电力变压器.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,电力变压器,电力变压器,变压器是一种静止的电气设备。,变压器利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电变换成同频率的另一种电压等级的交流电。,能变换电压、电流、阻抗、,隔离电路,，不变频率。,变压器按用途分,电力变压器油浸式、干式、,特种变压器自耦式、电焊机、,仪用互感器电压互感器、电流互感器,变压器按冷却介质分油浸式和干式变压器二种,发电机受绝缘水平的限止，通常发电,20KV,以下,经升压到输电线路，以减少传输中电能损耗。,按,相数：,单相、三相,按,结构（绕组）：,双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器等,按,铁心结构,分：心式变压器和壳式变压器。,按,调压方式,分：无励磁调压变压器和有载调压变压器,。,按,容量,分：小型、中型、大型和特大型变压器。,结构,电力变压器的结构,（一）铁芯,1,.,铁芯结构,是变压器的主磁路，又作为绕组的支撑骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分组成，铁心柱上装有绕组，铁轭是连接两个,铁芯是变压器的磁路部分，由铁芯柱和铁轭组成,铁芯结构分,心,式和壳式,两种,，其作用是使磁路闭合,（一）铁芯,芯式,的特点是铁轭靠着绕组的顶面和底面，但不包围绕组的侧面；结构简单，绕组布置和绝缘容易，广泛使用,壳式,的特点是铁轭包围顶面和底面，还包围绕组的侧面；在电炉变压器中使用,卷铁芯,在节能型变压器中使用,2.,铁芯材料,铁芯材料要求,导磁性能好，铁损小,，常采用硅钢片叠压而成，加工分,冷轧和热轧,两种，国产变压器均采用冷轧,铁芯厚度为,0.35,、,0.30,、,0.27mm,铁芯损耗分涡流损耗和磁滞损耗。涡流损耗与电流的平方成正比。磁滞损耗与电压成正比。,（五）油箱,油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的器身即绕组和铁芯置于变压器油中。所以变压器内总是充满油,油的作用为,冷却和绝缘,在检修时对小变压器,（小于,6300KVA,）,采用吊器身修理法，相应油箱称为,吊器身式油箱,对于大变压器,（大于,8000KVA,）,采用吊器箱检修，相应的变压器称为,吊箱壳式油箱,（六）冷却装置,变压器工作时,绕组的温度最高,，通过铁芯传递过油经外壳散热片向外界散热,小容量,变压器，绕组产生热量少，无须增加附加散热装置，,一般采用管状散热装置,稍大容量,变压器，可在外壳,加焊散热管,，扩大散热面积。,更大容量,变压器，应,安装冷却风扇，,以增加冷却效果。,在,50000KVA,及以上变压器，采用强迫油循环水冷却或强迫油循环风冷却器，两种冷却方法除冷却介质不同外，同样在,循环油路增设一台潜油泵,（七）储油柜（油枕）,储油柜位于油箱上方，通过气体继电器（瓦斯继电器）与油箱连通。,气体继电器的箭头安装时要指向油枕，不可反装,油枕的作用,：保证油,箱内总是充满油,储油柜内油量应在油位,计的,1/43/4,之间,油枕减小了油面与,空气的接触面，减缓油老化,对全封闭变压器，则不需,油箱，只装箱盖一油位管,（八）安全气道（防爆管）,安全气道装在箱盖上，其出口用玻璃防爆膜或防爆阀（压力释放阀）封住,当内部气压过大，气体继电器失灵时动作,（九）吸湿器,变压器内外联接口。作用保证与空气相通但要过滤空气中的尘埃和水份,。,内装变色硅胶（氯化钙或氯化钴浸渍）变色为篮变白或透明变乳白色,气体继电器,（十）气体继电器,位于油枕与油箱连接管之间。在内部发生绝缘击穿、相间短路、匝间短路、铁芯事故时会产生气体，当压强增大使继电器接通信号或跳闸回路,（十一）高、低压绝缘套管,变压器内高、低压绕组引线,经绝缘套管引到外部,绝缘套管由带电部位和绝缘,部分组成,带电部分由导电杆、导电管、,电缆或铜排组成,绝缘部分分内绝缘和外绝缘,外绝缘为瓷套管、内绝缘为变压器油,电力变压器的联接组,在三相变压器中，一次绕组的始端为,、,，末端为,、,；二次绕组的始端为,、,，末端为,、,。,所谓变压器的联接组别，是指变压器一、二次绕组因采用不同联接方式而形成变压器一、二次侧对应的线电压之间的不同相位关系这里只介绍几种常用的联接组别。