(1)電力變壓器
目前,已在系統(tǒng)運(yùn)行的代表性產(chǎn)品包括:1150KV、1200MV·A,735~765KV、800MV·A、400~500KV、3相750MV·A或單相550MV·A,220KV、3相1300MV·A電力變壓器;直流輸電±500KV、400MV·A換流變壓器。電力變壓器主要為油浸式,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為芯式和殼式兩類。芯式生產(chǎn)量占95%,殼式只占5%。芯式與殼式相互間并無(wú)壓倒性的優(yōu)點(diǎn),只是芯式工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,因而被大多數(shù)企業(yè)采用;而殼式結(jié)構(gòu)與工藝都要更為復(fù)雜,只有傳統(tǒng)性工廠采用。殼式特別適用于高電壓、大容量,其絕緣、機(jī)械及散熱都有優(yōu)點(diǎn)且適宜山區(qū)水電站的運(yùn)輸。
(2)配電變壓器
國(guó)外配電變壓器容量能達(dá)到2500KV·A,有圓形與橢圓形鐵心形式。圓形的占絕大多數(shù),橢圓形的由于M0(鐵心柱的間距)小,因而用料可以減少,其對(duì)應(yīng)線圈為橢圓形。低壓線圈有線繞式與箔式,油箱有帶散熱管的(少數(shù))與波紋式的(大多數(shù))。
(3)干式變壓器
近來(lái)來(lái),干式變壓器在國(guó)內(nèi)得到迅猛發(fā)展,在京、滬和深等大城市,干變已經(jīng)占到50%,而在其他大中城市也已經(jīng)占到20%。干變有四種結(jié)構(gòu):環(huán)氧樹(shù)脂澆注、加填料澆注、繞包和浸漬式。目前,歐美廣泛采用開(kāi)敞通風(fēng)式H級(jí)干式變壓器,是在浸漬式 基礎(chǔ)上吸取了繞包式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)并采用Nomex紙后發(fā)展起來(lái)的新型H級(jí)干變,由于售,在我國(guó)尚未推廣。目前,國(guó)內(nèi)通過(guò)短路試驗(yàn)容量大的干式配電變 壓器是2500KV·A、10/0.4KV;通過(guò)短路試驗(yàn)容量大的干式電力變壓器是16000KV·A、35/10KV。 [3]
(4)非晶合金變壓器
非晶合金變壓器雖然抗短路性能差,噪聲大,但是節(jié)能,因此未來(lái)發(fā)展前景可觀。目前,中國(guó)大的非晶合金變壓器鐵心生產(chǎn)企業(yè)具有3000~4000t的鐵心年產(chǎn)能力,鐵心及變壓器的生產(chǎn)技術(shù)并不是制約推廣非晶合鐵心金變壓器的關(guān)鍵性因素,非晶合金帶材的突破才能促成產(chǎn)品質(zhì)的飛躍。
(5)卷鐵心變壓器
目前,卷鐵心變壓器的生產(chǎn)主要集中在10KV級(jí),容量一般小于800KV·A,也試制了1600KV·A,但電力部門(mén)采購(gòu)以315KV·A以下容量的居多,適合用于農(nóng)網(wǎng)。 中國(guó)現(xiàn)有卷鐵心變壓器生產(chǎn)廠200多家,有一定規(guī)模的占20%。中國(guó)強(qiáng)卷鐵心變壓器生產(chǎn)能力約為1600萬(wàn)KV·A,但實(shí)際產(chǎn)量較低
(1)選用材料制造變壓器
變壓器是通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)改變網(wǎng)路電壓的,主要材料是硅鋼片和電磁線。這兩種材料質(zhì)地的優(yōu)劣,直接影響變 壓器的損耗特性。由運(yùn)行中變壓器鐵心形成的損耗通稱空載損耗,損耗值是恒定的,與變壓器的負(fù)載率無(wú)大關(guān)系,也是不可避免的。但導(dǎo)磁材料的優(yōu)劣,可以改變其損耗的大小。代節(jié)能變壓器就選用了的Q11、 Q10冷軋晶粒取向硅鋼片,淘汰熱軋的D44等硅鋼片,結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)使空載扭耗降低40%。
(2)優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)工藝
從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝入手改善變壓器的損耗特征,是制造廠的主要研究課題。電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用于變壓器設(shè)計(jì),為設(shè)計(jì)工作開(kāi)拓了廣闊的前景,可在理想的銅(電磁線 )鐵(硅鋼片)比例下,以損耗低和銅鐵耗量少為設(shè)計(jì) 目標(biāo)。使材料和優(yōu)化設(shè)計(jì)的曲線相交于一點(diǎn),從而獲得佳效果。鐵心結(jié)構(gòu)由原來(lái)的直接縫改為半直半斜和全斜接縫,則是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的突破性改進(jìn),可使晶粒取向硅鋼片(即目前廣泛應(yīng)用的Q10、Q11)在鐵心接縫區(qū)的導(dǎo)磁方向得到緩和,降低了空載損耗。
另一個(gè)基本參數(shù)是變壓器的額定功率。只需將電流乘以電壓,就可以得到變壓器的額定功率,從而得到以伏安為單位的額定功率(VA)。小型單相變壓器在伏安時(shí)可以只使用額定電壓,而在較大電力變壓器時(shí),可以使用單位基洛伏安(千伏安),其中1千伏安等于1000伏特-安培,單位兆伏-莫雷斯(MVA),其中1兆伏安等于10,000千伏安。
對(duì)于理想的變壓器(忽略任何損耗),次級(jí)線圈中的可用功率與初級(jí)線圈中的相同,它們都是恒定功率設(shè)備,只改變電壓/電流的比值就可以改變功率。所以在理想的變壓器中,功率比等于1 (單位),也就是說(shuō),電壓 V乘以電流 I就不變。
也就是,一次側(cè)電壓/電流水平的電能轉(zhuǎn)化成二次側(cè)電壓/電流水平相同的電能,轉(zhuǎn)化成相同頻率的電能。雖然變壓器能提升(或降低)電壓,但電源不能提升。當(dāng)變壓器的電壓上升時(shí),電流下降,反之則相反,所以輸出功率總是和輸入功率一樣。所以,一次功率等于二次功率(P= P= S)