非晶合金變壓器的節(jié)能效果分析

揭仕貴

（中國(guó)電建集團(tuán)福建省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各企業(yè)都在各顯神通，旨在希望于激烈的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中贏得更好的資源與環(huán)境。但是在這場(chǎng)資源與環(huán)境的爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，人們也意識(shí)到我國(guó)能耗量之大的問(wèn)題，長(zhǎng)此以往，資源與環(huán)境將會(huì)遭受重創(chuàng)。因此，尋求節(jié)能減排的良策，是當(dāng)前的關(guān)鍵。而非晶合金變壓器則提供了很好的思路，研究其節(jié)能減排效能，分析其節(jié)能原理并利用這一原理，促進(jìn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)，是當(dāng)前工作的重中之重。

1 非晶合金變壓器

想要了解非晶合金變壓器的相關(guān)概念，就要從非晶合金與變壓器兩個(gè)方面入手。所謂非晶合金，一般來(lái)說(shuō)，物質(zhì)是由各種各樣的原子排列而成的，但是原子的排列順序也并非是一成不變的，如果原子像閱兵式中的士兵們一樣，排列整齊有序，那么這種物質(zhì)材料就會(huì)被稱為晶態(tài)材料；反之，如果原子的排列形態(tài)雜亂無(wú)章，毫無(wú)軌跡可尋，人們就會(huì)將這種物質(zhì)材料稱為非晶態(tài)材料，非晶態(tài)材料有很多，比如木材、塑料等。但也有一種特殊的非晶態(tài)材料，那就是金屬與合金。通常，金屬與合金是以固態(tài)形式展示在人們眼前，它們往往會(huì)經(jīng)歷一個(gè)由液態(tài)轉(zhuǎn)向固態(tài)的過(guò)程，而在這個(gè)液態(tài)轉(zhuǎn)固態(tài)的過(guò)程中，原子的排列順序會(huì)變得整齊有序，所以合金和金屬一般是晶態(tài)材料。但也有一種特殊現(xiàn)象，金屬和合金的凝固速度過(guò)快，原子“沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái)”，就被迅速凝結(jié)了，此時(shí)的原子還呈現(xiàn)雜亂無(wú)章的狀態(tài)，這種金屬和合金，稱之為非晶合金。

變壓器則很好理解，就是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，會(huì)利用電磁原理，將電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)進(jìn)行傳遞。

因此，非晶合金的定義就很好理解，它就是以非晶合金這種全新材料為核心制造的新型變壓器，與傳統(tǒng)變壓器相比具有很多優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)電網(wǎng)行業(yè)的大趨勢(shì)[1]。

2 非晶合金變壓器的優(yōu)勢(shì)

2.1 能耗水平低

與傳統(tǒng)變壓器相比，非晶合金的能耗比較低。其原理在于，非晶合金變壓器的主要構(gòu)成因素為鐵芯、油箱以及排風(fēng)設(shè)備這3個(gè)。其中，鐵芯是變壓器最為核心的部分。不管是傳統(tǒng)變壓器還是非晶合金變壓器，它們的鐵芯一般都要經(jīng)過(guò)退火處理，從而保持變壓器箱體內(nèi)部的穩(wěn)定性。但非晶合金變壓器的優(yōu)勢(shì)在于，它不同于傳統(tǒng)變壓器采用硅鋼等來(lái)合成鐵芯，而是使用了非晶合金這類材料。這類材料采用了超低溫、急冷凝固技術(shù)，其飽和磁通密度顯著降低，而磁密度的降低，會(huì)在某種程度上增大晶體體積，使非晶合金的抗電源、抗短路、抗電阻等能力得到提升，進(jìn)而有效降低電流阻力，使得變壓器的電流損耗大大降低。

