S11型配电变压器的推广应用.

作者：陈玉国 侯兆礼 刘辉

　　陈玉国 侯兆礼 刘辉 山东省现代达驰电工电气股份有限公司 (274200)
　　
　　【摘要】　降低变压器损耗，提高配电系统的效率，是目前我国电力系统所关注的问题。本文对S9、S11型配电变压器的结构特点和性能作了介绍，并对各种型号配变作了比较。
　　
　　【关键词】　配电变压器　推广应用
　　
　　1　前言
　　
　　随着我国电力事业的迅速发展和电网建设与改造的深入，电力用户对变压器的要求越来越高，对配电变压器的性能水平也有了新的要求。为了加快产品的更新换代和满足市场的需求，国内企业开发了S9型配电变压器的升级换代产品--S11型系列低损耗配电变压器，并已广泛推广应用。
　　
　　2　设计思想
　　
　　(1)　S9系列低损耗配电变压器。S9系列低损耗配电变压器是在总结以往10kV级配电变压器设计制造经验的基础上进行的。设计的主导思想是提高产品水平，增强产品的可靠性。设计中在原有成熟技术的基础上，运用了多项新技术。
　　
　　(2)　S11系列低损耗配电变压器。S11系列低损耗配电变压器设计的主导思想是比S9进一步优化设计，改进结构，降低空载损耗，提高产品水平。
　　
　　3　结构特点
　　
　　S11系列配电变压器铁心为圆形三级接缝叠片结构，对产品绝缘结构进行了一些局部改进，扩大了高压圆筒式绕组的应用范围，改变了高压和低压绕组端面的有效支撑，采用了新的吊板和引线的夹持方式等等。同时，采用了一些新材料、新组件和新的紧固件等，使产品在性能和结构方面都达到一个较高的水平。S11系列低损耗配电变压器按铁心材料和结构的不同，有以下三种：
　　
　　(1)　叠积式铁心结构的S11系列配电变压器。在S9型产品结构与制造经验的基础上，开发的叠片式S11系列配电变压器，采用优质取向冷轧硅钢片，采用新的叠片形式，改善了磁路结构。该系列产品在生产制造上可以充分利用现有设备资源，不必增加新的设备和新的投入；产品结构相对S9型产品没有大的变化，可以充分发挥原有制造经验，有利于保持产品质量的稳定。
　　
　　(2)　非晶合金铁心的S11系列配电变压器。非晶合金材料片极薄，磁密低，硬度是硅钢片的5倍，加工剪切很困难，一般是以边缘剪切处加温而获得良好的剪切面，故非晶合金变压器铁心截面呈长方形，相应地绕组也呈长方形。
　　
　　单相非晶合金铁心变压器的铁心结构是一个框，三相变压器的结构是由四个框合并成类似三相五柱式结构，一般三相非晶合金变压器的高压联结组为D接法。
　　
　　(3)　R型卷铁心结构的S11系列配电变压器。应用电子计算机技术，将冷轧取向硅钢片经过专用计算机控制的曲线滚剪机加工，裁剪成一条宽度连续变化的线性钢带，再卷绕成封闭形铁心，其截面形状近似为纯圆形，故称为R型铁心。用这种铁心制成的R型铁心变压器的结构特点有：
　　
　　①铁心。三相R型铁心变压器的铁心结构是由两个长方形其截面为内凸的铁心和包围在其外的截面为外凸的铁心组成的三相带外框双框卷铁心。
　　
　　②绕组。R型铁心变压器的高低压绕组是在铁心柱上直接绕制的，因此，一般采用层式或螺旋式线圈，层间绝缘全部采用网格点胶纸，绕组同心度好，径向机械强度高。
　　
　　③器身。采用新的器身绕组端面有效支撑结构，夹件上的吊板和箱盖下的吊板各开可移动的槽孔，解决器身悬空顶箱盖问题。
　　
　　④油箱。油箱有管状散热器油箱、片式散热器油箱、波纹油箱等几种。
　　
　　4　性能对比
　　
　　S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。有以下几个特点：
　　
　　(1)　硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60%～80%，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。
　　
　　(2)　连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20%～35%。
　　
　　(3)　卷铁心经退火工艺后，其导磁性能可恢复到机加工前的原有水平。
　　
　　(4)　卷铁心结构成自然紧固状态，无需夹件紧
　　
　　固，避免了因铁心夹紧所带来的铁心性能恶化，损耗增加。
　　
　　(5)　卷铁心自身是一个无接缝的整体，且结构紧凑，在运行时的噪音水平降低到30～45dB，保护了环境。因此，很适合于建筑物内和生活区安装使用。
　　
　　(6)　卷铁心节约加工材料，硅钢片无横剪工序，边角废料少，材料利用率比S9型叠铁心变压器高。
　　
　　卷铁心变压器的生产，目前我国主要集中在10kV电压等级，电力部门采购的卷铁心变压器以315kVA及以下的容量居多。
　　
　　同国外产品空载损耗指标比较：比日本东芝变压器空载损耗降低39%，比意大利变压器空载损耗降低39.6%。因此，我国目前生产的S11卷铁心配电变压器在空载损耗方面在国际上具有领先地位。
　　
　　卷铁心变压器的缺点：一是铁心退火工艺要求较高；二是铁心卷绕和线圈绕制需要专用设备；三是铁心和绕组维修较困难。
　　
　　5　推广应用前景
　　
　　降低变压器的损耗，提高供配电系统效率，是目前世界各国关注的问题。在整个供电系统中，配电变压器所占比重最大，改进其性能，降低损耗指标，对电力系统节能，提高系统可靠性具有重要的意义。卷铁心变压器有其独特的结构优势，空载损耗小，噪音低，机械和电气性能优越。因此，国家电力公司农电工作部、成套设备部、电力机械局联合召开了S11卷铁心变压器应用研讨会，明确各地可根据实际情况推广使用。国家经贸委以国经贸厅电力[2002]122号文《关于在农村电网建设与改造工程中推广使用卷铁心变压器的通知》，要求在农村电网建设与改造工程中积极推广使用这一产品。