相等，体现在一次侧测得消耗电量数与二次侧消耗的电量数一致。
当然，这是理想状态，实际是不等的，差额是变压器的各种损耗。
2、仪表设置（1）交流侧在10kV开关柜安装一块电度表，在变压器二次侧安装电度表。
直流750V系统时,牵引变压器二次额定电压为AC590V，属于非标电压等级，电度表现有规格无与之配套产品，需要加装定做的控制变压器给电度表提供计量电压；同时，还需要加装电流互感器给电度表提供计量电流；理论上是可以实现的。
实际情况，轨道交通牵引直流系统采用24脉波整流，每个变电所由2台牵引变压器与对应的2台整流器组成整流回路，输出直流提供给牵引网。
每台牵引变压器二次为2组（Y/⊿）出线，通过多根单芯电缆与整流器柜连接。
所以，在变压器二次加装测量仪器仪表数量较多（4路），从空间和安全上考虑，不易安装，而且很繁琐。
几种节能型配电变压器的节能分析和比较_许利民
图表4 有功损耗率比较
由图表4可以看出：
1）SH15非晶合金配电变压器在负载率为20%~30%的情况下，其有功损耗率是最低的；
2）S14配电变压器在负载率为30%~40%的情况下，其有功损耗率是最低的；
3）S15配电变压器在负载率为30%~50%的情况下，其
图表5 效率比较
2.3 年综合损耗比较
变压器年综合损耗可依据下式进行计算：
P=8760.［P+β2P+C.(Q+β2Q)］（3）
图表6 年综合损耗比较
由图表6可以看出：
同容量的不同型号的配电变压器
1）在负载率低于30%时，SH15非晶合金配电变压器的年综合损耗最低；
2）在负载率大于50%时，S14型配电变压器的年综合损耗要低于SH15非晶合金配电变压器；。
非晶合金变压器对节能减排的影响
非晶合金变压器对节能减排的影响摘要：本文分析了非晶合金变压器的特点，论述了非晶合金变压器对节能减排的重要意义及其所带来的经济效益。
关键词：非晶合金变压器节能减排1前言节能减排一直以来都是能源领域的主题，也是当今能源应用领域的重点研究方向，线损率是电力企业节能降耗工作的三大重要考核指标之一。
我国输变电线路的线损率为7.7%，美国为6%，日本为3.89%。
此外，我国高耗能配电变压器负损耗比国际先进水平高50～60%，空载损耗水平高90%以上。
配电变压器经历了S7、S9、S11等类型的更替，变压器能耗不断降低，当具有更加节能效果的变压器推出时，其替代原有变压器的趋势不会改变。
而非晶合金铁芯配电变压器比硅钢片铁心配电变压器空载损耗可降低65～75%，空载电流下降约85%，节能效果显著，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中等配变利用率较低的地方。
在新一轮农村电网改造的环境下，推广非晶合金变压器对做好其节能降耗工作具有深远意义。
2 非晶合金变压器2．1非晶合金变压器的介绍及特性用作变压器铁心材料的非晶合金主要以铁、镍、钴、硌、锰等金属为合金基，并加入少量的硼、碳、硅、磷等元素所制成的合金，具有良好的铁磁性。
非晶态合金薄带的制造工艺与传统的硅钢片制造工艺有很大不同，硅钢片的制造过程需经过练、轧等多道工序；而非晶合金材料采用的是一种快速凝固的工艺，是将处于熔融状态下的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上，钢水以每秒百万度的速度急速冷却，时间仅用千分之一秒就将1300℃的钢水降到200℃以下，形成0.02～0.06 mm厚的合金薄带。
此工艺比常规硅钢片成材工艺节省了6～8道工序，节省能耗75％左右。
非晶态合金在急速冷却后其分子结构处于无序排列的非结晶状态，，而淬火形成的高内应力必须用200℃~800℃之间的退火来减小，金属在这种状态下，具有特殊的导磁功能，可以大大降低变压器铁芯的自身损耗。
非晶态合金变压器比传统的硅钢变压器空载损耗减少75％左右。
新型节能配电变压器的应用分析
新型节能配电变压器的应用分析摘要:随着科学技术的不断发展,在我国电网的发展过程中变压器的使用越来越广泛,能够有效减少电力输送过程中对能源的浪费。
经济和节能是配电过程中对变压器选择的主要依据,在整个电力输送过程中节能型配电变压器的选择显得尤为重要,成为了配电变压器的研究重点。
本文将对新型节能配电变压器自身结构存在的原理进行分析,同时对其存在的节能型进行详细的阐述,从而促进我国配电变压器在节能方面的快速发展。
关键词:新型节能;配电变压器;应用在我国经济发展的过程中,能源作为发展的主要动力,成为了社会关注的重要话题。
我国自然资源在长期发展的过程中不断减少,传统的输变电技术缺乏科学性,从而在配电的过程中造成了严重的能源浪费。
