高節(jié)能盧科爾配電變壓器盧本平(河北省電力公司,河北石家莊050021)能、高工效和低成本的特點(diǎn),是電力系統(tǒng)節(jié)能的有力措施。
1盧科爾配電變壓器盧科爾(lucore)配電變壓器是多邊形截面卷鐵心(簡稱多邊形鐵心)的商標(biāo)專利名稱,它是由對稱的2組梯形、并加矩形硅鋼片條連續(xù)卷繞而成(見圖1)。多邊形鐵心變壓器具有以下特點(diǎn):a.變壓器的空載性能好,優(yōu)于疊鐵心和矩形鐵心。
b .鐵心截面系數(shù)較高(、表2),在邊數(shù)等于正12時系數(shù)為95 .5,相當(dāng)于11級梯形鐵心截面系數(shù),可滿足配電變壓器的需要在邊數(shù)大于正15時,其鐵心截面系數(shù)超出梯形鐵心截面系數(shù)97 的極限水平,可達(dá)到99 ,有利于開發(fā)較大容量卷鐵心變壓器。其鐵心截面不限于正多邊形,可以綜合優(yōu)化鐵心截面。
級數(shù)系數(shù)邊數(shù)系數(shù)c.鐵心硅鋼片規(guī)格少,制作工效比梯形卷鐵心高。如正12邊形鐵心需6(9)種規(guī)格的硅鋼片,同等截面系數(shù)的11級梯形鐵心需22(33)種規(guī)格硅鋼片。而疊鐵心和矩形鐵心的制作均需在線圈裝配后進(jìn)行復(fù)歸,其工效較低,且疊鐵心的硅鋼片規(guī)格數(shù)以千計。
d .鐵心的硅鋼片可以分段套裁,原料利用率較高,變壓器總成本低。
2不同類型三相變壓器的比較從S9型10 kV、 kVA各類鐵心三相變壓器(a)六級梯形(b)十邊形(c)十二邊形(d)圓形(e)矩形(f)單相二柱(g)三相三柱(h)三相五柱的損耗和重量計算比較,可以看出:a.卷鐵心變壓器的原料總重量低于疊鐵心。
b .雖然圓卷鐵心變壓器的鐵心和線圈重量均最小,但是原料總重量卻高于梯形和多邊形卷鐵心。
c.雖然正20邊和正24邊形鐵心的截面系數(shù)大于正16邊形,但正16邊形鐵心變壓器的原料總重量卻最低。所以,過高的截面系數(shù)不一定經(jīng)濟(jì)。
d .綜合衡量變壓器的鐵心截面,以正12邊形為優(yōu)。與正16邊形鐵心比較,雖然原料總重量增加0 .9(多6 kg),而工效卻提高33 其與梯形卷鐵心比較,原料總重量減少1 .1,工效提高1 .7倍與疊鐵心比較,原料總重量減少7 .6,工效提高數(shù)十倍。
e .三相三柱正12邊形鐵心與疊鐵心變壓器相比較,在總損耗相同時,原料總重量減少7 .6在原料總重量約相等時,總損耗減少11 .2.
f .三相五柱正12邊形鐵心與三相三柱疊鐵心變壓器相比較,在總損耗相同時,原料總重量減少1 1 .7 在原料總重量約相等時,總損耗減少3節(jié)能變壓器的節(jié)約價值配電變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量最多的用電設(shè)備,其損耗對電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益有直接的影響。
我國配電變壓器的年增長容量約為6 000萬kVA ,以10 W/kVA損耗率計算的功率損失每年增加約60萬kW ,為數(shù)可觀。國產(chǎn)變壓器的損耗過高,與美國GE公司生產(chǎn)的50 kVA和100 kVA單相卷鐵心變壓器相比較, S9變壓器的總損耗高出89 .4和配電變壓器供給1 kW功率線損需要的發(fā)電功率和設(shè)備容量分別約為1 .36 kW和1 .63 kW ,其需要的發(fā)電和高壓輸變電設(shè)備總費(fèi)用約需1萬元/kW,年電費(fèi)約需0 .2萬元/kW , 10 a總費(fèi)用約需3萬元/如果每年新增的6 000萬kVA配電變壓器都采取盧科爾(lucore)配電變壓器,在與S9疊鐵心變壓器同等成本條件下,可以使其額定損耗率比S9疊鐵心變壓器減少2~4 W/kVA.如以其實(shí)際運(yùn)行平均損耗率減少1 W/kVA計算,電力系統(tǒng)可節(jié)約發(fā)電設(shè)備容量約10萬kW ,節(jié)約輸變電設(shè)備容量約40萬kVA ,設(shè)備總價值約6億元可減少的系統(tǒng)總功率約8萬kW,電量損失約7億kWh/a ,10 a節(jié)約的電費(fèi)約12億元。其10 a節(jié)約價值約18億元,并且是年年遞增。










