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配電變壓器發(fā)展及現(xiàn)狀
作者：峰恒普洛 時間：2016-07-04
配電變壓器是將輸電電壓的電能降壓后，向用戶直接配送的主要設備，根據(jù)電磁原理進行設計制造。各電壓等級的繞組分別與輸電系統(tǒng)、用電設備相聯(lián)，變壓器的導磁系統(tǒng)作為電磁能量轉換的部件，只要高壓繞組與輸電系統(tǒng)相聯(lián)，不論低壓繞組是否接有負載，在導磁系統(tǒng)中就始終有空載損耗與空載噪聲產生，當?shù)蛪豪@組接有負載時，繞組中通過一、二次電流，兩個繞組中就有負載損耗產生。對配電變壓器而言，負載噪聲一般較小。從發(fā)展趨勢來看，重點要降低空載損耗，降低空載噪聲；發(fā)展全密封結構以滿足免維修要求。對防火有要求的場所，還需發(fā)展干式變壓器。我國配電變壓器行業(yè)經(jīng)過不斷努力，在90年代以后較過去有了突破性的進展，變壓器性能不僅是鐵心硅鋼片材質的改進，而且在容量結構和制造工藝都有所突破，因而在節(jié)能降耗、降低空載電流和降低噪音等方面都取得了較大進展。以下從導磁系統(tǒng)（鐵心）、導電系統(tǒng)（繞組）、降低損耗和其他改進等四個方面介紹配電變壓器的發(fā)展及趨勢。
1、導磁系統(tǒng)發(fā)展的歷史回顧
自1885年匈牙利的岡茨工廠，研制成功世界上第一臺具有閉合磁路的單相變壓器以來，變壓器制造業(yè)已有117年的發(fā)展歷史。第一臺變壓器是采用一般碳素鋼絲作為鐵芯的導磁材料，將鋼絲繞成卷鐵芯結構，繞組繞在卷鐵芯上。這種變壓器雖可輸送電能，但損耗較大，輸電效率很低。由于受絕緣材料的影響，最早的配電變壓器都是干式結構，其電壓低，容量小。
1903年世界上出現(xiàn)了熱軋硅鋼片，于是鐵芯結構改為疊片式，當時的空載損耗雖比鋼絲作為導磁材料時下降50％以上，但絕對值還是很大的。我國是在20世紀40年代發(fā)展變壓器生產事業(yè)的。當時是以板料熱軋硅鋼片作為鐵芯的導磁材料，由于熱軋硅鋼片無方向性，故三相鐵芯都是采用直接縫，疊片上有沖孔，鐵芯柱與鐵軛都用螺捍夾緊，鐵芯拄較高時，在鐵芯柱上有接縫。如此導磁材料的材質與鐵芯結構，都決定了空載損耗與空載噪聲都具有較大的值。由于配電變壓器都安裝在電線桿的平臺上，離居民區(qū)較遠，故一般多采用油浸式配電變壓器，在性能考核內容中也不考核空載噪聲。
1964年日本發(fā)明了高導磁晶粒取向冷軋硅鋼片，1968年起，世界上已可以買到這種硅鋼片的卷料，這就推動了導磁系統(tǒng)的結構改進，加工設備的現(xiàn)代化，使配電變壓器的空載損耗降低、空載噪聲降低。由縱剪生產線將1000mm寬的卷料剪裁成一定寬度的卷料，再由橫剪生產線剪切成一定形狀的疊片。由于冷軋硅鋼片有方向性，故接縫改為45°斜接縫。由于卷料可剪切成任意長度的疊片，故鐵芯柱上不再有接縫。由于疊片定位方法的改進，芯柱與軛片內可不設孔，鐵芯柱由玻璃粘帶扎緊，鐵軛由粘帶制成的拉帶拉緊，這就使空載損耗得到大幅度的下降。