,变压器，联接组,图所示为变压器，联接组。其一次线电压与对应的二次线电压之间的相位关系，和在,零点（点）,时时钟上的分针与时针的相互关系一样，图中的“,”,表示“同名端”。,图变压器，联接组,（）一、二次绕组接线；,（）一、二次电压相量；,（）时钟表示,变压器，联接组,图所示为变压器，联接组。其一次线电压与对应的二次线电压之间的相位关系，在,点,时时钟上的分针与时针的相互关系一样。,采用，和，联接组的优、缺点比较,采用，联接组的变压器，其次（为正整数）谐波励磁电流在其三角形接线中的一次绕组内形成环流的原因，因此比采用，联接组的变压器有利于抑制,高次谐波电流,由于采用，联接组的变压器的零序阻抗比采用，联接组的变压器的小得多，导致二次侧单相接地短路电流相比较大得多，因此采用，联接组的变压器更有利于,低压侧单相接地保护动作,。,图变压器，联接组,（）一、二次绕组接线；（）一、二次电压相量；（）时钟表示,由于采用,压器的中性线允许电流大得多。因此采用，联接组的变压器,承受单相不平衡负荷,的能力比采用，联接组的变压器大得多。,由于采用，联接组的变压器一次绕组的绝缘强度要求比采用，联接组的变压器低，因此,制造成本也低于采用，,联接组的变压器。但在、系统中，当中性线电流不超过绕组额定电流的时，可选用采用，联接组的变压器。,变压器，联接组,图所示为变压器，联接组。由图可知，联接组两侧线电压相位差,。三个绕组接成三角形时，要特别注意绕组极性问题。如果有一个绕组的极性标错或接错，那么，在闭合三角形回路中，三相总电动势不为零，而是两倍的相电动势，必将在绕组内产生很大电流，造成严重事故，甚至烧毁变压器，这一点必须引起注意,。,图变压器，联接组,（）一、二次绕组接线；（）一、二次电压相量；（）时钟表示,S11,型节能型变压器（卷铁芯）,S9,型能耗型变压器,S11,卷铁芯立式变压器,在国家节能减排政策的推动下，节能型变压器应用越来越广泛，正以燎原之势得到推广。变压器全年运行的能耗大小与变压器的铁心和绕组的结构形式及工艺技术密切相关。人们从没停止过对节能变压器的研发，从,S7,到,S9,、,S11,，到目前,S13,和,SH15,非晶合金变压器，性能不断提升。由于传统变压器的铁心采用平面结构及叠片工艺，存在着三相磁回路不平衡,局部磁通方向和硅钢片导磁方向不一致以及多处空气接缝等缺陷，制约了变压器能效水平的提升，在节能技术提升方面难以突破。目前，国内外大多数变压器生产厂家是通过选购优质的晶粒取向冷轧硅钢片，增加铁心叠片厚度、增加铜线用量或使用高价进口材料等方式来达到降低变压器损耗。但资源紧缺是世界性的问题，原材料涨价是电力设备行业近几年面临的难题之一，增加材料等于增加一次能源消耗，这种靠多消耗材料或进口高价材料来达到降低变压器损耗的做法是不可取的。因此，要降低变压器的损耗应从结构创新和工艺改良来获得。,为了降低变压器运行自身的损耗和噪声，做到产品运行节能、制造过程节省材料、技术性价比最优，以满足经济迅速发展对变压器提出的节能、环保、低噪声等方面的更高要求。,20,世纪,90,年代，在我国部分厂家已在研发生产立体结构的变压器。卷铁心变压器的发展方向，经历了从单相、三相平面到三相立体的发展过程，是一个技术不断创新的历程。目前：立体卷铁心产品得益于本身的鲜明技术特点：采用传统硅钢材料生产，由三个铁心单框组成一个立体等边三角形结构，三个磁路长度一致，且都最短；三相平衡，空载损耗低，噪音低；同等条件下制造过程中节省硅钢,20%,左右，节省铜,3%,左右；是制造和运行双节能型高可靠性变压器。,S13,型立体卷铁心变压器就是这样一种产品。,S13,型节能型变压器,S13,型立体卷铁心变压器与各类型号变压器性能对比：,1,）与,S7,同容量变压器相比，空载损耗下降,55,以上，负载损耗下降,33,，空载电流下降,85,以上，噪声下降,8,13dB(A),。,2,）与,S9,同容量变压器相比，空载损耗下降,50,以上，空载电流下降,80,以上，噪声下降,8,11dB(A),。,3,）与,S11,同容量变压器相比，空载损耗下降,25,以上，空载电流下降,70,以上，噪声下降,7,10dB(A),。,4,）与,S13,叠片结构同容量变压器相比，节省硅钢片用量,20%,以上、铜用量,2,3%,，空载电流下降,50,以上，噪声下降,4,6dB(A),。