吉林化工学院 吉林省 132001
【摘 要】随着我国经济发展水平的提高，我国开始提高节能生活的要求，在这种背景下，而用非晶合金作为铁心的干式变压器逐渐取代传统的变压器，成为电力行业节能的首选。本文先就非晶合金及非晶合金变压器进行了介绍，然后论述了干式变压器的分类以及非晶合金干式变压器的结构特点，最后就非晶合金干式变压器需要改进的问题以及应用前景进行了分析。
【关键词】非晶合金；干式变压器；结构特点；改进问题
一、非晶合金与非晶合金变压器
（一）非晶合金与非晶带材
所谓非晶合金：科学家发现，金属在熔化后，内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却，原子就会随着温度的下降，而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来，形成晶体。如果冷却过程很快，原子还来不及重新排列就被凝固住了，由此形成了非晶态合金，简称非晶合金。所谓非晶带材：制作非晶态合金是将熔化的铁、硼、硅钢水喷射在高速旋转的低温滚筒上，由于采用超急冷却技术，钢水以每秒百万度的速度迅速冷却，仅用1/1000秒的时间就将1300℃的钢水降到200℃以下，形成玻璃状非晶体排列的金属薄带，称为非晶合金带材，简称非晶带材。非晶带材采用的是一种快速凝固工艺，使熔化的金属凝固速度高于结晶速度，非晶合金带材是生产低损耗变压器铁芯的理想材料。
（二）非晶合金变压器
所谓非晶合金变压器，就是指利用非晶合金（非晶合金带材）制造成变压器铁芯，并组装成的变压器。
二、干式变压器的分类
干式变压器对于安全的要求很高，它的铁心一般不会放在液体中，对于一些电压较低、容量较小的变压器，为了制造过程的便利和日后维护，也常常将它做成干式变压器。干式变压器一般分为三种，即密闭式变压器、开启式变压器和塑封式变压器。
（一）密闭式变压器
密闭式变压器即将变压器用一个外壳封起来，使其与外界断绝联系，这样的变压器往往在一些外界环境较恶劣的位置比较常见。密闭式变压器的内部往往充入六氟化硫气体，该气体属于惰性气体，具有良好的热稳定性，它的散热能力和绝缘性都比空气好得多，这就有效解决了密闭式变压器内部容易发生故障的问题。
（二）开启式变压器
开启式变压器是目前使用最广、最常见的一种类型，整个变压器与空气相连通，它的结构比较简单，这种类型的变压器比较适用于一些需求电压比较小、容量比较低的工程，在一些空气比较干燥洁净的环境中比较常见。该变压器主要由空气散热，但是空气承受电压冲击的能力相对较弱，因此，在使用的过程中应该与电压高的线路隔开，避免受到高强度电压的影响。
（三）塑封式变压器
塑封式变压器即采用一些绝缘的材料将变压器封起来的形式，在实际生产中，主要采用环氧树脂等一些树脂和玻璃纤维将线圈包起来，这样做成的变压器具有良好的绝缘能力和强度，同时不会受到环境中灰尘等外界因素的影响，便于日后的保养维护工作。另外，该变压器具有优良的防火防水能力，且结构简单、便于生产。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、非晶合金干式变压器结构特点
非晶合金和硅钢相比，有以下特点：（1）非晶合金的饱和磁通密度比硅钢低；（2）同样重量的非晶合金磁芯体积大于硅钢磁芯体积；（3）非晶合金抗电源波形畸变能力比硅钢强；（4）非晶合金磁芯的工作磁通密度1.35T—1.40T，硅钢为1.6T—1.7T；（5）非晶合金片材料的硬度很高，用常规工具是难以剪切的；单片厚度极薄，材料表面不是很平坦，则铁心填充系数较低；（6）非晶合金配电变压器采用全密封式结构，可延缓变压器油和绝缘纸的老化，不仅结构紧凑，而且具有运行效率高、使用户能获得免维护或少维护的好处；（7）非晶合金的磁滞伸缩系数大，是硅钢的3—5倍；（8）非晶合金变压器造价一般比硅钢变压器高；（9）非晶合金变压器综合使用成本较传统变压器低。由于其节能效果显著，运营成本较低，同时为电网减负荷减压减负带来巨大作用；（10）非晶合金退火温度比硅钢低，消耗能量小，运转温度低、绝缘老化慢、变压器使用寿命长；（11）非晶合金变压器，具有明显的节能和环保效果；（12）投资回收效益快。
