摘要：如今我国采取了错峰用电的政策以减少电力的损耗，可是变压器轻载、空载的时间却仍然占将近一半的时间，因此国家已经把城乡电网改造工程提上议程，从66千伏网架建设和电源布点逐渐转入到10千伏及以下的电网改造拿上来，可是传统的硅钢变压器损耗仍然比较高。
关键词：非晶合金配电变压器；电网；系统控制
在“十一五”规划的号召下节能已经成为了基本国策，国家已经提出了要在2011年让主要污染物的排放量比05年末减少10%的样子，国家电网响应国家的号召已经在全面推进应用非晶合金配电变压器，数据显示这种变压器可以获得节能与环保的双效益，它的空载损耗和空载电流值比之前的旧产品低大约70%，哪怕只覆盖30%的地区使用这种新型的变压器，就可以节省大约11亿千瓦时的电量。
一、非晶合金变压器的特点
制造时把液态金属经过超急冷技术直接冷却成厚度大约为0.02毫米左右的固体薄带就是非晶合金这种材料，由于它的磁滞回路面积小，因此磁滞损耗也不大，由于它的厚度不大电阻较大，因此涡流损耗也比较小，使用这种材料制成的变压器产生的空载损耗大约只会是以前硅钢片变压器的1/8，和取向硅钢片的铁心材料相比空载损耗也大约少20%的样子，如果把这种变压器应用在油浸变压器中还可以做到减少排放氮氧化物等有害气体的排放，这种材料是21世纪特有的绿色材料，对于负载率比较低的用户，比如一些非连续生产企业和城镇居民用电之类的场所，非常适合用这种非晶合金配电变压器。
二、性价比分析
要讨论这种新型变压器的性价比有许多种方法，比如可以通过对比新型变压器和硅钢变压器的年运行成本，就可以看出新型变压器的成本优势，这里我们进行性价比分析主要采用的是电力行业标准中的总拥有费用法，按照这种方法可以综合考虑变压器的价格、电价、损耗等技术经济指标来选择总拥有费用最低的变压器，下面公式中的C是设备采购价，A是每瓦的空载损耗费用，Po是额定空载有功损耗，B代表每瓦的负载损耗费用，pk代表额定负载有功损耗，这里的a和b系数计算比较复杂，这里我们来选取a为48.7元每瓦，b为20.5元每瓦。
TOC=C+A×Po+B×Pk
表1 S9变压器非晶合金变压器TOC比较
根据上表的数据显示，新型变压器的总拥有费用普遍比硅钢变压器低大约10%的样子，虽然非晶合金变压器的售价比较高，可是它的空载损耗比较低，如果使用时间比较长的话节省的费用足以弥补售价上的差价，而且硅钢片的生产需要20多道工序，可是非晶合金片的生产只需要一道工序即可，由于非晶铁片是受到美国专利保护的，现在大部分厂商都不能把这项专利谋取商业利润，等到美国联信公司生产专利保护期结束时，更多的变压器厂商会投入资金大力研发非晶铁芯，届时非晶变压器的价格甚至可能会比常规变压器低1到2倍左右，既然售价更低，非晶合金变压器的总拥有费用也会更低，这样新型的变压器市场竞争力将明显强于传统的硅钢变压器，并且非晶合金的变压器油箱完全设计成了蜜蜂式的结构，箱内气体与外部空气完全隔绝，这种设计就能够在一定程度上减缓变压器油的氧化，既帮助用户节省了维护的费用，也通过变压器绝缘的稳定性延长了变压器的使用寿命。
三、应用现状
如今这种新型合金材料制成的变压器已经在美国、印度、欧洲等多个地区热销，同时这些国家和地区在新型变压器的生产和研发上也属于国际前列的水平，最近美国政府已经在通过能源之星这一系列的计划来推广这种新型的非晶合金配电变压器，根据一些报告显示，美国的配电变压器总数中大约有20%都是非晶合金的配电变压器，统计其总数超过大约800万台，在欧盟中，主要几个国家的应用量也比较大，到04年时这些国家的配电变压器总台数中就已经有5%是非晶合金配电变压器，日本是非常重视节能配电变压器的生产和应用的，这个国家的能源比较匮乏，因此对节能减排尤为注意，目前挂网运行的变压器中大约有10%到15%的样子是非晶配电变压器，这个国家的法案中说，到2010年时它的节能型配电变压器需要投入到1000万台才能够满足居民的日常生活和工业生产，其中需要40%左右的非晶合金配电变压器运作，而印度的城市中已经拥有了相对来说比较多数量的非晶合金配电变压器，农村电气化公司在政府的大力资助下也已经投入了上万台的非晶合金配电变压器，大约占农村电网中配电变压器总量的20%左右，可是我国对这种新型变压器的推广应用与其他国家的推广力度比起来委实不算什么，到05年的时候举国上下的销量也只有4000多台，到06年我国正在运行的500万台变压器中仅有2.5万台是非晶合金变压器，可是现在国家也意识到了这种新型变压器对环境十分友好，这种新型配电变压器在国内的市场中也渐渐前景大好，不只是农村电网和油田中有应用到，城市电网也开始使用这些新型的节能产品来取代过去老旧的高耗能型产品，如今普遍采用这种非晶合金配电变压器的大多在上海、浙江、江苏这一类的沿海地区，江苏省的电力公司，计划着要改造线路，使得非晶合金变压器的使用量保持在30%以上，08年时非晶合金变压器的招标数量已经达到了2万台左右，重庆的电力公司也在着手安装低噪音节能变压器，计划在未来三年达到3500台的数量，用这些新型的设备来建设资源节约型的电网。
四、推广和应用
非晶带材是新型配电变压器应用推广中需要使用到的最关键的材料，如今我国已经完成了这种新型材料及其制品产业化关键技术的攻关，计划在“十一五”规划期间自主建设万吨以上的非晶带材产业，从根本上解决新型带材供应不足的情况，可是由于非晶带材的技术难点太多，锻造出来之后普遍呈现出特有的高硬度、超薄和易破碎的特点，使得这种材料与硅钢变压器铁芯相比锻造难度太大，因此国内企业在引进锻造非晶带材这种先进技术时要注意进行二次研发，使得这项技术能够符合我国工业生产的实际情况，从而开发出更多适合我国国情的非晶合金变压器新型产品，在我国06年就已经修订好的中国节能技术政策大纲中，s11型的非晶变压器和低损耗非晶合金导磁材料已经成为了我国节能技术发展的重点领域，高效配电和供电管理，信息技术和系统也列入了电网安全保障的优先主题，我国在推广这种新型材料时已经打下了坚实的政策基础。
如今我国农村地区的电网系统中大概有直供IOS7以下的高号配电变压器12000多台，大约容量在30到两百千伏安之间，年售电量大约为八亿千瓦时，如果全部都能用非晶合金变压器代替的话，平均差价大约为3000元，那么就需要增加投设备投资3600万元左右，如果是按变压器损失率平均2%到4%来计算，每年大概可以减少2400到3000万千瓦时的电量损耗，每年可以为企业创造一千余万元的经济效益，大约四年左右的时间就可以收回变压器售价部分的投资成本。
我国的新型配电变压器的推广工作正在朝着法制化的方向发展，如今他作为极具市场简历和竞争力的节能产品在中国经过广泛推广，定能够完成国家节能减排的指标。
参考文献
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论文作者:邱永刚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/22
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