,同时，空载电流小，一可以降低网络损耗；二提高网络功率因数；三提高供电网设备的有效利用率；四减少无功补偿设备的投入，可大大节省设备投资和运行费用。,现在，举例说明一下,S13,型立体卷铁心变压器的节能效果。以一台,500kVA,容量的变压器为例，,S13,型立体卷铁心变压器年运行成本为,16388,元，,S7,型变压器年运行成本为,25453,元。,S13,与,S7,相比，每年可以节约成本,9065,元。,S13,型立体卷铁心变压器性价比很高，对于需要更换变压器的用户来说是一个很好的选择。对于新增容的用户，,S13,型立体卷铁心变压器也是一个不错的选择。,S11,型变压器年运行成本为,18260,元，比,S13,高出,1872,元。,SH15,非晶合金变压器虽然损耗比,S13,低，但由于价格较,S13,贵很多，性价比不高。因此，,S13,型立体卷铁心变压器是目前用户的最佳选择。,S13,具有空载损耗低，空载电流低，噪声低的性能，节电效果显著。提高了电压质量和供电的可靠性，是有利于环保的绿色节能设备，为城乡电网技术改造工程中推广使用的最新产品。,S13-M.RL,、,S11-M.RL,系列全密封立体三相卷铁心变压器不同于传统的平面叠片式铁心变压器。其铁心是由单框片立体三角形布置的三相柱轭组成。每个柱体由优质冷轧硅钢薄带连续卷制，带宽经数控开料机作直线或曲线剪切。带料在铁心卷绕机上卷绕组成近圆形或折边圆弧框片后经真空充氮退火处理以消除加工应力，晶格重新取向、提高导磁率，改善电磁性能；高低压线圈使用专用绕线机，直接在铁心柱纸筒上绕制，整体结构坚实紧凑，器身采用上下铁轭绝缘和层压木，四周拉螺杆拉紧线圈，使之稳固牢靠，能承受突发短路时的冲击力。,2,、型号含义,R,表示卷铁心，,L,表示立体结构,分类,立体卷铁心配电变压器也可以分为两类：,1,、干式立体卷铁心变压器，包括：,非包封式（纸绝缘）干式变压器，例：,SGB11-RL-1000/10,包封式（树脂绝缘）干式变压器，例：,SCB11-RL-1000/10,2,、油浸式立体卷铁心变压器，例：,S13-M.RL-100/10,此外，部分厂家也开发了一些以立体卷铁心为核心的特种变压器，如整流变、隔离变、励磁变、分裂变等。,3,产品特点：,3.1,损耗低，节电效果显著,按现行国际,GB/T6451-1999,三相油浸电力变压器技术参数和要求,容量,30-1600kVA,，,S13-M.RL,系列空载损耗平均下降,50%,，负载损耗平均下降,30%,；,S11-M.RL,系列空载损耗平均下降,30%,负载损耗平均下降,25%,。,（,1,）三维立体卷铁心的磁化方向完全与硅钢片的轧制方向一致，且铁心层间没有搭头接槰，磁路各处的磁通分布均匀，没有明显的高阻区、没有接缝处磁通密度的畸变现象。在材质相同的前提下，卷绕式铁心与叠片式铁心相比，其铁损工艺系数从,1.3-1.5,之间下降到,1.05,左右，仅此一项可使铁心损耗降低,10-20%,。,（,2,）由于特殊的三维立体结构，使铁心的铁轭部分用材量比传统叠片铁心减少,25%,，且减少的角重量占铁心总重约,6%,。,（,3,）对硅钢片的剪切处理会使其导磁性能恶化，三维立体卷铁心经高温（,800,）真空充氮退火处理，不仅消除了铁心的机械应力，而且细化了硅钢片的磁畴，提高了硅钢片二次再结晶能力，使硅钢片的性能大大优于其出厂时的性能。,（,4,）经检测认定，三维立体变压器的空载损耗较国标降低,25-35%,，空载电流最高可降低,92%,。,3.2,空载电流低,由于卷铁心材质优良以及绕制加工特点，使空载电流显著降低。按现行国标,GB/T6451-1999,、,S13-M.RL,系列空载电流平均下降,75%,；,S11-M.RL,系列空载电流平均下降,75%,。,3.3,运行噪声低,变压器本体振动产生噪音的根源在于：,硅钢片的磁致伸缩引起铁心振动，产生噪音,硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产生的电磁吸引力，引起铁心振动，产生噪音,变压器工作磁密选取过高，接近或达到饱和点，漏磁太大，产生噪音,由于三维立体卷铁心是将硅钢片条料在专用的铁心卷绕机上不间断、紧密连续卷制而成，没有接缝，不会产生如叠片式匆忙那样因磁路不连续而发出的噪音。同时，三相磁路、磁通完全对称，工作磁密设计合理，因而产品噪音大大降低。,3,按,JB/T10088-1999,噪声标准，,S13-M.RL,及,S11-M.RL,系列噪声均降低约,7-9dB,。