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非晶合金变压器的结构特点,利用导磁性能突出的非晶合金,来用作制造变压器的铁芯材料,终能获得很低的损耗值。但它具有许多特性,在设计和制造中是必须保证和考虑的。主要体现以下几个方面:非晶合金片材料的硬度很高,用常规工具是难以剪切的,所以设计时应考虑减少剪切量。非晶合金单片厚度极薄,材料表面也不是很平坦,则铁芯填充系数较低。非晶合金对机械应力非常敏感。结构设计时,必须避免采用以铁芯作为主承重结构件的传统设计方案。为了获得优良的低损耗特性,非晶合金铁芯片必须进行退火处理。从电气性能上。为了减少铁芯片的剪切量,整台产品的铁芯由四个单独的铁心框并列组成,并且每相绕组是套在磁路独立的两框上。每个框内的磁通除基波磁通外,还有三次谐波磁通的存在,一个绕组中的两个卷铁芯框内,其三次谐波磁通正好在相位上相反,数值上相等,因此,每一组绕组内的三次谐波磁通向量和为零。如一次侧是D接法,有三次谐波电流的回路,当在感应出的二次侧电压波形上,就不会有三次谐波电压的分量。根据上面分析,三相非晶合金配电变压器合理的结构为:铁芯,由四个单独铁芯框在同一平面内组成三相五柱式,必须经退火处理,并带有交叉铁轭接缝,截面形状呈长方形。
非晶合金铁芯配电变压器的较大优点是,空载损耗值特低。能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁芯本身不受外力的作用外,同时在计算时还须合理选取非晶合金的特性参数。除此设计思路外,还须遵循以下三点要求:由于非晶合金材料的饱和磁密较低,在产品设计时,额定磁通密度不宜选得太高,通常选取1.3~1.35T磁通密度便可获得较好的空载损耗值。非晶合金材料的单片厚仅为0.03mm,所以其叠片系数也只能达到82%~86%。为了使用户能获得免维护或少维护的好处,现把非晶合金配电变压器的产品,都设计成全密封式结构。油浸变压器在规定的冷却条件下,油浸变压器可按铭牌规定运行,但顶层油温不得超过90℃,为防止变压器绝缘老化,顶层油温一般不宜经常超过85℃,报警定值整定在80℃。
非晶合金变压器是一种低损耗、高能效的电力变压器。此类变压器以铁基非晶态金属作为铁芯,由于该材料不具长程有序结构,其磁化及消磁均较一般磁性材料容易。因此,非晶合金变压器的铁损(即空载损耗)要比一般采用硅钢作为铁芯的传统变压器低70-80%。由于损耗降低,发电需求亦随之下降,二氧化碳等温室气体排放亦相应减少。基于能源供应和环保的因素,非晶合金变压器在中国和印度等大型发展中得到大量采用。以中印两国目前的用电量来计算,若于配电网采用非晶合金变压器的话,每年大约可节省25-30TWh发电量,以及减少2至3千万吨二氧化碳排放。干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑 、机场,码头CNC机械设备等场所,简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时,变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时,变压器输出容量可提高50%。干式变压器适用于断续过负荷运行,或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大,处于非经济运行状态,故不应使其处于长时间连续过负荷运行。
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