S11调容变压器

S11　调　容　变　压　器

陈玉国　马效坤　崔建江　山东省现代达驰集团有限公司(274200)

摘要:　农村电网具有负荷分散、季节性强、平均负荷率低等特点。为了降低变压器损耗,避免大马拉小车的现象,文中介绍了可以满足农网要求的S11调容变压器的结构特点和性能及其运行效果。

关键词:S11调容变压器　推广及发展

1　概述

长期以来,我国农村电网具有负荷分散、季节性强、平均负荷率低的特点,在农网建设与改造中选用的变压器应符合农网的负荷特点,进一步降低变压器的空载损耗和空载电流,满足当前和今后数年内,新装和更换的配电变压器具有技术先进性和运行可靠性。而S11调容变压器正是根据农网这一特点设计的变压器,完全可以满足农网的需求。

2　设计思想

调容变压器是一种具有大小两个容量,并可根据负荷大小进行调整的配电变压器。其基本设计思想是:变压器三相高压绕组在大容量时接成三角形(D),小容量为星形(Y)。每相低压绕组由三部分组成:一是少数线匝部分(Ⅰ段),另外的多数线匝的线段由两组导线并绕而成两部分(Ⅱ,Ⅲ段)。大容量时Ⅱ、Ⅲ段并联再与Ⅰ段串联,小容量时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段全部串联。由大容量调为小容量时,低压绕组匝数增加,同时高压绕组变为Y接法而相电压降低,且匝数增加与电压降低的倍数相当,可以保证输出电压不变。

高压绕组联结方式的改变,低压绕组并、串联的转换以及各分接部分的调整均由特制的无励磁调容开关完成。同时,大容量调为小容量时,由于低压匝数的增加,铁心磁通密度大幅度降低,而使硅钢片单位损耗变小,空载损耗和空载电流也就降低了,达到降损节能的目的。

3　结构特点

(1)　铁心:为满足用户的不同要求,铁心结构有两种:一是卷铁心结构,它是将硅钢片带料,加工卷制成封闭形铁心;二是叠积式的铁心结构,采用优质取向冷轧硅钢片,阶梯形三级全斜带尖角接缝,不冲孔,改善了磁路结构。两种结构均可保证与同规格S9产品相比,空载损耗降低30%,空载电流下降70%。

(2)　绕组:绕组均采用圆筒式结构,冲击电压分布好,油道散热效率高。采用卷铁心结构时高低压绕组直接绕制在铁心柱上,在线圈绕制方法上,要采取一些特殊技术措施。

(3)　器身:适当调整器身有关主绝缘距离,沿线圈圆周的轴向支撑,均用层压纸板或层压木做成的绝缘块,保证受热基本不收缩,实现有效压紧。

(4)　调容开关:调容开关为卧式笼形结构,外部手柄、限位在装配时经仔细调整定位,其传动机构为一对精加工的齿轮,确保动作可靠。在操作机构顶部有防水罩,保证操作机构安全,延长了使用寿命。

(5)　油箱:油浸式变压器的油箱既是变压器器身的外壳和浸油的容器,又是变压器总装的骨架,因此,变压器油箱起到机械支撑、冷却散热和绝缘保护的作用。调容变压器的油箱可以选用传统的管状散热器油箱或片式散热器油箱,也可用波纹油箱。

4　性能对比

S11调容变压器产品已通过国家变压器质量监督检验中心的测试。

以S11-M・R・T-160∶63/10全密封卷铁心调容配电变压器为例,表1列出了其测试结果与S11 (9)-160/10、S11(9)-63/10普通配电变压器的主要技术指标对比的一组数据。

表1　S11-M・R・T型与S11、S9普通变压器技术指标对比表

额定容量(kVA)技术指标名称

S11-M・R・T型

(测量值)

普通S11

(标准值)

普通S9

(标准值)

160 (联结组标号Dyn11)空载损耗P0(W)

空载电流I0(%)

负载损耗P K(W)

短路阻抗U K(%)

260

0.34

2160

3.82

290

0.42

2200

4.0

400

1.4

2200

4.0

63

(联结组标号

Yy n0)空载损耗P0(W)

空载电流I0(%)

负载损耗P K(W)

短路阻抗U K(%)

130

0.17

1060

4.07

150

0.57

1040

4.0

200

1.9

1040

4.0

5

非　晶　合　金　配　电　变　压　器

陈世省　浙江省三变科技股份有限公司(317100)

摘要:　主要讲述了非晶合金配电变压器的设计思路、结构特点、性能要求、节能效果及发展前景等方面的问题,为非晶合金配电变压器的推广和使用作了阐述。

关键词:非晶合金　变压器　结构特点

1　概述

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

在电力系统中,发、供、用电过程的电能损耗主要包括线路损耗和变压器损耗两大部分。整个线路除有一定数量的输电变压器外,还有运行在电力系统末端的配电变压器,其总数量和总容量所占的比例很大,为配电网中不可缺少的主要设备,分布面非常广泛。目前国家还在不断进行电网建设和改造,如果所有配电变都能采用非晶合金铁心变压器,那么既可为国家节约大量能源,又会取得显著的环保效益。

2　设计思路

非晶合金铁心配电变压器的最大优点是,空载损耗值特低。最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,除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。除此设计思路外,还须遵循以下三点要求:

通过对比,可以看出调容配电变压器的性能特点:

(1)　调容变压器的小容量,各项性能指标优于普通同容量产品性能,空载损耗低,空载电流小,可适应农网负载率低状况,节能效果好。

(2)　在大、小容量时的短路阻抗基本上是接近于标准值的,从这个角度出发,在选择大、小容量组合时,小容量应选为大容量的1/3左右,这也正适应了小容量用在负荷小的状态下。

(3)　根据负荷情况,负荷低于40%时,就可以调到小容量,有效解决“大马拉小车”的问题。要比安装“母子变压器”造价低得多。

5　运行效果

对变压器运行一年的电费进行了计算:根据表1数据分别对S11-M・R・T-160:63/10全密封卷铁心调容配电变压器与S11-160/10不能调容量的普通配电变压器的年运行成本进行了计算(其中调容变压器每年按3个月使用大容量,9个月用小容量),计算表明年运行成本降低了35.3%,详见表2。

目前,调容变压器已在北京、上海、山东、山西、江苏、浙江等17个省市区的农网中运行,取得了较好效果。

6　发展前景

调容变压器节能效果显著,技术经济性较好,对于农村电网的用电情况有较好地适用性。该项技术多次获得省级以上奖励,产品多次列入国家有关部门推广计划,2001年《国家电力公司农网“十五”科技发展规划》中将调容变压器列为重点推广项目之一,同时将35kV调容变压器列为重点研究内容之一。可以预见,随着调容变压器技术的不断发展和人们对其认识的不断深入,调容变压器将有美好的发展前景。

表2　S11-M・R・T型与S11普通变压器年运行成本比较表

年　运　行　成　本(元)

S11-M・R・T型调容变压器S11普通变压器下降数下降百分数

(%)

24033716131335.3

(收稿日期:2003-02-30) 6