S11型配電變壓器的推廣應用

　　【摘要】　降低變壓器損耗，提高配電系統的效率，是目前我國電力系統所關注的問題。本文對S9、S11型配電變壓器的結構特點和性能作了介紹，并對各種型號配變作了比較。
　　【關鍵詞】　配電變壓器　推廣應用
　　1　前言
　　隨著我國電力事業的迅速發展和電網建設與改造的深入，電力用戶對變壓器的要求越來越高，對配電變壓器的性能水平也有了新的要求。為了加快產品的更新換代和滿足市場的需求，國內企業開發了S9型配電變壓器的升級換代產品--S11型系列低損耗配電變壓器，并已廣泛推廣應用。
　　2　設計思想
　　(1)　S9系列低損耗配電變壓器。S9系列低損耗配電變壓器是在總結以往10kV級配電變壓器設計制造經驗的基礎上進行的。設計的主導思想是提高產品水平，增強產品的可靠性。設計中在原有成熟技術的基礎上，運用了多項新技術。
　　(2)　S11系列低損耗配電變壓器。S11系列低損耗配電變壓器設計的主導思想是比S9進一步優化設計，改進結構，降低空載損耗，提高產品水平。
　　3　結構特點
　　S11系列配電變壓器鐵心為圓形三級接縫疊片結構，對產品絕緣結構進行了一些局部改進，擴大了高壓圓筒式繞組的應用范圍，改變了高壓和低壓繞組端面的有效支撐，采用了新的吊板和引線的夾持方式等等。同時，采用了一些新材料、新組件和新的緊固件等，使產品在性能和結構方面都達到一個較高的水平。S11系列低損耗配電變壓器按鐵心材料和結構的不同，有以下三種：
　　(1)　疊積式鐵心結構的S11系列配電變壓器。在S9型產品結構與制造經驗的基礎上，開發的疊片式S11系列配電變壓器，采用優質取向冷軋硅鋼片，采用新的疊片形式，改善了磁路結構。該系列產品在生產制造上可以充分利用現有設備資源，不必增加新的設備和新的投入；產品結構相對S9型產品沒有大的變化，可以充分發揮原有制造經驗，有利于保持產品質量的穩定。
　　(2)　非晶合金鐵心的S11系列配電變壓器。非晶合金材料片極薄，磁密低，硬度是硅鋼片的5倍，加工剪切很困難，一般是以邊緣剪切處加溫而獲得良好的剪切面，故非晶合金變壓器鐵心截面呈長方形，相應地繞組也呈長方形。
　　單相非晶合金鐵心變壓器的鐵心結構是一個框，三相變壓器的結構是由四個框合并成類似三相五柱式結構，一般三相非晶合金變壓器的高壓聯結組為D接法。
　　(3)　R型卷鐵心結構的S11系列配電變壓器。應用電子計算機技術，將冷軋取向硅鋼片經過專用計算機控制的曲線滾剪機加工，裁剪成一條寬度連續變化的線性鋼帶，再卷繞成封閉形鐵心，其截面形狀近似為純圓形，故稱為R型鐵心。用這種鐵心制成的R型鐵心變壓器的結構特點有：
　　①鐵心。三相R型鐵心變壓器的鐵心結構是由兩個長方形其截面為內凸的鐵心和包圍在其外的截面為外凸的鐵心組成的三相帶外框雙框卷鐵心。
　　②繞組。R型鐵心變壓器的高低壓繞組是在鐵心柱上直接繞制的，因此，一般采用層式或螺旋式線圈，層間絕緣全部采用網格點膠紙，繞組同心度好，徑向機械強度高。
　　③器身。采用新的器身繞組端面有效支撐結構，夾件上的吊板和箱蓋下的吊板各開可移動的槽孔，解決器身懸空頂箱蓋問題。
　　④油箱。油箱有管狀散熱器油箱、片式散熱器油箱、波紋油箱等幾種。
　　4　性能對比
　　S11型變壓器卷鐵心改變了傳統的疊片式鐵心結構。有以下幾個特點：
　　(1)　硅鋼片連續卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60%～80%，提高了功率因數，降低了電網線損，改善了電網的供電品質。
　　(2)　連續卷繞充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗降低20%～35%。
　　(3)　卷鐵心經退火工藝后，其導磁性能可恢復到機加工前的原有水平。
　　(4)　卷鐵心結構成自然緊固狀態，無需夾件緊固，避免了因鐵心夾緊所帶來的鐵心性能惡化，損耗增加。
　　(5)　卷鐵心自身是一個無接縫的整體，且結構緊湊，在運行時的噪音水平降低到30～45dB，保護了環境。因此，很適合于建筑物內和生活區安裝使用。
　　(6)　卷鐵心節約加工材料，硅鋼片無橫剪工序，邊角廢料少，材料利用率比S9型疊鐵心變壓器高。卷鐵心變壓器的生產，目前我國主要集中在10kV電壓等級，電力部門采購的卷鐵心變壓器以315kVA及以下的容量居多。
　　同國外產品空載損耗指標比較：比日本東芝變壓器空載損耗降低39%，比意大利變壓器空載損耗降低39.6%。因此，我國目前生產的S11卷鐵心配電變壓器在空載損耗方面在國際上具有領先地位。
　　卷鐵心變壓器的缺點：一是鐵心退火工藝要求較高；二是鐵心卷繞和線圈繞制需要專用設備；三是鐵心和繞組維修較困難。
　　5　推廣應用前景
　　降低變壓器的損耗，提高供配電系統效率，是目前世界各國關注的問題。在整個供電系統中，配電變壓器所占比重最大，改進其性能，降低損耗指標，對電力系統節能，提高系統可靠性具有重要的意義。卷鐵心變壓器有其獨特的結構優勢，空載損耗小，噪音低，機械和電氣性能優越。因此，國家電力公司農電工作部、成套設備部、電力機械局聯合召開了S11卷鐵心變壓器應用研討會，明確各地可根據實際情況推廣使用。國家經貿委以國經貿廳電力[2002]122號文《關于在農村電網建設與改造工程中推廣使用卷鐵心變壓器的通知》，要求在農村電網建設與改造工程中積極推廣使用這一產品。