山东变压器节能重在结构创新

　在刚刚结束的上海国际工业博览会电力设备与控制技术展的新产品新技术研讨会上，我国变压器行业的重头人物，中国工程院院士朱英浩在其发表的演讲中指出：“变压器节能不能靠多用材料而是应该通过结构创新、工艺改进来获得。”

　　“我们通常用总拥有价格来评估变压器节能效果，故通过节能技术应使变压器的损耗参数在运行可靠性不变条件下达较低值。”朱英浩表示。

　　变压器的损耗评价是指每千瓦空载损耗的评价值与每千瓦负载损耗的评价值，前者比后者要高些。每个都有根据电价评估损耗的评价值。我国目前的空载损耗大约5万元每千瓦，负载损耗为2万元每千瓦，将两者评价值与售价相加作为一个评标的依据。

　　变压器的主要损耗分为空载时的损耗和负载时的损耗。我国目前在降低空载损耗的技术方面主要是通过调整铁心结构及制造工艺来达到节能的效果。

　　叠片式变压器铁心采用全斜无孔不叠上铁轭工艺。卷铁心结构则采用心柱为圆截面或接近圆截面结构。硅钢片用计算机控制下料尺寸，“完全能够做成圆截面”，并且用防渗碳技术对成型铁心进行退火处理工艺，以消除应力；“非晶合金材质的铁心做成圆截面可能比较困难”，可以采用长方形截面、上轭可打开的结构。

　　“原来的卷铁心结构多数用的是平面的卷铁心。”朱英浩表示，“新发展的结构为立体型卷铁心。三个线圈立体排列，这样的磁路最短，损耗最小。”大容量变压器采用小级开槽防漏磁进入或产生较大损耗的技术。

　　虽然变压器节能主要是希望能够节约变压器空载时的损耗，但是仍可以通过漏磁走向的控制降低变压器负载时的损耗。

　　可采用新型绕组结构、新型导线。根据不同电压等级的绝缘水平采用新型绕组结构，并选用组合导线，如自粘型换位导线、带油道型换位导线。自粘型换位导线是在漆包导线外涂上胶，高温加热后使几条导线粘在一起，“从机械的角度上来看，几根导线像一根一样，耐受机械强度大大提高”。导线的材质选用无氧铜。

　　除了采用新型绕组结构、新型导线以外，还可以根据漏磁分布选单根导线尺寸，从而使得横向、纵向涡流损耗降为更低。“单纯增加导线截面的方法并不理想。导线截面增加了，电阻是减少了，但是其涡流损耗同时也将增加。所以根据漏磁的大小来选择导线的尺寸是最经济的原则。”朱英浩表示。根据横向漏磁调整单螺旋绕组的换位区、连续式绕组的端部线段采用并联结构、合理布置单独调压绕组位置等工艺的实施都可以得到紧凑可靠的结构，并能够降低损耗。

　　此外，通过在绕组上下端和箱壁上加装磁屏蔽结构，防止无效换位等手段可降低变压器负载时的杂散损耗。而对于ONAF/ONAN两种冷却方式的变压器，如果都能够按ONAF方式运行，从而使得油温下降，也可以使变压器在低负载率时降低损耗。

　　将空载损耗和负载损耗大幅度降下来以后，变压器节能的潜力也就挖掘得差不多了。