SN9節(jié)能變壓器開發(fā)與應用

SN9節(jié)能變壓器開發(fā)與應用

SN9系列農(nóng)用變壓器是由吉林省電力科學研究院與吉林省電力有限公司農(nóng)電部等單位聯(lián)合開發(fā)研制的節(jié)能型變壓器產(chǎn)品。該產(chǎn)品適合低負載率地區(qū)使用，其最大特點是：在與S9型變壓器制造成本基本相同的條件下，用于負載率小于50%的地區(qū)，可減少運行損耗。經(jīng)計算當負載率為20%時，SN9-50/10的變壓器比S9-50/10變壓器總運行損耗降低15.3%左右。目前吉林省農(nóng)村電網(wǎng)建設與改造工程中已廣泛采用。

　　在電網(wǎng)整個線損中配電變壓器的損耗占較大比例，降低配電變壓器的損耗是降低電網(wǎng)線損的有效途徑。經(jīng)調(diào)查大多數(shù)農(nóng)村電網(wǎng)中的變壓器長期處于輕載或空載狀態(tài),在負載率較低的農(nóng)村電網(wǎng)中使用S9型變壓器不能充分發(fā)揮其應有的節(jié)能效果。因此，針對農(nóng)村電網(wǎng)負載率低的特點，開發(fā)出與S9型變壓器成本相當?shù)?、適合農(nóng)村電網(wǎng)低負載率場合使用的系列變壓器，應用到城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)建設與改造中，達到了投資一定，運行成本降低較大的效果。本系列農(nóng)用變壓器的開發(fā)具有以下創(chuàng)新：

(1)充分考慮農(nóng)村電網(wǎng)負載率：

　　為了掌握農(nóng)村負載率的情況，我們對部分地區(qū)進行了調(diào)查，結果表明：吉林省鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)較發(fā)達的地區(qū)，年負載率最大也不會超過15%，一般年負載率在6%～9%；吉林省農(nóng)業(yè)地區(qū)，年負載率最大不會超過6%，一般年負載率在3%左右。考慮到發(fā)展的因素，吉林省農(nóng)村電網(wǎng)的負載率在相當長的一段時期內(nèi)不會超過20%。長春市揚家線的負載率在18%左右。因此，農(nóng)用變壓器技術條件的編制、系列設計、技術經(jīng)濟分析等，均采用20%的年負載率進行計算的。為吉林省農(nóng)村電網(wǎng)負載的發(fā)展留有足夠的空間。

　　(2)農(nóng)用變壓器的損耗參數(shù)的設置：

　　通過進行農(nóng)村電網(wǎng)負載率的調(diào)查，結合變壓器性能參數(shù)的優(yōu)化設計，以與S9型變壓器制造成本持平做為約束條件，以保證損耗比值、最低運行損耗為目標函數(shù)。確定了SN9系列變壓器的技術條件。其中空載損耗較S9型變壓器降低了約20%～25%，負載損耗較S9增加了約10%，使損耗比（負載損耗/空載損耗）提高到7左右。其它性能參數(shù)保持了S9型變壓器的性能參數(shù)。本技術條件的采用使SN9變壓器在50%以下負載率的條件下較S9型變壓器都是節(jié)能的，且負載率越低節(jié)能效果越明顯。

　　(3)先進的設計技術：

　　SN9系列農(nóng)用變壓器，除了在性能參數(shù)上具有上述特點，在產(chǎn)品設計上也采用了新的結構技術和設計方法。利用CAD進行優(yōu)化電磁計算，在規(guī)定的性能參數(shù)要求內(nèi)達到經(jīng)濟指標最優(yōu)；充分發(fā)揮了系列設計的優(yōu)勢，考慮了標準零部件的采用和互用，提高了原材料的利用率；在結構設計中重點考慮了農(nóng)用變壓器的使用環(huán)境，提高了農(nóng)用變壓器的過載能力、抗過電壓能力；提出了重點工序的工藝要求，既保證了農(nóng)用變壓器生產(chǎn)工藝技術與S9型變壓器的接軌，又保證了生產(chǎn)工藝技術的先進性。

　　(4)全密封技術：

　　在開發(fā)普通型SN9系列變壓器的基礎上，開發(fā)了SN9-M型產(chǎn)品。與普通型變壓器相比，全密封變壓器的可靠性、使用壽命、運行維護等方面占有明顯優(yōu)勢。SN9-M在內(nèi)部結構上采用了簡單有效的器身防松、固定方式，采用新型結構的波紋油箱。另外在密封膠件防紫外線、油箱膨縮特性等采取了特殊的結構，保證了全密封變壓器膨縮器的膨縮量能滿足變壓器油在-40℃～+85℃之間溫度內(nèi)體積的變化。目前許多全密封變壓器忽略了膨縮特性的校核、沒有控制注油溫度，使全密封變壓器的實際膨縮量超過了油箱膨縮器的彈性變形范圍，導致了油箱的開焊、膨脹器的永久變形。在進行全密封變壓器設計時，不但要使油箱的散熱面滿足溫升要求，更重要的是還要使油箱的膨縮量能滿足所用油在125℃溫差范圍內(nèi)體積的變化量。通過對全密封變壓器油箱的膨縮特性進行試驗研究，建立校核膨縮量的計算公式，使設計、結構、工藝成為有機的整體。SN9-M全密封農(nóng)用變壓器就是在進行了上述試驗研究的基礎上開發(fā)的。

　　目前吉林省農(nóng)村電網(wǎng)已有11000余臺SN9農(nóng)用變壓器已在44個縣（市、區(qū)）的農(nóng)村電網(wǎng)中使用。最長的已運行兩年半以上，迄今為止沒有一臺燒損。目前投運的約40萬kVA的SN9變壓器，經(jīng)計算已節(jié)電約200萬kW．h。

　　雖然SN9農(nóng)用變壓器是根據(jù)吉林省農(nóng)村負載率情況而開發(fā)的，SN9-M是根據(jù)北方環(huán)境溫度而進行設計的，但也適用其它類似地區(qū)。