非晶合金變壓器的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

                                                          作 者：電抗器|鋁殼電阻|制動電阻|制動單元
   
      一、非晶合金的含義及特點  
      非晶合金變壓器，是指采用非晶合金制造成變壓器鐵芯并組裝成的變壓器，又稱為非晶合金鐵芯變壓器。非晶合金在制造過程中采用了超急冷凝固的技術(shù)，在材料的微觀結(jié)構(gòu)中，金屬原子在從液體固化成固體的過程中，原子來不及排列成常規(guī)的晶體結(jié)構(gòu)而被固化。這種原子結(jié)構(gòu)無序排列的狀態(tài)即稱為非晶態(tài)，用此生產(chǎn)的材料被稱為非晶合金。
 
      非晶合金具有非常優(yōu)異的導(dǎo)磁性能，它的去磁與被磁化過程極易完成，較硅鋼材料鐵芯損耗低，可達到高效節(jié)能的效果，它具有低矯頑力、低激磁電流、良好的溫度穩(wěn)定性等特點，用非晶合金鐵芯制造的變壓器，其空載損耗較用硅鋼片的S9產(chǎn)品系列下降70-80%，空載電流較S9系列下降20%。因而作為一種極其優(yōu)良的導(dǎo)磁材料被引入變壓器等需要磁路的產(chǎn)品中。

      通常所說的非晶合金由于材料生產(chǎn)工藝的限制，一般為帶材。鑒于容量的限制一般不大于4萬千伏安，所以非晶合金變壓器較適用于配電網(wǎng)。

      選用非晶合金作為鐵芯的變壓器，有節(jié)能和環(huán)保的顯著特點。首先，在環(huán)保方面，經(jīng)技術(shù)檢測，非晶合金油浸變壓器可有效減排一氧化碳、一氧化硫、一氧化氮等有害氣體，可有效降低對大氣產(chǎn)生的污染。其次，非晶合金變壓器最顯著的特點是空載損耗很低，節(jié)能效果明顯。由于非晶合金材料具有優(yōu)越的導(dǎo)磁性，更易于以極少能耗磁化或消磁，因此非晶合金變壓器的空載損耗遠遠低于傳統(tǒng)變壓器。在公路、城市基礎(chǔ)設(shè)施及住宅小區(qū)等電力負(fù)荷波動較大的領(lǐng)域，非晶合金變壓器的節(jié)能效益更加明顯。由于節(jié)能效果顯著，可節(jié)省大量的電廠投資，減少發(fā)電燃料的消耗，從而減少對大氣環(huán)境的污染。

      由于非晶合金變壓器工藝復(fù)雜，因此其產(chǎn)品價格較同型號傳統(tǒng)變壓器高30%左右；但由于其節(jié)能效果顯著，運營成本較低，其綜合使用成本還是較傳統(tǒng)變壓器低。500千伏安的非晶合金變壓器與常用的S9型變壓器相比，非晶合金變壓器每臺每年可節(jié)約電能6832.8千瓦時，一年節(jié)約電費5207元（北京地區(qū)平均商用電現(xiàn)價為0.762元/千瓦時）。雖然非晶合金變壓器比S9型變壓器價格高30%左右,但所增加的成本可在該變壓器運行的3~5年內(nèi)全部回收。

      二、非晶合金變壓器的應(yīng)用現(xiàn)狀
      由于城區(qū)配網(wǎng)在發(fā)展規(guī)劃上強調(diào)互聯(lián)互帶的運行方式，使大批變壓器在實際運行中出現(xiàn)了空載和低載，變壓器空載損耗巨大。采用非晶合金變壓器降低設(shè)備空載損耗，對降低線損和提高經(jīng)濟效益意義十分重大。

      同時，非晶合金變壓器采用全密封式結(jié)構(gòu)，可延緩變壓器油和絕緣紙老化，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且免維護、運行效率高。非晶合金變壓器損耗低、發(fā)熱少、溫升低，運行性能非常穩(wěn)定。另外，非晶合金變壓器低壓繞組為箔繞式，損耗低、抗短路能力強、結(jié)構(gòu)合理。變壓器的聯(lián)接組別采用Dyn11，減少諧波對電網(wǎng)的影響，改善了供電質(zhì)量，提高了供電可靠性。

      三、非晶合金變壓器的發(fā)展前景
      隨著人們對非晶合金材料優(yōu)點的逐步認(rèn)識及規(guī)模化生產(chǎn)，非晶合金材料將逐步取代傳統(tǒng)的硅鋼片鐵芯變壓器，成為新一代節(jié)能降耗產(chǎn)品。這對電網(wǎng)提高自身電能質(zhì)量，降低自身損耗，最大限度地利用能源轉(zhuǎn)換，增加電力企業(yè)活力，尤其是配網(wǎng)上的大規(guī)模應(yīng)用，將發(fā)揮不可估量的作用。

      由于電網(wǎng)建設(shè)和能源供需矛盾的增加，北京電力公司正著手解決電力結(jié)構(gòu)性矛盾，改變過去“重主網(wǎng)、輕配網(wǎng)”的傾向。北京地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)的方向是：“主網(wǎng)堅強、配網(wǎng)可靠。”要建設(shè)可靠的配網(wǎng)，就要淘汰掉那些低效、高耗、性能落后、安全性差的設(shè)施，努力發(fā)展節(jié)能型電力設(shè)備。非晶合金變壓器高效節(jié)能的顯著優(yōu)點，正是北京城區(qū)電力配網(wǎng)現(xiàn)狀的良好選擇。

      非晶合金變壓器的產(chǎn)生及生產(chǎn)，大大改善了配電變壓器制造業(yè)的傳統(tǒng)格局。尤其是其顯著的節(jié)能效果，有效降低了電網(wǎng)的線路損耗，從而降低了供電部門的運營成本。雖然采用非晶合金變壓器初期成本較高，但是其優(yōu)異的低損耗性能，將使供電企業(yè)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，通過選用節(jié)能型電力設(shè)備，降低經(jīng)營成本，達到節(jié)能增效的目的。因此，非晶合金變壓器的推廣應(yīng)用，將是一條節(jié)能增效的路徑，其在配網(wǎng)方面將有廣闊的發(fā)展前景。