在电力发展的过程中能源是其发展的主要动力,只有充足的能源作为支撑才能够保障电力的稳步运行[1]。
因此,在整个电力系统运行过程中对能源的使用问题引起了人们的关心,电力系统在发展的过程中变压器的使用数量在不断上涨,但是对电能的损耗非常的严重,进行变压器的节能研究成为了电力发展当前的主要任务。
某供电局在电力系统发展的过程中使用了节能型变压器,选择S11型变压器,并通过先后的两次升级,很大程度上降低了电力系统在运行过程中对电能的浪费,从而有效提升了国家在发展过程中的经济水平。
一、节能变压器的结构和原理(一)S11型配电变压器巻铁心与叠铁心是S11型配电变压器的两种主要形式,然而巻铁心在形式上也分为两种,分别是平面与立体。
S11型巻铁心配电变压器发展的历史较为悠久,该型号是由硅钢片进行不断的卷曲形成的铁心,在表面没有缝隙。
硅钢片进行不间断地卷曲,使得铁心不会产生缝隙,有效降低了磁场所造成的阻力,这便是S11型卷铁心变压器具备的最大优点[2]。
此外,连续性的卷铁心能够有效降低电力系统的空载流量,减少对电能的损耗,卷铁心在形式上是一个完整的整体,结构上非常紧凑,在节能的同时也避免了对环境造成污染,从而起到了保护环境的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SH15非晶变压器相对SH11变压器的节能分析
作者：吴育荣
来源：《城市建设理论研究》2013年第22期
摘要：本文结合笔者多年来的工作经验，主要对SH15非晶变压相对SH11变压器的节能进行了探讨分析。
关键词：非晶合金变压器; 结构优点;效益分析
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：
变压器是电力系统必不可少的设备之一，其性能的改进几乎全部依靠所用的材料的更新以及绝缘结构、线圈结构，铁芯结构的变革。
变压器效率的提高，是由于使用较低铁芯损耗的磁性材料。
随着我国经济建设的飞速发展、节能降耗方针政策的实施，以及受变压器原材料上涨等因素的影响，本文主要对SH15非晶变压器相对SH11变压器的节能进行了探讨分析。
1 非晶合金变压器的铁心结构
目前用来生产SH15 型非晶合金变压器铁心的非晶合金带材宽度为142mm、170mm 和213mm 三种规格，带材的厚度仅为0．025mm，材质不但硬，而且脆，剪切加工困难，工艺性差。
用非晶合金做变压器铁心一般是将铁心截面做成长方形的卷铁心，铁心的单框外形类似矩形，但为了方便后续工序中插入变压器的三相线圈，其卷铁心实际上并不是连续卷绕而成，而是将铁心下铁轭部分设计成具有交错搭接布置的开口单卷卷铁心，具体制造时按计算展开长度每层几片错开在成型机上制成有分布搭接口的框形，从小到大的矩形框一个套住一个形成设计所需的厚度的矩形单框铁心，在套装三只线圈的后续工序时每层的接口都可以挑开用来插入三只线圈，铁心成型后还要在磁场下进行退火处理，才能实现非晶合金所具有的很好的励磁特性和铁损特性。
因为采用非晶合金做变压器铁心的整个工艺过程复杂，不仅需要购买一套新型铁心和线圈加工设备，更要掌握整个工艺参数，特别是卷铁心的退火工艺参数，目前，国内只有很少的专业厂家能够生产这种铁心。
具体的铁心外形方面讲，三相非晶合金变压器一般铁心结构是四框五柱，线圈亦为矩形四框五柱和特大容量电力变压器的三相五柱是相类似的。
非晶合金变压器铁心磁通示意图如图1 所示。
从磁路磁通的向量图分析，铁轭和边柱截通应是柱磁通的57％（即1／1．732，其中1．732为3 的平方根），但特大容量三相变压器采用叠铁心，其铁轭和边柱截面设计成大致等于柱截面的57％（即1／1.732，其中1.732 为3 的平方根），因此柱、轭磁密是相同的，但非晶变四框是完全独立的，框内层厚只能一致，因此铁轭和边柱面积仅为柱的一半，与上
述立体卷铁心一样，轭磁密高出柱磁密1.1547。
近年三相变压器也有由内两小框，外一大框组成，如平面卷铁心一样的三框三柱形式，但使用较少。
2 SH15 型非晶合金变压器的优点
非晶合金材料主要是以铁、镍、钴、铬和锰等金属为合金基，并加入少量的硼、碳、硅和磷等非金属元素，采用快速急冷凝固的生产工艺制成的，它与变压器铁心通常采用的硅钢的晶体结构完全不同，非晶合金材料的物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，正因为其金属原子呈无序非晶体排列，其比起硅钢的晶体结构更有利于被磁化和去磁，从而具有很好的励磁特性和铁损特性，用于加工变压器铁心时，由于其磁化相当容易，可大幅度降低变压器的空载损耗。