四、非晶合金干式变压器中需要改进的几个问题
随着我国电力行业的发展和进步，对变压器的要求也逐渐变高，而非晶合金干式变压器的出现大大推动了我国电力行业的发展。因此，研究我国非晶合金干式变压器中存在的问题有重要的现实意义，而在我国非晶合金干式变压器的应用中主要存在以下三个问题，即噪声带来的影响、变电器的容量小和成本高。
（一）噪声影响
自从我国开始研发非晶合金干式变压器以来，我国的电力行业得到了发展，但非晶合金材料特性带来的噪声一直是影响最大的问题。由于我国对非晶合金干式变压器的研究不断加深，干式变压器工艺水平的提高，非晶合金带来的噪声问题也逐渐得到有效的控制，但还离最佳有一点的距离，因此，进一步加大对非晶合金干式变压器中噪声的研究已为发展所需，这对非晶合金干式变压器的发展也有一定的现实意义。
（二）容量小
非晶合金材料的体积有限，而受到变压器本身结构的限制，使得非晶合金变压器的容量受到了限制，完全满足不了生活的需求，目前世界上最大容量的非晶合金变压器是5 000 k VA，而如何研制更大容量的非晶合金干式变压器成为了非晶合金变压器发展与进步的主要因素之一。
（三）成本高
非晶合金干式变压器的制作材料的成本较高，同时制造一个非晶合金干式变压器还需要花费较长的时间，企业研制的这种类型的变压器推广销售的不好，将给企业带来很大的经济问题。另外，由于采用非晶合金作为原材料制造而成的干式变压器是一种新型产品，并不为市场所接受，一些电力部门习惯了熟悉的变压器类型，这对企业来说也有一定的影响。
五、发展前景
目前，随着国家电网建设持续发展和城乡配电网改造加速，城乡配电网的智能化建设全面拉开，智能电网及智能成套设备、智能配电、控制系统也将迎来黄金发展期，这无疑也为非晶合金变压器提供了良好的增长空间，市场空间巨大。在网运行的部分高能耗配电变压器已不符合行业发展趋势，面临着技术升级、更新换代需求，未来将逐步被节能、节材、环保、低噪音的非晶合金变压器取代。多年前，国家发改委曾为此专门算过一笔帐，如果全国都换上非晶合金变压器，则每年可节电126亿kW?h，等于少建一座装机容量为240万kW的发电厂，相当于少建2座石洞口发电厂或8座秦山核电站。如此算来，非晶合金变压器不仅有助于电网节电降耗，而且其能耗的控制也将有助于能源的节约。有专家分析认为，现有的配电变压器的损耗约占农村电网损耗的60%—70%，而整个配电网损耗又基本占到全网损耗的70%，是整个电网损耗的主要部分。因此，借助电力系统农网改造升级，推广和应用非晶合金变压器已成必然。采用非晶合金配电变压器，其最终会获得节能与环保两方面的效益，具有很好的发展前景。
近些年，我国的经济水平不断提升，人们的生活水平也在不断在提高，人们对电力的需求量和质量的要求也在不断提高，研究新型的干式变压器对于我国电力行业的发展有一定的促进作用。另外，这对于我国向节能社会的方向发展也有一定的意义，同时也响应了政府提出的建设节约型社会的号召。
参考文献：
[1]段绍辉，丁庆，黎剑锋，张帅.非晶合金铁芯干式变压器噪声特性研究与分析[J].机电工程技术，2014，03
[2]陈新周，林知音.浅谈非晶合金铁芯变压器的发展与应用[J].机电工程技术，2011，08
[3]雷锋何.非晶合金干式变压器的应用探究[J].企业技术开发，2011，24
论文作者:白森予
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第9期
论文发表时间:2016/8/17
标签：合金论文; 变压器论文; 干式变压器论文; 硅钢论文; 我国论文; 噪声论文; 结构论文; 《低碳地产》2015年第9期论文;