節(jié)能環(huán)保變壓器的探索

從原理上講，變壓器的有功功率損耗的計算方法為

式中，ΔP0為變壓器的空載損耗；ΔPK為變壓器的短路損耗；S30為變壓器的計算負(fù)荷；SN為變壓器的額定容量。

式中，I0% 為變壓器空載電流占額定電流的百分值；UK% 為變壓器短路電壓占額定電壓的百分值。

減小變壓器損耗的傳統(tǒng)的方法有繞組改制和鐵芯改制兩種。繞組改制法包括改高、低壓繞組降容法、調(diào)容法、保容法、增容法。鐵心改制法包括調(diào)換鐵心法、調(diào)換部分柱芯法、調(diào)換全部軛鐵法、增減芯柱級數(shù)法、增減芯柱直徑法、單片重疊鐵心法等。

近幾年興起的非晶合金鐵芯變壓器得到了大力推廣。非晶合金是一種厚度極薄，僅 0.03mm 厚的導(dǎo)磁材料。三相配電變壓器采用非晶四框鐵芯，它是經(jīng)退火交錯鐵軛接縫的結(jié)構(gòu)，鐵芯與繞組都是呈長方形截面。非晶合金材料與硅鋼片相比，更易于以極少的能耗磁化或消磁，比傳統(tǒng)硅鋼變壓器的空載損耗下降 80%左右，空載電流下降約 85%，節(jié)能效果顯著。此外，非晶合金材料在生產(chǎn)過程上較硅鋼片更環(huán)保，非晶合金材料采用超級冷凝固技術(shù)，把溫度在 1200℃以上的金屬合金溶液噴射到高速旋轉(zhuǎn)的冷卻棍上，一次成型；相比硅鋼片生產(chǎn)過程中的多道鑄、軋、酸洗等工藝更加環(huán)保，生產(chǎn)過程節(jié)能 70%。它是目前節(jié)能、環(huán)保效果較理想的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等配變利用率較低的地方。

還有一種方法是改進(jìn)變壓器的冷卻方式。例如蒸發(fā)冷卻電力變壓器。它對傳統(tǒng)冷卻方式作了大膽的革新，采用冷卻介質(zhì)直接吸收變壓器芯的熱量蒸發(fā)，經(jīng)冷凝器冷卻再液化放熱回到介質(zhì)中的循環(huán)冷卻方式，在變壓器冷卻介質(zhì)箱體上面有冷凝器，其上部腔與箱體由上連管連通，其下部腔有下降管通向介質(zhì)，蒸發(fā)冷卻的原理是利用流體沸騰時的汽化潛熱帶走熱量。

蒸發(fā)冷卻變壓器的第一個優(yōu)點是安全，它采用新型液態(tài)絕緣材料，不燃、防爆、滅火，杜絕火災(zāi)隱患；二是低耗節(jié)能，運行溫度低，在不增加銅線消耗的情況下，降低變壓器負(fù)載損耗；三是過載能力強(qiáng)，保證變壓器在負(fù)荷高峰期安全運行；四是綠色環(huán)保，新型液態(tài)絕緣材料無毒，對環(huán)境無影響，變壓器噪音低，可以循環(huán)利用；五是變壓器可和辦公區(qū)、生活區(qū)“親密接觸”，節(jié)省了大量的土地和空間，使用蒸發(fā)冷卻變壓器可使變電站節(jié)省占地面積 30%；六是免維護(hù)，新型液態(tài)絕緣材料性能穩(wěn)定，壽命期內(nèi)無需監(jiān)測、更換，運營成本大幅降低。