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1、新型节能非晶合金铁芯变压器设计方案目录摘要 .11绪论 .31.1引言.31.2课题背景.41.3美国非晶合金变压器研制情形.51.4日本非晶合金变压器研制情形.71.5其他国家非晶变压器研制情形.81.6我国非晶合金变压器研制情形.92我厂非晶合金变压器研制情形. .152.1变压器原理.152.2变压器的主要参数.162.2.1额定电压.162.2.2额定容量.172.2.3额定电流和频率.172.2.4空载电流和空载损耗.182.2.5阻抗电压和负载损耗.182.2.6磁密选取.192.3非晶合金材料.192.3.1非晶合金材料概况.192.3.2非晶合金的分类.212.3.3非晶合金的
2、物理性能和化学性能.222.3.4非晶态合金的结构特点.232.3.5非晶合金的应用.242.4非晶合金铁芯变压器的结构及特点.2512.4.1铁芯结构.252.4.2绕组.252.4.3绝缘结构.272.4.4生产非晶合金铁芯变压器的技术难点及相应工艺保证措施.272.4.5非晶合金铁芯性能特点.282.4.6变压器效率的运算.332.4.7我厂产品呈现.352.5我厂非晶合金变压器实测情形.363非晶合金变压器的有用效益分析.373.1降损经济效益.403.1.1实测经济性分析.403.1.2推广性分析.413.2投资回收分析.433.3静态投资回收年限.433.4动态投资回收年限.44结
3、论.44参考文献.44摘要变压器是电力系统必不行少的设备之一，其性能的改进几乎全部依靠所用的材料的2更新，以及绝缘结构、线圈结构、铁芯结构的变革；变压器效率的提高，完全是由于使用较低铁芯损耗的磁性材料，这种新型节能材料就是非晶合金材料；在我国推广应用非晶合金铁芯配电变压器对节能和环境爱惜有着重大意义；非晶材 料生产过程节能70% ，非晶变压器空载损耗削减70%，是双节能产品；据专家测算，相 同规格的硅钢变压器与非晶变压器的市场价格之比已由数年前的1： 2 回落到目前的l：1.3以下；加之又符合国家提倡的“节约资源，爱惜环境，建设节约性社会”的产业政 策，进展正逢其时1 ；因此，研制新型节能的非
4、晶合金铁芯变压器具有重要意义；本文结合多年来各国关于非晶合金铁芯变压器的争辩结果，通过技术人员的不断努力，再加上近年来的一些实测体会，最终研制出一系列适合我厂实际情形的非晶合金变压器，；关键词：变压器； 非晶合金； 铁芯 ； 技术经济性1 绪论1.1 引言变压器是电力系统必不行少的设备之一，其性能的改进几乎全部依靠所用的材料 的更新，以及绝缘结构、线圈结构、铁芯结构的变革；变压器效率的提高，是由于使用3较低铁芯损耗的磁性材料；初期制造变压器铁芯材料，曾经使用过软薄钢片和金属丝，但存在损耗大，时效差等问题；在本世纪初，英国啥德菲尔德Haefield 研制成硅钢薄片，1903德国和美国相 继争辩成
5、功热轧无取向电工钢片，在50Hz 、1.5T下单位损耗3.5W/Kg ，使变压器铁芯材料获得突破性进展，此后1934年美国高斯研制成冷轧取向电工硅钢片，并取得了专刊， 单位损耗降到2.2 W/Kg；通过特定的冷轧和退火工艺，将结晶轴调整到轧制方向排列，这种冷轧硅钢片大大提高了材料的性能，饱和磁通密度提高了50%，磁导率提高5 倍；1960 年，日本开头进一步改善和进展高导磁冷轧晶粒取向硅钢片，使单位损耗下降 至 0.74 W/Kg；经过一个世纪的进展，导磁材料单位损耗不断降低，变压器空载损耗亦随之下降，图 1.1 表示了 150KVA 变压器从五十岁月到九十岁月铁芯损耗下降了一半仍多；近年来，
6、国内外各方面专家对非晶合金材料及非晶合金铁芯的变压器以下简称非 晶变压器 开展了广泛的争辩和争辩，其目的是如何进一步降低变压器损耗，特殊是配电变压器空载损耗的可能性及非晶变压器运行的牢靠性2 ；图 1.1150KVA变压器铁芯损耗变化历程1.2 课题背景在我国推广应用非晶合金铁芯配电变压器对节能和环境爱惜有着重大意义；非晶材 料生产过程节能70% ，非晶变压器空载损耗削减70%，是双节能产品，据专家测算，相 同规格的硅钢变压器与非晶变压器的市场价格之比已由数年前的1： 2 回落到目前的l：1.3 以下；非晶变压器假如突破原材料供应制约瓶颈，加之又符合国家提倡的“节约资4源，爱惜环境，建设节约性
7、社会”的产业政策，进展正逢其时；一位电器行业的专家曾做过这样的分析，我国年均生产配电变压器约2.4 亿 KVA ，如 30% 改用非晶材料，年生产非晶变压器为 7200 万 KVA ，以每台变压器 200KVA 为例， 年产非晶变压器将达 36 万台；这将降低变压器空载损耗 13 万 KW ，一年可节约用电 11.4 亿 KWh ；相当节约电煤 43.3 万吨，削减燃煤有害气体排放 1.1 万吨；国家发改委、科技部、中国机械工业联合会等单位目前已经特殊关注非晶配电变压 器在中国的推广使用情形，安泰科技股份有限公司在多年非晶配电变压器铁芯开发应用 的基础上，近期将在非晶配电变压器原材料的生产才能
8、上进行大规模投资，万吨级非晶配电变压器带材生产线投资2.6 亿元，在2007 年 供应500 吨非晶配电变压器用带材，在2021 年 供应10000 吨非晶配电变压器用带材；2021年向市场供应40000 万吨非晶配电变压器用带材；为国家电力行业配电变压器的应用供应强力支持；因此我厂自行研制适合我厂实际情形的非晶合金变压器具有重要意义；1.3 美国非晶合金变压器研制情形自 1980 年联信公司首次推出15KVA非晶变压器以来，非晶配电变压器研制工作有 了很大的进展，750KVA及以下的非晶配电变压器已进入了商品化的生产；最近，美国路 易斯安那州什里夫波特市通用电气公司成功地制造了至今世界上最大的2500KVA三相非晶变压器，它的空载损耗从2400W 硅钢片下降到845W ；该公司仍成功研制了 1000KVA、 1500KVA、20
