分析非晶合金鐵心配電變壓器運維要點

引言：近年來，隨著我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的不斷深入，電力行業(yè)得到了快速的發(fā)展，同時隨著國家節(jié)能降耗政策的推廣，相關(guān)的電力節(jié)能產(chǎn)品越來越受到人們的重視。合金鐵心配電變壓器作為新型的節(jié)能設(shè)備，具有低能耗、高穩(wěn)定性的優(yōu)點，并且隨著制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝水平的不斷提升，其得到了廣泛的應(yīng)用。在合金鐵心配電變壓器的運行過程中，對其進行運行維護就顯得尤為重要，因此，本文從非晶合金配電變壓器的結(jié)構(gòu)與性能特點入手，對非晶合金鐵心配電變壓器運維要點進行了分析，具有較高的指導(dǎo)意義。

一、非晶合金配電變壓器的結(jié)構(gòu)與性能特點

（一）非晶合金鐵心

現(xiàn)如今，配電變壓器中的非晶合金帶材分為三種，分別是寬度為213毫米、170毫米和142毫米的帶材。一般非晶合金帶材的厚度都比較低，僅為普通硅鋼片的十分之一。但是其硬度較高一般可以達到硅鋼片的五倍以上，較高的硬度使得非晶合金的加工剪切變的相對困難，對加工設(shè)備和剪切刀具的要求較高。因此非晶合金變壓器的鐵心材料一般采用同一寬度的合金帶材，并將帶材的截面切割成長方形的鐵心結(jié)構(gòu)。在進行非晶合金鐵心制作時，首先根據(jù)鐵心需要的程度對非晶合金帶材進行剪切，并使用工模器具對其進行加工，將其截面制作成矩形框形狀。非晶合金帶在成材過程中急速冷卻和沖剪、卷制加工鐵心時產(chǎn)生應(yīng)力，為了獲得良好的空載損耗特性，非晶合金鐵心成形后必須采用氮氣保護，在適當溫度、一定的磁場條件下進行退火處理，退火工藝較復(fù)雜，要求較高。

（二）繞組

非晶合金配電變壓器中的繞組一般采用螺旋式和層式兩種結(jié)構(gòu)，在繞組層間均采用網(wǎng)格點膠紙進行絕緣，其優(yōu)點是具有較強的徑向機械強度、較好的沖擊電壓分布并且在油道散熱方面具有較高的效率。繞組的形狀受到鐵心截面形狀的影響較大，由于鐵心截面一般是長方形，所以繞組的形狀也通常設(shè)計成帶圓角的矩形。由于矩形繞組的設(shè)計和制造方法不同于圓形繞組，其在對矩形模具進行纏繞時，貼服性明顯不如圓形模具，因此就需要對矩形繞組的徑向尺寸進行控制?？刂拼胧┮话悴捎貌唤峁に噷⒌蛪豪@組繞在硬筒上，將高壓繞組直接套繞在低壓繞組上，來提高矩形繞組的貼服度，實現(xiàn)矩形繞組的設(shè)計和制造。

（三）器身

由于非晶合金鐵心材料的磁性能受到張應(yīng)力和彎曲應(yīng)力等機械應(yīng)力的影響較大，隨著機械應(yīng)力的增大，非晶合金鐵心的損耗也會加大。因此，非晶合金變壓器在器身結(jié)構(gòu)方面的主承重結(jié)構(gòu)件一般不選用鐵心材料。通常情況下，器身上下左右采用截面呈“Ω”形的折板夾件聯(lián)接，裝配時，將繞組支撐在單獨的繞組支撐系統(tǒng)上，壓緊固定。這樣一來，除了鐵心自身的質(zhì)量之外，沒有其它的壓緊力加在鐵心之上，保證了器身結(jié)構(gòu)的堅固性。此外，在器身整個裝配過程中要盡量避免鐵心產(chǎn)生應(yīng)力。在鐵心框與繞組裝配時，需要打開一系列接縫，套裝繞組后再搭接接縫。由于對非晶合金進行退火處理之后會使得其脆性增加，同時碎屑產(chǎn)生的幾率增加，因此采用先進成熟的工藝進行器身結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝配，盡量避免上述情況而造成減少器身返工現(xiàn)象發(fā)生。

