非晶合金变压器简介

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1、非晶合金油浸式变压器简介一、概述 非晶合金变压器是采用新型导磁材料非晶合金带材来制作铁心的新型 高效节能变压器。非晶合金变压器的最突出的特点就是空载损耗和空载电流非 常小，SH15型非晶变比用硅钢片作为铁心的S9型变压器空载损耗下降70%以 上，空载电流下降约 80%，是目前节能效果非常好的配电变压器。是符合国家 经委、计委公布的?中国节能技术大纲?精神的理想电气产品。自1982 年美国通 用电气公司研制的非晶配电商业投运以来，这二十多年来非晶变已经在国内、 国外电网上普遍运行了。二、非晶合金变压器的开展历程1 、国外开展历程 非晶合金变压器技术最早是由美国首先开展起来的，其主要开展历程如下：

2、 1960 年，美国加利福尼亚大学在金和硅的合金中发现一种导磁的非晶合金；1974 年，美国联信公司研制出铁基非晶合金，同年，美国通用电气公司发现非 晶合金具有低单位损耗特性；1978年，美国研制出10kVA非晶合金变压器；1982 年，美国通用电气公司、美国电力研究所和帝国电力研究公司结合研制的非晶 合金变压器投入运行；1986 年，美国通用电气公司开场商业化批量消费非晶合 金变压器。目前非晶合金变压器技术已在世界上许多国家都得到应用和开展， 在瑞士、英国、西班牙、加拿大、日本、印度、菲律宾、台湾等国家和地区都 有非晶变制造厂。2、国内开展历程 我国非晶合金变压器技术应用与开展相对较晚， 1

3、985 才开场非晶合金变压器的研制工作，但近几年来开展相对较为迅速，主要开展历程如下：1985年，上海变压器厂引进国外非晶合金铁心，装配完成一台30kVA的非 晶合金变压器，同年，上海钢铁研究所研制出100kVA的三相叠片式非晶合金变 压器；19911995年，国内结合了上海变压器厂、天津变压器总厂、北京变压器 二厂、保定变压器厂、辽阳变压器厂和佛山变压器厂 6 家消费厂，试制完成额 定容量为160、200、315kVA和500kVA等4种规格的样机6台；1998年，上 海置信电气股份率先从美国通用电气公司引进了非晶合金变压器消费技术，并 拥有消费非晶合金铁心的工艺设备，正式开场了非晶合金变压

4、器规模化消费时 代。我国的非晶变市场是从2006 年开场急速升温，从最早的十几家消费厂经过 08、09 年的扩张，到2021 年，目前市场已有一百多家消费非晶变的厂家，其中 具备规模消费才能的将近有二十家。三、非晶合金变压器主要分类按照非晶合金变压器的构造组成、功能特点以及适用领域，目前非晶合金 变压器主要分类如下：三相油浸式非晶合金变压器、单相油浸式非晶合金变压 器、地埋式非晶合金变压器、非晶合金路灯变压器、箱式非晶合金变压器、干 式非晶合金变压器、风力发电用非晶合金变压器、光伏发电用非晶合金变压器 等等。四、正常使用条件海拔不超过 1000m 户内或户外最高环境气温度+40C最高日平均温度

5、+30C最高年平均温度+20C最低气温-25 C地震烈度：8度污秽等级：111级根据用户要求可提供在特殊使用条件下运行的变压器。海拨超过 1000m 高 的每超过 100m 其额定短时外施耐压值将进步1%，因此绝缘间隔 也将随着海拨 高度的增加而增大，这样就会相应的增加制造本钱。而在地震高发区或严重污 秽的地方，因为要增加一些特殊处理，也会因此增加制造本钱。五、执行标准a. 电力变压器 第 1 部分：概述b. GB 1094.2-1996 电力变压器 第2部分：温升c. GB 1094.3-2003 电力变压器 第 3 部分：绝缘程度、绝缘试验和外绝缘空气间隙d. GB 1094.5-2021