根据《油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求》，下面通过与目前主流产品—S11型变压器的空载损耗的比较来直观地描述其很好的铁损特性。
表1
为SH15 型非晶合金变压器与S11 型变压器空载损耗的比较，通过表1 可以看出SH15 型非晶合金变压器的空载损耗比S11 型变压器的空载损耗平均下降了60％多，由此可见，非晶合金具有很好的励磁特性和铁损特性。
需要注意的是，非晶合金材料的磁通饱和值反而不及硅钢材料，利用硅钢材料做变压器铁心其磁通设计值一般取1．57T～1．59T，而非晶合金磁通设计值一般取1．30T～1．35T。
3SH15投资运行经济效益分析
虽然SH15 型非晶合金铁心配电变压器的售价比SH11 型配电变压器的售价高)20%，但超过部分的投资费用完全可用节省的电费所补偿。
以400KVA 为例：SH15 型非晶合金铁心配电变压器的售价为5919元(参考价)，SH11型配电变压器的售价为50090元(参考价)。
用户若选用SH15型非晶合金铁心配电变压器需要增加投资费用9100元，而每年节约电费2627元，则投资差值年限(现值系数C)为设银行贷款利率r=6%,不考虑通货膨胀因素，利用公式（3）求运行4年的现值系数为3.46。
(3)
式中n———变压器运行年数
运行4年所节约的电费正好为用户选用SH15 型非晶合金铁心配电变压器所增加的投资费用。
4年之后，每年所节约的电费（2627元）都归用户所有。
利用公式（3）所计算的H15 型三相油浸式非晶合金铁心配电变压器通过节约电费回收多投资资金年限见表2。
表2
从表2可以看出，H15型三相油浸式非晶合金铁心配电变压器通过节约电费回收多投资资金平均4.19年
4 SH1
5 型非晶合金变压器生产过程中必须注意的问题
由于非晶合金材料在受到外力如挤压、撞击或弯折作用后，其铁损特性将发生较大的变化，导致非晶合金变压器不但变压器的铁损和噪声会大幅增加，而且铁心片很容易出现断裂，甚至铁心片出现掉渣现象，导致变压器的绝缘性能下降或直接引起变压器短路故障。
因此非晶合金变压器的铁心不但不能用于支持变压器的三相线圈，相反需要三相线圈来支持变压器的铁心，而变压器内部的所有夹持件实际上只起到防护作用，其与铁心的接触部分都加上了绝缘板或防震垫，以减少外力的影响并加强绝缘防护。
为了确保非晶合金变压器发挥其很好的励磁特性和铁损特性，在其生产过程中必须注意以下几点。
（1）套装变压器线圈的过程中，需要先将变压器铁心下铁轭的交错搭接布置接口打开，进行拆起挑直，再将三相线圈套装，最后将非晶合金片弯折回复原状，这些操作很容易损伤非晶合金片，必须精心操作，并且在线圈装配后铁心的非晶合金片不能承受压力。
（2）非晶合金变压器铁心的铁心片接缝部位一定要布置在铁心的下铁轭。
因为非晶合金铁心在变压器装配完成后仍处于悬挂状态，这样就可以避免非晶合金铁心受到较大的压力而出现铁损增大及掉落金属粉末的缺陷。
（3）在变压器线圈套装的过程中，需要将干净布或绝缘纸遮盖在线圈及绝缘的上端，以防止铁心片产生的粉末掉进线圈而影响变压器的绝缘性能。
（4）套装时线圈水平放置在操作平台上，铁心插入后搭接的接缝部位要涂特殊胶进行封闭化处理，这样一来可以减少变压器噪音；二来可以防止在以后的装配过程中非晶合金片掉落粉末。
（5）由于变压器铁心的下铁轭是可拆的，装配后不能承受压力，因此在变压器的器身装配完成后，整体器身需要翻转180°，在翻转的过程中，不能发生碰撞和扭曲，还要保证铁心不受力，小规格的产品可以直接用吊车小心翻转，产品规格较大时就必须用专用翻转台来翻转才能保证产品质量。
（6）非晶合金铁心要求夹件对铁心既能起到夹持作用，又能起到防护作用。
因此非晶合金变压器的夹件必须进行特殊设计，必须做到夹件在铁轭两侧、下部、顶部和边柱的两侧面都有绝缘板进行绝缘，并且一定要有钢板夹件进行保护。
（7）在变压器的制造和搬运过程中都要慢而轻，并注意力的平衡，避免铁心受到撞击挤压而影响其性能。
5 结束语
变压器在整个国计民生中是一种应用极为广泛的电气设备，一般来说，从发电、供电一直到用电需要经过3～5次变压过程。
变压器自身会产生有功功率损耗和无功功率损耗，由于变压器总台数多，总容量大，所以在电力系统（包括发电、供电和用电）运行中，变压器总的电能损耗约占发电量的10％左右，因此推广使用节能效果显著的SH15 型非晶合金变压器对供电系统的节能降耗有重要的意义。
参考文献：
［1］姚志松，姚磊．中小型变压器实用全书［M］北京：机械工业出版社， 2003．
［2］韩庆恒，任晓红，林灿华，等．油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求［M ］北京：机械工业出版社， 2002．。