节能环保宁夏电力变压器发展趋势初探

　1、宁夏电力变压器损耗现状
　　宁夏电力变压器是电力系统(system)的重要设备， 其损耗在电网损耗中占30%~40%。我国硅钢铁芯宁夏电力变压器效率为 96%～99.7%，所有宁夏电力变压器耗能占全国发电量的 3%~10%。
　　降低宁夏电力变压器损耗，提高输变电效率(efficiency)，是目前世界各国普遍关注的问题。试验宁夏电力变压器是采用了线圈环氧真空浇注成型，及CD型铁芯的新工艺、新材料。与其同容量，同电压的油侵式试验宁夏电力变压器相比，具有重量轻、体积小、造型美观、性能稳定、使用携带方便、无渗漏油等优点。并有效地削弱了漏磁提高了绝缘强度和抗湿能力。特别适用于电力系统及各电力用户在现场检测各种电气设备的绝缘性能，直流耐压及泄漏电流试验。是替代目前笨重的油侵式宁夏电力变压器的首选产品。在能源（解释:向自然界提供能量转化的物质)日趋紧张的今天，在节能降耗指标（target aim)日益严峻的形势下，世界各国纷纷将目光聚焦于节能型宁夏电力变压器的身上，致力于研究宁夏电力变压器节能新材料与新技术。
　　2、节能理念的推广
　　2012年8月《节能减排“十二五”规划》明确了节能减排的具体目标和投资规划，要求“十二五”期间降低（reduce)宁夏电力变压器（Transformer）损耗，其中空载损耗最少降低 10%，负载（load）损耗最少降低 17%。
　　2012年10月，在 GB20052 标准的修订内容中，各种技术数据指标（target aim)都将 S9 型作为淘汰（eliminate)目标，S11 型作为合格目标，而 S13 型和 S15 型作为高效（指效能高的）节能目标，提高了能效限定值水平和节能评价值水平。2012 年 11 月，国家发展改革委印发《节能产品惠民工程高效节能工频试验宁夏电力变压器推广实施细则》，明确支持非晶宁夏电力变压器的推广使用。2013 年 7 月 1 日，国家实施强迫性标准《宁夏电力变压器能效限制（limit）值及能效等级》。据有关专家介绍，在完成宁夏电力变压器的新老更替后，以宁夏电力变压器的经济运行期（20 年）估算，累计可节约 700 亿千瓦时用电量，折合标准煤 3200 万吨，可削减二氧化碳排放量6900万吨，削减二氧化硫排放量 390 万吨。
　　我们不难看出，以上国家出台的各种节能规划和细则都在为节能型宁夏电力变压器（Transformer）的推广提供政策支持。
　　3、节能环境保护宁夏电力变压器的探索
　　从原理上讲，宁夏电力变压器的有功功率损耗的计算方法为



　　式中，ΔP0为变压（气压变量)器的空载损耗；ΔPK为宁夏电力变压器的短路损耗；S30为宁夏电力变压器的计算负荷；SN为宁夏电力变压器的额定容量。



　　式中，I0% 为宁夏电力变压器空载电流占额定电流的百分值；UK% 为宁夏电力变压器短路（电流不经用电器，直接连电源两极）电压占额定电压的百分值。
　　减小变压（气压变量)器损耗的传统的方法有绕组改制和铁芯改制两种。绕组改制法包括改高、低压绕组降容法、调容法、保容法、增容法。铁心改制法包括调换铁心法、调换部分柱芯法、调换全部轭铁法、增减芯柱级数法、增减芯柱直径法、单片重叠铁心法等。
　　近几年兴起的非晶合金(alloy)铁芯宁夏电力变压器得到了大力推广。高压试验是试验电气设备绝缘性能好坏的电气方面试验。需要试验的部件有宁夏电力变压器、开关、宁夏电力变压器、互感器。试验过程需屏蔽来减小湿度。非晶合金是一种厚度极薄，仅 0.03mm 厚的导磁材料。三相工频试验宁夏电力变压器采用非晶四框铁芯，它是经退火交错铁轭接缝的结构，铁芯与绕组都是呈长方形截面。非晶合金材料与硅(silicon)钢片相比，更易于以极少的能耗磁化或消磁，比传统硅钢宁夏电力变压器的空载损耗下降 80%左右，空载电流下降约 85%，节能效果显著。此外，非晶合金材料在生产(Produce)过程上较硅钢片更环保，非晶合金材料采用超级冷凝固技术，把温度在 1200℃以上的金属合金溶液喷射到高速旋转的冷却棍上，一次成型；相比硅钢片生产过程中的多道铸、轧、酸洗等工艺更加环保，生产过程节能 70%。它是目前节能、环保效果较理想的工频试验宁夏电力变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等配变利用率较低的地方。
　　还有一种方法是改进变压（气压变量)器的冷却方式。试验宁夏电力变压器交流、交直流试验宁夏电力变压器：将工频电源输入操作箱（或操作台），经自耦调压器调节电压输入至试验宁夏电力变压器的初级绕组。根据电磁感应原理，在次级（高压）绕组可获得工频高压。此工频高压经高压硅堆整流及电容滤波后可获得直流高压，其幅值是工频高压有效值的1.4倍。只不过在使用直流时应抽出短路杆，在使用交流时，插入短路杆。 例如蒸发冷却宁夏电力变压器。它对传统冷却方式作了大胆的革新，采用冷却介质(起决定作用的物质)直接吸收宁夏电力变压器芯的热量蒸发，经冷凝器冷却再液化放热回到介质中的循环冷却方式，在宁夏电力变压器冷却介质箱体上面有冷凝器，其上部腔与箱体由上连管连通，其下部腔有下降管通向介质，蒸发冷却的原理是利用流体沸腾时的汽化潜热带走热量。
　　蒸发冷却宁夏电力变压器的第一个优点是安全，它采用新型液态绝缘材料，不燃、防爆、灭火，杜绝火灾隐患；二是低耗节能，运行温度低，在不增加铜线消耗的情况下，降低宁夏电力变压器负载损耗；三是过载能力强，保证宁夏电力变压器在负荷高峰期安全运行；四是绿色环保，新型液态绝缘材料无毒，对环境无影响(influence)，宁夏电力变压器噪音低，可以循环利用；五是宁夏电力变压器可和办公区、生活区“亲密接触”，节省(spare)了大量的土地和空间，使用蒸发冷却宁夏电力变压器可使宁夏电力变压器节省占地面积 30%；六是免维护，新型液态绝缘材料性能稳定，寿命期内无需监测（Food Monitor)、更换，运营成本大幅降低。
　　4、未来面临的问题(Emerson)
　　当然，节能环境保护宁夏电力变压器在技术上也面临着一些问题(Emerson)。例如非晶铁芯的磁滞伸缩要较传统晶粒取向冷轧硅钢片要大，因此噪声水平不易保持。蒸发冷却宁夏电力变压器的研发和制造，主要依赖于氟(fluorine)材料在氮气设备(shèbèi)领域的研究（research)，从材料中提取氟的合成物的技术非常复杂。这些问题的研究都有待于在今后的工作中日益解决和完善。

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