,4,、过载能力强,（,1,）产品本身的发热量很低：卷铁心变压器其空载损耗、空载电流都非常小，产品本身发热量就很低；,（,2,）如图所示，三相线圈呈,“,品,”,字形排布，在线圈间形成一条上下贯通的中心天然气道,“,抽风烟筒,”,，由于上下铁轭温差,30-40,，产生强烈的空气对流，冷空气从下面往中心通道补充，热量从上铁轭内斜面辐射出去，自然循环中迅速带走变压器产生的热量。,结构特点：,4.1,铁心,采用材质性能不低于,30ZH110,冷轧硅钢片；三相三柱立体对称结构有最平衡的三相磁路；每组,(,卷,),心片由薄钢带在专用铁心卷绕机上绕制，压力均匀紧实；铁心框片经真空退火处理，消除应力，提高电磁性能；铁心表面涂环氧树脂漆，防潮，固化。,S13,是新型节能变压器产品，可以选择立式卷铁芯和激光加工叠铁芯两种形式设计和生产。,S13,型开口立式卷铁心变压器适用于小容量产品,一般在,630KVA,以下。,4.2,绕组,采用低氧铜材质的纸包铜扁线或,QQ-2,缩醛漆包圆铜线；低压线圈为双层或四层圆铜式或新螺旋式，或箔式。高压线圈为多层圆筒式；线圈油道为瓦楞结构，层间绝缘为双面点胶纸；低压及高压表面均加绕环氧树脂半粘性玻璃纤维带，增加机械强度。,4.3,器身、引线,采用绝缘纸板制作上下铁轭绝缘；采用层压木制作平衡垫块绝缘；采用层压纸板作引线支架；所有紧固件均为有效锁紧的防松螺母。,4.4,油箱,采用三角形结构的全密封波纹油箱，三相均设置波纹片以保证散热及补偿随油温变化而致油体积变化的膨缩体积；箱盖面上装有带压力释放阀的油位计便于加油及观察油面高度，及对变压器内部突发故障过压时释放压力安全保护。,立体卷铁心,立体卷铁心变压器的关键部件是立体卷绕式铁心。立体卷铁心磁路中无空气隙，卷绕紧密，三个磁路长度一致，且都最短，铁心心柱的横截面更接近于圆形，这些结构上的特点使该种变压器具有明显的优点，如节省材料、提高性能、降低损耗、降低噪声、三相平衡、减少三次谐波等。而这些优点同时集中于一种结构的变压器上，是其它结构的变压器所难以做到的。,立体卷铁心是一种卷绕式铁心。整个铁心由,三个完全相同的单框拼合而成。拼合后铁心的三个心柱呈等边三角形立体排列,。,每个单框是由若干根梯形料带依次连续卷绕而成。,卷绕后的单框横截面接近半圆形。拼合后的横截面呈非常接近整圆的准多边形。卷绕单框的不同尺寸梯形料带，由专用折线开料机进行套裁加工得到。这种套裁加工可以做到无废料加工，即套裁时材料利用率为,100%,。单框的卷绕是在专用的立体卷铁心卷绕机上完成的。这种铁心卷绕机料带卷绕时，卷绕机会自动精确地完成料带的,30,度倾斜角。从而确保三个单框拼合时，拼合面良好粘合。,带来的突出特点:,1,、,节省材料。,2,、提高性能。,3,、降低损耗，,4,、降低噪音。,5,、三相平衡。,6,、减少三次谐波分量。,7,、电磁辐射低。,S11,叠铁芯(,S9,以前),S11,平面卷铁芯,叠铁芯变压器,的铁芯是由,纵剪,生产线和,横剪,生产线，,将硅钢带加工,成一定形状的硅钢片，再将硅钢片按一定方式,叠成,。这种铁芯存在着,三个缺点,：,a.,在磁路中存在着许多,接缝形成的空气隙,，这种空气隙加大了磁路的磁阻，从而增加了损耗和空载电流。,b.,局部地方,磁路的方向,与硅钢带的,高导磁方向,不一致。,c,、,片与片之间不够紧密，不仅降低了,叠片系数,，更重要的是加大了,噪音,。,平面卷铁芯,是先卷绕二个较小的内框，二个已卷绕的内框组合后，在其外部再卷绕一个较大的外框组成，,平面卷铁芯的三个芯柱呈,平面排列,(三角区磁饱和),立体卷铁芯芯柱横截面呈接近圆形的准多边形，,截面填充系数,可达,0.95,0.96,，而叠铁芯的芯柱横截面呈阶梯形，,截面填充系数为,0.89,0.925,，故在相同横截面积的情况下，立体卷铁芯绕组的平均匝长短,2,3%,，也就,节省铜材,2,3%,。,立体卷铁芯,芯框由硅钢带连续地卷绕而成，无接缝、无空气间隙，比叠铁芯更能充分发挥冷轧硅钢片的取向性：铁芯采用完全退火工艺，能彻底消除机械加工中产生的内应力，使硅钢片原有导磁性能得到恢复，无高磁阻区存在。据统计计算，立体三角形卷铁芯工艺系数可以达到1.051.1，而叠铁芯工艺系数为1.151.3。,传统的带空气气隙的叠铁心,，AC,相之间的耦合磁路，比,AB,相、,BC,相的磁路长1/2，因而磁路不平衡，,AC,相的磁阻较大大。