6、电力变压器 第5部分：承受短路的才能e. JB/T 10318-2002油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求f. GB /T 6451-2021油浸式电力变压器技术参数和要求g. JB/T 10088-2004六、 型号含义6kV-500kV级电力变压器声级电压等级kV 额定容量 kVA 密封式油箱 性能程度代号 非晶合金铁心 箔式绕组三相注：D表示单相，B箔式绕组只是低压绕组并且只在100kVA及以上容量 才有，2500kVAkV，但要在合同上明确规定。另外一个签合同时要注明联接 组别，非晶变一般采用 Dyn11 接法。七、非晶合金材料非晶合金是一种新型节能材料，它是以铁、硼、硅、钴和

7、碳等元素为原料 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。非晶合金带材消费 时，在铁、钻、镍、铬等金属中添加硅、硼、碳等非金属，将1400C咼温下一一 定比例的铁、硅、硼等混合热熔液，以相当于每秒钟冷却一百万摄氏度的高速 冷却，冷却速度为105107K/s,冷却底盘的转动速度约为30m/s，从溶液到薄带 成品一次成形。由于高速旋转和冷却时的高温骤降，合金箔的原子构造呈现无 序排列，类似于玻璃，不存在通常金属合金所表征的晶体构造，故称其为非晶 合金。采用非晶合金带材制造的变压器的空载损耗和空载电流非常低，可减 少CO、SO、NOx等有害气体的排放，它也被称为二十一世纪的绿色材料。1、非

8、晶合金带材的产业情况：世界上现只有两家公司能批量消费非晶合金 带材，一家是日本日立金属公司，另一家是中国的安泰科技公司。美国曾是世 界上最大的非晶合金材料制造商，霍尼韦尔Honeywell公司是最早拥有非晶 材料制造的平板流技术专利，年消费才能达3万吨以上的，2003年被日本日立 金属公司收买。日立公司经过2021年扩产后，现年消费才能到达8万吨。而安 泰科技公司经过2021和2021年两条万吨级的消费线投产后，现具备年产4万 吨的产能，但带材质量还不是太稳定，只能做142mm片宽的带材。2、非晶合金带材的特性：非晶合金带材主要有铁基、铁镍基、钴基二大类， 用于非晶合金变压器是铁基非晶合金，它

9、有以下几个特性：1非晶合金没有晶格和晶界存在，因此，其磁化功率小，并具有良好的 温度稳定性。由于非晶合金为无取向材料，故可采用直接缝，且不用分级，使 制造铁心的工艺比拟简单。2非晶合金带材的厚度为0.020.03 ,是硅钢片的非常之一左右。因 此涡流损耗大大降低。其外表不太平整，电阻率较高，单位损耗仅为硅钢片的 20%30% 。3非晶合金带材的硬度约是硅钢片的5倍，加工剪切比拟困难。而且脆 性较大，常温下进展切割，边缘容易出现碎裂、变形和起层现象。因此非晶合 金带材在加工时，先部分加高温，再用特殊的刀具进展切割。4非晶合金对机械应力非常敏感。消费过程中的压、拉、弯、打等应力都会影响其磁性能，这

10、些施加到铁心的应力会增大产品的空载损耗和噪音，一 般会增加 20%200%。因此，在非晶变构造设计时应采取特殊的紧固措施，以 减少铁心受力；另外防止采用以铁心作为主支承的构造设计方案；在整个消费 制造过程中也应尽量轻拿轻放减少铁心受力。5非晶合金的磁致伸缩程度比硅钢片高约10%，这直接影响到非晶合金 变压器产品的噪音程度，普通非晶变会比同容量的硅钢片变压器高58 分贝。 在设计和消费过程中，不宜过度夹紧，否那么将增大变压器的噪声。八、非晶合金变压器的消费工艺流程铁芯：外购检测验收存放待用 绝缘：纸板下料冲剪机械加工手工装配送线圈车间和装配车间线圈： 低压线圈绕制高压线圈绕制线圈整形线圈枯燥送装

11、配车间 器身装配： 线圈和铁芯插装器身绝缘装配引线装配半成品试验测直流 电阻、变比、开关连接组别等 油箱：外购清洗送装配车间 总装：器身枯燥处理器身整理真空注油装外部零件 补油试漏静放成 品试验包装出厂九、非晶变的性能特点 1铁心的导磁材料采用非晶合金。由于非晶合金不存在晶体构造并具有软 磁特性，磁滞回线的面积很狭窄，磁化功率小，电阻率高，涡流损耗小，所以 采用此材料制造的变压器的空载损耗和空载电流非常低。2.由于非晶合金比拟脆、饱和磁通密度较低约1.5T，所以非晶合金铁 心的额定磁通密度一般为1.31.4T比冷轧硅钢片1.61.7T低。变压器 铁心采用非晶合金带材一般卷制成三相五柱式构造，使

