非晶合金干式变压器的特点及性能分析
SCBH15非晶合金变压器是用新型导磁材料制造铁芯的干式变压器。
非晶合金干式变压器及铁芯的特点
由于非晶合金材料具有损耗极低的特点,特别适合用作配电变压器的铁心,以减少其空载损耗。但为了避免非晶合金铁心因受力而影响其性能,结构上要进行特殊设计,这有别于常硅钢片铁芯干式变压器，非晶合金干式变压器也有环氧浇注式和敞开式两种。铁心一般为三相四框五柱结构。一般高压线绕环氧树脂浇注，低压箔绕不浇注。
非晶合金干式变压器是一种新型的低损耗千式变压器,由于承继了传统干式变压器难燃阻燃、可靠性高、免维护等优点,因此非晶合金干式变压器在配电变压器市场有着广阔前景。非晶合金干式变压器的磁密设计对于非晶合金干式变压器的成本、性能、噪声等级都有决定性的作用,是非晶变压器设计中最为关键的参数。由于非晶合金材料的特殊性作为铁心的非晶合金干式变压器属新型节能变压器。介绍了非晶合金材料的特点、非晶合金干式变压器的特点,对非晶合金干式变压器的设计、工艺要求及经济效益和社会效益进行了详细的分析阐述。合金来制作铁心的新型节能变压器。它比用硅钢片作为铁心的变压器空载损耗下降%以上,空载电流下降约%,是目前节能效果较理想的配电变压器,特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。自世纪年代台非晶合金变压器在美国问世以来,非晶合金材料和非晶合金配电变压200台非晶合金变压器在运行。003的特殊的软磁性材料。它是一定比例的合金原料在熔融状(107Cs)金属。与冷轧硅钢片相比,非晶合金材料具有以下特点:①各向同性的软磁材料。②单位铁损低,比7080003,填充系数低。④电阻率高,涡流损耗小。⑤制造工艺大大简化,节能,无污染。⑥硬度大,切割要求高。⑦必须进行退火处理,易碎。⑧对机械应力敏感,受力后会影响性能。规变压器。非晶合金变压器可分为油浸式和干式两种。种型式,其中环氧浇注式较多。非晶合金铁心为矩形截面、开口式卷铁心,在171组相应做成矩形,低压一般为箔绕式,高压为线绕。
机械强度殊性,其饱和磁密小于T(20。且非晶合金饱和后损耗和发热十分严重,有被单方向磁化的可能。因此在电磁设计中,工作磁密必须合理选取。另外,变压器的噪声主要来源于铁心材料的磁致伸缩引起的铁心振动,非晶合金的磁致伸缩程度比硅钢片高%左右。为了降低噪声,非晶合金铁心必须取得与冷轧硅钢片铁心相同或相近的磁致伸缩,因此,非晶合金干式变压器所选取的工作磁密就要求低于冷轧硅钢片。非晶合金铁心的截面应相应增大约%,铁心质量增加约%,这在一定程度上使变压器噪声及成本增加。005T2,如果制成变压器成品,噪声可增加左右。因此,选择适当的磁密是设计非晶合金干式变压器的关键,既要考虑磁密对噪声的影响,也要兼顾磁密对材料成本的制约,在符合噪声要求的前提下尽量减少铁心用量。根据目前非晶合金干式变压器的制造经验和制造水平,铁心工作磁密选取在T自身的工艺水平结合起来综合考虑。工艺系数除单位损耗/,非晶合金铁心设计的另外一个重要的参数就是单位磁化容量,降低非晶铁心的单位磁化容量也可达到降噪的目的。由于非晶铁心单位磁化容量与单位损耗存在制约关系,要获得较低的单位磁化容量,就要结合企业的工艺水平来确定。在变压器制造过程中,龌个铁心框与绕组装配时,需要打开开口接缝、套装绕组和再连接接缝等。