当将三相电压施加到变压器上后，铁心便产生三相平衡的磁通,A、B、C，,三相平衡的磁通经过不平衡的磁路时，,A、C,相的磁压降大，影响三相电压的平衡。,平面卷铁心与叠铁心一样，三个心柱呈平面排列，这样使三个心柱的磁路长度不一致:中柱磁路长度最短，二个边柱磁路长度较长，平均磁路长20%左右，从而造成三个心柱空载损耗差别较大，中柱空载损耗最低，二个边柱的空载损耗较大，造成三相不平衡。,由于磁阻大小与磁路的长短有关，长短不一会造成三相励磁电流不平衡。立体卷铁心的三个心柱的磁路长度完全一致，且最短，三个心柱损耗一致，因而三相平衡。,立体卷铁心磁通分布及各磁回路磁通相量图,叠铁心磁通分布及各磁回路磁通相量图,1,B,A,2,C,1,3,3,2,平面卷心磁通分布及各磁回路磁通相量图,三相平衡,立体卷铁心技术特点,节省原材料,立体卷铁心材料利用率接近,100%,。,叠铁心由于冲裁产生废料，材料利用率仅为,95%,。,立体卷铁心铁轭截面仅为叠铁心一半，可节省约,10%,硅钢片。,立体卷铁心单框为圆角，可比叠铁心角部节省约,5%,硅钢片。,立体卷铁心解剖图,一半截面,六等份,角部节省,叠铁心解剖图,八等份,节省原材料,立体卷铁心心柱截面积圆内的空间填充系数高,心柱有效面积相同情况下，立体卷铁心心柱直径小,从而减小线圈导线长度，节约绕组线材。同时也可以降低负载损耗,立体卷铁心心柱截面图,叠铁心、平面卷铁心,心柱截面图,填充系数,0.890.925,填充系数,0.950.96,空载损耗低,铁心重量减轻，铁心空载损耗会降低。这由空载损耗计算公式即可看出:,P,0,=K,0,G P,t,式中，,P,t,是铁心的单位重量损耗，,K,0,是工艺系数；,G,是铁心总重量。,当硅钢材料确定后，同样磁通密度,B,t,方案，,P,t,值是不变的，因此选择高牌号（低单位铁损）硅钢片可有效降低空载损耗。,两方面原因使空载损耗工艺系数,K,0,降低：,一、铁心框由硅钢带连续地卷绕而成，无接缝、无空气间隙，比叠铁心更能充分发挥冷轧硅钢片的取向性。,二、铁心采用完全退火工艺，能彻底消除机械加工中产生的内应力，使硅钢片原有导磁性能得到恢复，无高磁阻区存在。,据统计计算，立体三角形卷铁心工艺系数可以达到1.051.1，而叠铁心工艺系数仅为1.151.3。,平面叠铁心结构变压器空载电流较高，这是由于：,铁心在冲裁、叠片、拆、插铁轭等工序中，毛刺、接缝处理等工艺水平均会对空载电流造成影响。,在磁路中存在着许多接缝形成的空气隙，这种空气隙加大了磁路的磁阻，从而增加了损耗和空载电流。,空载电流低,立体卷铁心空载电流低，这是由于：,立体卷铁心三相磁路无接缝，磁通方向与硅钢片晶体取向完全一致，大幅度降低空载损耗和空载电流。,变压器空载电流低所带来的好处：可以降低网络损耗；提高网络功率因数；提高供电网设备的有效利用率；减少无功补偿设备的投入，可大大节省设备投资和运行费用。,运行噪音低,叠铁心变压器：,叠铁心是由一定形状的硅钢片按一定规律叠成。硅钢片之间不够紧密，工作时在电磁力的作用下，产生振动，故噪声较大。,立体卷铁心变压器：,立体卷铁心带材之间卷绕紧密，铁心材料的导磁方向与铁心的磁路方向完全一致，工作时振动小，可使噪音降低到最低限度，一般可比叠铁心变压器降低,10dB,（,A,）,25dB,（,A,），基本达到静音状态。,立体卷铁心变压器抗短路能力强，这是由于：,铁心采用三个完全相同的矩形单框拼合而成，三相受力均匀对称。,变压器夹件为三角形框架结构，焊接成一体，由于三角形的稳定性，因此整体强度高、不易变形；,夹件对线圈的压持面积比平面形布置线圈被压面积增加,16%,，受短路电动力作用时，线圈圆周上各点受力均匀。因此抗短路能力得到极大增强。,绕组截面为圆形，受短路电动力时抗压性强。,立体卷铁心线圈截面,抗短路能力强,立体卷铁心紧凑、对称的线圈结构可大大降低变压器周围的杂散磁场。空间漏磁小，减少电磁辐射。,立体卷铁心磁场俯视图,平面叠铁心磁场俯视图,立体卷铁心磁场正视图,平面叠铁心磁场正视图,电磁场低,叠铁心变压器：,叠铁心变压器由于技术上的原因而易于失窃,在安装现场可以很快拆开器身的紧固件，将变压器的硅钢片敲落，此时变压器的,3,个绕组与硅钢片当即分离，就可以轻而易举地将硅钢片、线圈等有价值的材料窃取运走。,立体卷铁心变压器：,由于卷铁心变压器的铁心是一个整体，铁心敲不散，线圈取不下来。把整体铁心和线圈搬走，也是相当困难的。