（四）抗短路能力

由于非晶合金鐵心的損耗受到壓力的影響很大，壓力越大鐵心的損耗就越大。因此，一旦變壓器發(fā)生短路，就會產(chǎn)生強大的沖擊性電動勢，非晶合金鐵心是無法直接承受如此強大的壓力。然而同時，非晶合金鐵心變壓器的器身結(jié)構(gòu)較為緊固，可以減輕鐵心所受到的壓力，減少了變壓器短路時徑向的內(nèi)縮或外擴，使得非晶合金變壓器具有較強的抗短路能力。

二、非晶合金鐵心配電變壓器運維要點

由于非晶合金鐵心變壓器的損耗較低，從而使得其具有溫升低、發(fā)熱少、超載能力強的特點。通過實踐表明，非晶合金鐵心變壓器具有安全可靠的運行性能，并且運行維護較為方便和有效，使得返修率較低。在非晶合金鐵心變壓器的運行過程中，需要對其進行實時的維護和檢查，對于出現(xiàn)的問題進行及時的反饋和解決，確保非晶合金鐵心變壓器安全穩(wěn)定的運行。具體要點表現(xiàn)在以下方面：

首先，合金鐵心配電變壓器在經(jīng)過長途運輸之后，需要對其進行包括交接試驗在內(nèi)的全面檢查。具體體現(xiàn)在測量空載電流和空載損耗、測量短路阻抗和負載損耗、測量繞組對地絕緣電阻、測量繞組電阻和耐壓試驗等方面，確保非晶合金鐵心配電變壓器的性能指標一切正常，為其之后的正常運行奠定基礎(chǔ)。

其次，在非晶合金鐵心配電變壓器安裝完成之后，在進行變壓器的運行前需要對其外觀進行檢查并進行絕緣電阻的測試。同時需要在熔斷器保護時對短路容量和靈敏度進行檢查，以及對變壓器運行聲音和變壓器油位指示進行聽辨和觀察，確保正常后可進行負荷運行。

再次，在非晶合金鐵心配電變壓器投入運行之后，需要對其進行實時的檢查和維護，確保其安全穩(wěn)定的運行。在運行時需要對儲油柜上的油位計進行檢查，確保其是否清晰并與實際環(huán)境溫度相符。并在運行過程中對變壓器的套管、油位計、排油閥以及蓋板等處的密封性進行檢查，同時對變壓器的外殼和低壓側(cè)中性點等接地的牢固情況進行檢查。以及確保變壓器的絕緣電阻和直流電阻是否符合電力相關(guān)標準。一旦發(fā)現(xiàn)問題及時進行上報和處理，確保非晶合金鐵心配電變壓器的穩(wěn)定運行，減少故障所帶來的損失。

三、結(jié)語

現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力行業(yè)得到了快速的發(fā)展，配電變壓器由傳統(tǒng)的硅鋼帶材逐漸轉(zhuǎn)換為非晶合金帶材。作為一種新型的節(jié)能電器設(shè)備，非晶合金配電變壓器采用新技術(shù)對新材料進行融合，創(chuàng)造出新的器身結(jié)構(gòu)。同時由于非晶合金鐵心材料具有較高的低空載損耗特性以及對機械盈利的敏感性較強，導(dǎo)致非晶合金鐵心配電變壓器的制造和裝配工藝要求較高。在非晶合金鐵心配電變壓器正常運行過程中，需要針對非晶合金鐵心的特性對其進行實時的檢測和維護，確保其穩(wěn)定正常的運行。另外，由于目前國內(nèi)制造非晶合金鐵心變壓器廠家在工藝水平和生產(chǎn)生產(chǎn)條件等方面存在較大差異，使得市面上的非晶合金鐵心變壓器質(zhì)量參差不齊，這就要求在加強市場管理力度的同時，電力企業(yè)應(yīng)加強非晶合金鐵心變壓器運行維護，確保其穩(wěn)定正常的運行，從而促進電力行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：國網(wǎng)山東曹縣供電公司）