这些使铁心受力的操作会导致装配后损耗和噪声比裸铁心时有所增加。设计时,要考虑这个增加值,即工艺系数,它和铁心与绕组的组合装配方式以及工装水平等诸多因素有关,企业的装配工装先进、装配水平高,工艺系数就低,空载损耗较低。通过选取较高的单位损耗来获得较低的单位磁化容量,即在满足空载损耗要求的前提下,把多余的“损耗性能”转化成“磁化性能”,从而达到降低噪声的目的。只有经过长时间的探索和制造,才能获得与企业自身相符的准确工艺系数。矩形绕组电气制造.年第冢甅根据非晶合金变压器的特殊要求,必须采取矩形绕组。矩形绕组与常规圆形绕组从设计、工艺制造上都有较大区别。由于导线对矩形模具的贴服性较圆形绕组差,要控制好矩形绕组的径向尺寸。设计上应选取合适的绕制裕度,工艺上采用夹具整型,使矩形绕组的径向尺寸得到很好的控制。联接组选择由于非晶合金铁心采用三相四框五柱式,为3工艺控制工艺控制是设计与制造非晶合金干变过程的一个不可忽视的因素。目前,对于非晶合金干式变压器三相五柱式的装配设计主要有倒装式和平装式两种装配方式。装配的方式影响非晶合金铁心接缝的质量,而铁心接缝的质量会直接影响产品的噪声。一般来说,平装式对于非晶卷铁心开损坏小,接缝质量好,有效地避免碎片落入绕组内,但相对的工艺要求更高。非晶合金铁心开口接缝的处理一般遵循以下原则:①搭接长度~mm8②搭接面平整,无毛刺、尖角。③搭接后可用特殊胶水核或耐高温胶封堵,以防止铁心碎片产生并可减小接缝处的振动。非晶合金干式变压器结构上与传统的干式变压器差异较大,由于非晶合金材料的特殊性,受外加应力后,损耗会增加%左右,噪声也随之增大,严重影响性能。因此,必须保证非晶合金铁心不受外加应力。为了不让铁心过于受力,铁心悬挂在绕组上,铁心只承受自身的质量,没有其他压紧Q件装配结构,绕组和铁心由结构件支撑。所以,上下夹件的承受强度成了结构设计的关键。通过力学分析,合理选取夹件的折弯板厚度及折弯尺寸,保证夹件承受的更大应力小于夹件钢材的许用应力。抗短路能力由于非晶合金铁心不能受外力,所以结构上的特殊决定了非晶合金干式变压器的受力不如传统的变压器好。所以,突发短路承受试验成了非晶。
与型普通干式变压器相比,同等规格的合金干式变压器的生产制造及销售推广的技术“门槛”。由于非晶合金带材的特殊性决定了非晶合金变压器铁心选择矩形截面,从成本和绝缘距离的角度考虑,高低压绕组也设计成矩形。当变压器发生短路时,承受短路电动力时高压绕组径向向外、低压绕组径向向内的排斥力。矩形绕组的不及圆形绕组均匀,承受短路电动力时容易受力变形。另外,非晶合金干式变压器结构的特殊性,不是采用将铁心作为主承重结构件的传统设计方案,而是绕组轴向承重结构。这样,矩形绕组的轴向和径向所承受短路电动力的考验要比圆形绕组严酷。由于绕组轴向通过垫块压紧在上下夹件间,高压绕组为环氧树脂浇注刚体结构,足以承受铁心质量和短路时产生的轴向电动力,轴向电动力的计算与验证与圆形绕组相同。低压绕组为铜箔绕制,烘炉固化,其刚性不如树脂浇注。因此,矩形截面的箔绕低压绕组承受短路时向内收缩的径向电动力成了非晶合金干式变压器承受短路时的最严酷点。非晶合金干式变压器绕组承受径向短路电动力在结构及受力状况上与圆形绕组差异较大,不能用圆形绕组的经验公式计算和验证。可以应用结构仿真分析软件对矩形结构的绕组进行有限元分析,可以得出矩形绕组在