,防盗,S13-MRL,系列油浸式立体三角形卷铁心变压器，铁心、器身、油箱均为三角形结构（,20000,2500kVA,容量采用方形油箱）。高低压端子均为横向对称排布，进出线方式、安装固定方式同叠片式变压器基本相同。,S13-MRL,系列油浸式立体三角形卷铁心变压器，采用立体三角形卷铁心，具有三相平衡、提高性能、结构紧凑、低损耗、低噪音、节材等优点。的新型高可靠性变压器。适用于电压等级,6,10kV,，额定容量,30,2500kVA,的油浸式配电变压器。是一种结构更合理、性能更优良、制造成本更低,夹件,上、下夹件均为整体式，保护整个铁心在制造、运输、安装过程中不受外力，且可有效压紧和支承线圈，提高了变压器突发短路时抗轴向电动力的能力。型钢结构的夹件，有效抑制了噪声在夹件内的振荡，使变压器的噪声保持在理想状态。,绕组,线圈由高压线圈与低压线圈组成，低压线圈为圆筒式结构，且端绝缘用树脂混料粘封；高压线圈采用分段圆筒式结构，且整个线圈导体都被环氧树脂的固体绝缘层所包封。,根据变压器容量的大小在线圈内层设置能双向散热的轴向散热风道。,层间设,DMD,预浸布热固化成型，在绕组加工以后放入烘炉固化使之成为有极强抗短路能力绕组。同时,315kVA,及以上容量低压采用箔式绕组，低压采用箔式绕组，具备以下优点：,线圈两端无螺旋角，因而不平衡安匝大幅度减小。抗短路能力可大大增强。,绕组匝数按幅向布置，风道设置可以更加灵活适用，具有很强的散热性能。,绕组匝间电容大，电位梯度小，抗冲击电压,能力强。,高压线圈采用分段圆筒式结构，且整个线圈导体都被环氧树脂的固体绝缘层所包封，环氧树脂及固化剂选用亨斯迈精细化工部（,HUNTSMAN,）高等级绝缘材料。线圈导体与树脂绝缘层形成一个完整的钢体，机械强度好，耐短路的能力强，且环氧树脂的耐压强度高，另外由于整个线圈导体都被环氧树脂的固体绝缘层所包封，因而不仅潮气难于浸入，而且也完全阻断了导体被各种有害气体和腐蚀性化学成份侵害的可能，因而其防潮与防污的性能特别好。,产品型号,容量,(kVA),电压组合,(kV),联结组别,空载损耗,(W),负载损耗,(W),短路阻抗,%,空载电流,%,S13-M.RL-50/10,50,6,5%,6.3,5%,10,5%,11,5%,0.4,Y,yno,95,810,4.0,0.6,S13-M.RL-63/10,63,Y,yno,110,990,0.6,S13-M.RL-80/10,80,Y,yno,130,1160,0.5,S13-M.RL-100/10,100,Y,yno,150,1400,0.5,S13-M.RL-125/10,125,Y,yno,170,1710,0.5,S13-M.RL-160/10,160,Y,yno,200,2100,0.4,S13-M.RL-200/10,200,Y,yno,245,2460,0.4,S13-M.RL-250/10,250,Y,yno,300,2800,0.4,S13-M.RL-315/10,315,Y,yno,340,3400,0.3,S13-M.RL-400/10,400,Y,yno,420,4100,0.3,S13-M.RL-500/10,500,Y,yno,490,4850,0.3,5.,主要技术参数：,S15,型非晶合金铁芯变压器,非晶地下式路灯变,非晶半埋式箱变,非晶箱变,非晶干变,非晶油变,非晶地埋变,1,、什么是非晶合金变压器,非晶合金是以铁、硅、硼、碳、钴为原料，用急速冷却等特殊工艺使内部原子呈现无序化排列的合金。在铁、钴、镍、铬等金属中添加硅、硼、碳等非金属，将,1400,高温下一定比例的铁、硅、硼等混合热溶液，以相当于每秒冷却,100,万摄氏度的高速冷却。从溶液到薄带成品一次成型。由于高速旋转和冷却时的高温骤降，合金箔的原子结构呈现无序排列，类似于玻璃，不存在通常金属合金所表征的晶体结构，故称其为“非晶合金”,S15,型非晶合金铁芯变压器,什么是非晶合金,我们先从非晶材料说起，在日常生活中人们接触的材料一般有两种：一种是晶态材料，另一种是非晶态材料。所谓晶态材料，是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之，内部原子排列处于无规则状态，则为非晶态材料,一般的金属，其内部原子排列有序，都属于晶态材料。