12、变压器的高度比三相三 柱的低。铁心截面为矩形，其下轭可以翻开便于线圈的套装。当然由于非晶合 金带材的厚度为，只有硅钢片的1/10 左右，非常薄、脆，并且对机械应力很敏 感，因此装配时要注意轻拿轻放，防止因为过多的外力而增加产品的空载损耗 和噪音。3.低压绕组除小容量160kVA以下采用铜导线以外，一般采用铜箔绕制 的圆筒式构造；高压绕组采用多层圆筒式构造，使绕组的安匝分布平衡，漏磁 小。高、低压绕组采用导线张力装置一起绕制成矩形线圈，并通过热压整形将 线圈固化成一整体，以增强绕组的机械强度和抗短路的才能。4器身装配、油箱构造、保护装置等采用不吊心构造，并采用真空于燥、 真空滤油和注油的工艺，采

13、用全密封油箱，没有储油柜等构造。5 SH15 非晶变的负载损耗与 S9 系列常规油变的负载损耗一样，空载损耗 非晶变 SH15 系列比 S9 系列下降 70左右；空载电流非晶变 SH15 系列比 S9 系列下降 80左右。6非晶变联结组采用 Dyn11 接法，减少了谐波对电网的影响，改善了供电 质量。由于非晶变的铁心都是四框五柱式构造，在YynO结线的状态下，三相不 平衡负载电流会引起三相电压的严重衡。7 由于非晶变采用全密封构造，绝缘油和绝缘介质不与空气接触，在正常 运行下不需要换油，这就大大降低了变压器维护本钱和延长了使用寿命。并且 可在潮湿的环境中运行，是城市和农村配电网络中理想的配电设

14、备。8.虽然非晶合金变压器的有效本钱比S9型平均上升了 20%以上，其售价比S9 型约高 30%以上，但其比 S9 型同容量的变压器其空载损耗降低 75%以上， 年运行本钱平均降低 30%，通过年电能损耗，年电能损耗本钱，年节电费的计算，一般在三到四年内可以收回它相对于硅钢片铁心变压器所增加的投资本钱。十、开展前景 变压器是输变电中的损耗大户，在配电网损耗中变压器损耗约占30%60%，其 中空载损耗约占变压器损耗的 50%80%，因此推广高效节能的变压器是电网节 能的重要途径。在配电网和新能源领域，预计末来10 年非晶合金变压器的总需 求量将达12.7亿kVA,按每台315kVA计算约403台

15、，市场规模达1613亿元。 而09年非晶合金变压器市场规模才约17亿元，可以预见将来非晶合金变压器 市场空间宏大，前景广阔。从2000年开场国内已可以批量消费非晶合金变压器 了，但国家电网一直没有大力推广，主要是考虑上游原材料即非晶合金带材 供应缺乏，价格高；而且行业的垄断利润是被外资企业日本日立金属公司 获取。目前我国安泰科技公司的非晶合金带材已量产成功，产能4万吨/年，打 破了日立金属的垄断地位。随着安泰科技公司的产能释放，非晶合金带材的供 应瓶颈以及核心技术被国外垄断的问题都将解决，这大大有利于推广非晶合金 变压器。此外，我国2004年、2006年、2021年先后出台了一些政策法规及强

16、迫性国家标准，加强节能减排工作，也使各省市政府职能部门及电力企业充分 认识到加强节能减排工作的重要性和紧迫性，加强了高效节能变压器的推广力 度。非晶合金变压器属高新技术，绿色环保节能产品，国家已将非晶变列为“十 一.五期间重点推广工程。附：S9、S11型系列配电变压器与SH15非晶合金变压器的性能参数比拟容量空载损耗铁损W负载损耗铜损W空载电流%短路阻KVASH15S11S9S9、S11、SH15SH15S11S9抗%30331001306004.0504313017087063501502001040806018025012501007520029015001258524034018001601002804002200200120340480260025014040056030503151704806703650400200570800430050024068096051506303208101200620080038098014007500100045011501700103001250530136019501200016006301640240014500