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随着国民经济的发展城市向大型化、繁华化发展,人口密集,高层建筑成群。城市网改造中规定110kV线路进城变电所以110kV变压器布站。以北京为例,三环路以内一个变电站供电半径为1.5km一个电站一般配置5万kVA到6.3万kVA的变压器三台。这么多的大型变压器在城市中心尤其是在政治色彩很浓的北京城里就好比是一颗颗定时炸弹。因此,人们开始对高燃点油变压器、SF6气体绝缘变压器重视起来.
目前,变压器主要向两个方面发展。
一 是向特大型超高压方面发展,电压等级由220V、380V和500KV将向750KV、1000KV发展。这些变压器一般都用在大型电站或电力的输送上,其可靠性至关重要,因此制造厂为改善电、磁、热、力的性能和分布的合理性采取了很多措施。
铁芯制造所涉及的工艺及装配要使变压器的空载损耗加工系数尽可能降低,目前采用的硅钢片都是冷轧晶格取的优质硅钢片,片型也越来越薄,0.35mm的已淘汰,一般为0.3mm、0.27mm和0.23mm厚的硅钢片.
叠片时为减少不必要的工时和损耗,生产厂家已经采用不叠上轭工艺。铁芯绑扎一般都是人工用无纬玻璃粘带绑扎,这样绑批的力量不够也不均匀,目前个别厂家用铁芯绑扎机绑效果良好,应逐渐推广。线圈制造所涉及的工艺与工装要保证较低负载损耗,较高承受短路机械力的能力和较好的散势性能,电磁线目前很少用电解铜杆拉拔,基本上都用电阻率低,表面质量较好的无氧铜杆,但还有些小厂仍然采用电解铜,对于大型产品为提高机械强度可采用半硬线。在绕线圈时为保证线圈的绕紧,线圈幅向尺寸尽可能做到零公差,尤其是换流变压器的阻抗误差要求非常严,这就要选用立式绕线机或者带有拉紧、幅向和轴向压紧装置的卧式绕线机,线圈干燥时尽可能采用带压干燥或恒压干燥,这样线圈承受短路机械力的能力大大提高。绝缘件加工,有不少厂家对绝缘件加工不重视绝缘车间环境不好,这样很难保证线圈的绝缘强度。甚至有的小企业绝缘件加工和金属作加工共用同一台设备。应该做到恒温、恒湿。
二 是向节能化、小型化、低噪音、高阻抗、防爆型发展。这些产品以中小型产品为主,如目前在城网、农网改造上被推荐采用的新S9型配电变压器,它是第七代节能产品,还有卷铁芯变压器、非晶合金变压器、全密封变压器、组合变压器、干式变压器、高燃点油变压器、SF6气体绝缘变压器等。这些变压器的生产工艺基本上能够借用上述大型变压器的生产工艺,另外根据不同产品有不同的工艺特点。比如卷铁芯变压器,目前生产的危铁芯变压器都是封闭式铁芯有多级型和R型铁芯,这就需要配备卷铁芯机,特殊绕线机,铁芯退火炉,不然很难生产出卷铁芯变压器。又如,为达到产品少维护而发展的纹油箱型全密封变压器,就要配备波纹油箱生产线,目前我国有简易式波纹油箱生产线也能满足生产要求。非晶合金变压器,由于非晶带材料特别薄约0.03mm并特殊脆,一般生产厂家很难加工成铁芯,所以一般都是购买现成的铁芯.
随着我国国民经济的迅速发展,对电力的需求也日趋上长,作为输变电系统中的主要设备-变压器也得到了长足的发展。为适应和满足市场需求,许多制造厂家为不断地改进产品结构,提高产品性能从国外引进先进的生产技术和装备,在新工艺新材料的探索方面做了不懈的努力。
变压器制造工艺的发展主要结合新产品新结构的特点研究出与之相适应的工艺,并着重于新材料和新装备的开发应用来不断提高产品的质量和可靠性,但这些新工艺的研究开发需要大量的奖金投入和生产成本的提高,而目前我国变压器供大于求,价格竞争异常激烈,用户在招标活动中首选条件是价格因素,因此各生产厂家很难进行大量的投入,这样生产工艺就无法发展,产品质量上不去,质量上不去,价格也不会高,没有利润于是造成恶性循环。
我国将来变压器发展方向仍是节能型,低噪声及防火防爆型,高可靠性方面发展,所以上述谈的一些工艺仍要继续推广普及使用。另外选用优质低损耗导磁物质,大型产品可选用激光照射或刻槽硅钢片,带轴向幅向压紧装置的绕线机、汽相干燥设备、步进式横剪线等先进生产设备要普及使用。绝缘材料加工尽可能由专业生产厂家统一加工逐步增加新兴固体绝缘材料如注塑件等,国外绝缘件加工用激光切割,我国也可能发展用少许光加工绝缘件。另外,对变压上在质量上应下大力气加以研究,如油箱表面处理、油漆的种类等使油箱尽可能美观.。
变压器节能潜力大
全国输配电技术协作网的一位专家介绍说,变压器是电力输送的关键电气设备,由于数量众多,变压器本身消耗的电能也相当可观。相关数据显示,目前,我国所有变压器自身消耗的电能占全国发电量的3%-10%。而在配电网损耗中,变压器损耗占40%-60%,节能潜力巨大。
按照《节能减排“十二五”规划》的要求,“十二五”期间降低电力变压器损耗,其中空载损耗降低10%-13%,负载损耗降低17%-19%。因此,对在网运行的高能耗变压器实施节能产品替代已成为行业发展趋势。
据了解,节能配电变压器包括非晶合金铁芯变压器、调容变压器等。如非晶合金变压器,是上世纪70年代开发研制的一种节能型变压器。由于使用了一种新的软磁材料——非晶合金,使得非晶合金变压器的性能超越了传统的硅钢变压器。经测算,非晶合金变压器比传统的硅钢片变压器空载损耗下降约80%,空载电流下降约85%,是目前节能效果较理想的配电变压器,但其在价格和原材料供应方面不具备优势。