科学家发现，金属在熔化后，内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却，原子就会随着温度的下降，而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来，形成晶体。如果冷却过程很快，原子还来不及重新排列就被凝固住了，由此就产生了非晶态合金,制备非晶态合金采用的正是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态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迅速冷却，仅用千分之一秒的时间就将,1300,的钢水降到,200,以下，形成非晶带材。,晶体,非晶体,非晶合金的化学成份,含铁,78%,到,81%,；,含硼,13.5%,；,含硅,3.5%,到,8%,；,含微量镍、钴等其它金属元素,。,非晶态合金与晶态合金相比，在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁元素为主的非晶态合金为例，它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。由于这样的特性,非晶态合金材料在电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中具备了广阔的应用空间。例如，用于航空航天领域，可以减轻电源、设备重量，增加有效载荷。用于民用电力、电子设备，可大大缩小电源体积，提高效率，增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于,综合业务数字网,ISDN,中的,变压器,。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效，具有广阔的市场前景。,非晶合金带材的制造过程,典型退火曲线,退火能消除应力，改善铁心性能，降低损耗。,保温温度的下限：,在一般在,310,以上，可消除急冷引起的内应力,上限：则要小于材料的居里温度,为了使非晶合金得到最理想的磁特性，需在磁场中退火，退火时的外磁场大小应使非晶合金在退火过程中接近磁饱和。,非晶合金铁心材料,非晶合金成品铁芯,2,、非晶合金的主要特点,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：,(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),非晶合金材料的单片厚仅为,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，现把非晶合金配电变压器的产品，都设计成全密封式结构。,3,、变压器非晶合金结构特点,利用导磁性能突出的非晶合金，来用作制造变压器的铁心材料，最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,34,保证和考虑的。主要体体现以下几个方面：,(1),非晶合金片材料的硬度很高，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),非晶合金单片厚度极薄，材料表面也不是很平坦，则铁心填充系数较低。,2,、非晶合金的主要特点,(3),非晶合金对,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，非晶合金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，三相非晶合金配电变压器最合理的结构为：,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。,非晶合金变压器发展前景,推广应用非晶合金铁心变压器不仅有良好的节能效益，而且还有环保效益。节能相当于减少发电量或少建火力发电厂，从而减少了发电厂排放的,CO2,、,SO2,和氮氧化物等。,非晶合金铁心配电变压器在国外早已使用并取得了成功经验。美国有,100,多万台非晶合金铁心配电变压器挂网运行；日本已有,35,万台在运行，目前世界上最大的,5 000kVA,的非晶合金变压器也在运行；欧盟国家也有应用；亚洲的印度、孟加拉国、韩国、泰国等国家都有非晶合金变压器制造厂。我国从,20,世纪,90,年代初开始生产和应用非晶合金变压器，但发展较为缓慢，推广的效果不很理想。,三相油浸式非晶合金铁心配电变压器与,S11,型三相油浸式配电变压器相比，其有效材料消耗较大，制造耗费工时较多，因而成本较高。按目前材料价格计，前者的价格约为后者的,1.3,倍。这一价格与前些年相比，供需双方还是可以接受的，这就有利于大范围推广应用。另外，采购变压器不能只看价格，应对总费用（,TOC,）进行评估，看其在寿命期内的总成本是否最低。这也是国际上通用的方法。,2005,年,6,月，国家电网公司农电工作部在组织讨论非晶合金变压器标准时，已将此方法作为该标准的附录。,目前，除油浸式非晶合金铁心配电变压器外，根据市场和用户需要，又推出了多种非晶合金铁心变压器类产品：非晶合金铁心干式变压器、非晶合金铁心地下式变压器、高燃点油非晶合金铁心变压器、非晶合金铁心组合式变压器（即美式箱变）、预装式非晶合金变电站（即欧式箱变）等等，其应用范围越来越广。,非晶合金变压器发展前景,非晶合金变压器若能完全替代新,S9,系列配变，如,10kV,级配电变压器年需求量按,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，国家在城乡电力网系统发展与改造中，若能大量推广采用三相非晶铁心配电变压器产品，其最终会获得节能与环保两方面的效益。,非晶合金变压器型号,（三）结构特点：,1.,铁心：非晶合金铁心带材采取三相三柱式铁心制造工艺，铁损比常规产品低,70%80%,。铁心温度特低，外观简洁，占地面积小。,2.,低压线圈为箔绕式结构，选用,NOMEX,材料作层间和端部绝缘，引线铜排、铜箔经专用设备采用氩弧焊接，线圈整体烘干后经,VPI,真空压力浸渍高温烘焙固化成型。,3.,高压线圈采用,NOMEX,纸绝缘导线与采用绕包式生产工艺相结合的工艺，线圈结构为多层分段圆筒式，纵向多气道结构，采用,NOMEX,纸包无氧铜扁线作导体，以,NOMEX,纸做层绝缘，以,H,级材料作端部绝缘。外表包绕多层,NOMEX,纸，线圈整体烘干后，再经,VPI,真空压力浸渍高温烘焙固化成型。机械强度高，散热性能好，防尘能力更强。,4.,器身采取线圈作为承重主体，铁心悬挂式结构。铁心搭接部分采取特殊胶水端封工艺，确保铁心受力最小。,77,结构,:,-,单相心式,-,单相壳式,-,三相四框五柱式,非晶合金铁芯油浸变压器,采用了高导磁率的软磁铁芯，磁滞损耗大为降低，芯片,厚度很薄,，,电阻率很高,，,涡流损耗降低,。非晶态合金铁芯变压器的,空载损耗,比同电压等级、同容量普通铁芯变压器低,70,80,，即,只有普通变压器损耗的,20,30,；,空载电流下降,80,，只有普通型的,20,二、非晶合金铁芯变压器,非晶合金铁芯具有高导磁率软磁材料，,B-H,磁化曲线狭窄，磁滞损耗小；铁芯厚度薄，电阻率高，涡流损耗小,与普能铁芯比，,空载损耗低,70,80,；空载电流下降,80,非晶合金变压器装配图解（仅供参考）,框式夹件装配,紧固四个夹件的螺丝,四根螺杆吊紧,夹件整体平卧垫平，拆除一侧旁夹件和两根螺杆,在需要装配的铁心接头处涂变压器油，让油有一定的渗透,在夹件内侧放适量的绝缘纸板和橡胶垫，并将铁心依次从夹件开口处吊入,先吊入第一排（,8,个铁心一台）铁心，将,铁心接头部分朝下夹件，并调整好中心距,再吊入第二排（,8,个铁心一,台）铁心，并调整好中心距和接头朝向,放入绝缘纸板，将旁夹件和螺杆紧固,将夹件翻转,90,度，使铁心,上夹件落地，下夹件朝上，并放稳,将待套线圈的三相腿柱用绷带扎紧，并拆除下夹件,将绝缘纸板绑扎在三相铁柱上（图示针对线圈无内纸筒时）,将非晶铁心的接头打开,将打开的铁心接头用绝缘纸板保护住,放置绝缘件和木垫块,将线圈垂直套入铁心柱,按,B,、,A,、,C,相三个线圈逐个完全套入,线圈上端部放置布料、纸板封盖，防止铁心碎片垫入线圈内,按铁心接头打开时相反的顺序闭合接头,在矽钢片和非晶带材之间垫适量绝缘纸及橡胶，关闭矽钢片，并用耐油的胶带将矽钢片接头封紧,关闭所有铁心接头，并在接头内侧和线圈之间插入适当的绝缘纸板,在铁心接头的两侧面涂耐温和耐油的硅胶,把硅胶刮平整,在两层铁心的接头之间也填充满硅胶,在铁心侧面和线圈之间插入插片，力度适中,在铁心接头处插入接地片,将接地片引出，并引油箱接地,在铁心下轭和线圈侧面放置,适当的绝缘纸板、橡胶和木垫块,安装下夹件，紧固螺杆。,注意下轭夹件和铁心下轭之间的绝缘纸板松紧程度,