2.2 運(yùn)營(yíng)成本低

非晶合金變壓器的另一優(yōu)勢(shì)，就是運(yùn)營(yíng)成本低。一般的傳統(tǒng)變壓器，在處理變壓的過(guò)程中，往往要經(jīng)歷大電流、大電壓以及大電阻的沖擊。而且這種沖擊是日復(fù)一日的、不間斷的，因此，如果這種壓力承受過(guò)大，變壓器就會(huì)發(fā)生短路等各種故障問(wèn)題，因此，相關(guān)電網(wǎng)部門就需要花費(fèi)時(shí)間、財(cái)力來(lái)對(duì)傳統(tǒng)變壓器進(jìn)行運(yùn)營(yíng)、維修等操作，這在很大程度上拉高了運(yùn)營(yíng)成本；而非晶合金變壓器則不同，它的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，保證了其強(qiáng)度與硬度；再加上采用急速冷卻法的手段，其厚度也得到了有效的保證。因而，非晶合金變壓器能夠承受各種強(qiáng)度的沖擊。不僅如此，非晶合金變壓器采用的是全密封式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)布置，能夠有效避免變壓器表明絕緣層的老化，在根本上解決了因?yàn)槔匣鴮?dǎo)致的短路故障問(wèn)題，從而大大縮短了相關(guān)電網(wǎng)部門的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)周期。所以，與傳統(tǒng)變壓器相比，非晶合金變壓器優(yōu)勢(shì)多多，勢(shì)必會(huì)在我國(guó)的電網(wǎng)行業(yè)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用[2]。

3 非晶合金變壓器的節(jié)能效果

3.1 非晶合金變壓器具有環(huán)保效能

非晶合金變壓器具有環(huán)保效能，具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)方面是能夠減少大氣的污染，一般來(lái)說(shuō)，非晶合金變壓器有兩種，一種是干變壓器，另一種則是油變壓器，這兩種變壓器都對(duì)環(huán)境十分友好。特別是油變壓器，曾經(jīng)做過(guò)技術(shù)檢測(cè)，當(dāng)非晶合金的鐵芯用于油浸變壓器時(shí)，能夠十分有效地減少諸如一氧化碳、一氧化硫以及一氧化氮等這類對(duì)環(huán)境十分不友好的氣體，所以人們經(jīng)常將非晶合金變壓器稱為一種“綠色產(chǎn)品”；另一方面，就是能夠減少噪音的污染，噪音污染也是人們生活中一種比較常見(jiàn)的污染，它會(huì)直接對(duì)人的身體健康、精神狀態(tài)等造成損傷。而非晶合金變壓器在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生磁致伸縮，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，引發(fā)噪聲，長(zhǎng)期處在這種環(huán)境下的工人，其身體狀況有可能會(huì)受到損傷，而考慮到這一點(diǎn)，相關(guān)部門也采取了措施，他們?cè)趯?duì)非晶合金變壓器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)置時(shí)，就已經(jīng)針對(duì)此類噪音進(jìn)行了優(yōu)化，降低磁致。所以說(shuō)，非晶合金變壓器是一種環(huán)保類的能效產(chǎn)品。

3.2 非晶合金變壓器能夠有效減少能耗

非晶合金變壓器能夠有效減少能耗，也是其節(jié)能效果的體現(xiàn)之一。這是與傳統(tǒng)變壓器相比較而言的。一般的變壓器，使用的是普通的變壓材料，因此在導(dǎo)磁、導(dǎo)電等方面比較欠缺，而正是由于這樣的短板，導(dǎo)致普通變壓器需要消耗大量的電能去完成自己的工作，達(dá)到變壓的目的，基于這樣的背景，相關(guān)電廠的發(fā)電燃料消耗也會(huì)大幅度增加；而非晶合金變壓器則不同，它使用了十分優(yōu)越的導(dǎo)磁性與導(dǎo)電性材料，極大地提高了變壓器對(duì)于磁化或者消磁等任務(wù)的需求，其工作效率的提高，也相應(yīng)地給發(fā)電廠帶去了便利，發(fā)電廠不需要再消耗大量的發(fā)電燃料，自然就減少了不必要的能耗。

3.3 非晶合金變壓器降低了成本的投入

非晶合金變壓器的節(jié)能效果，在降低成本方面得到了最大的體現(xiàn)。非晶合金變壓器的導(dǎo)磁效應(yīng)優(yōu)良，工作效率高，所耗費(fèi)的電能比較少，這也就意味著，發(fā)電廠不需要為其提供大量的電能，也就是說(shuō)，發(fā)電廠不需要再消耗特別多的發(fā)電燃料，這無(wú)疑在某種程度上節(jié)約了發(fā)電廠的資金成本；除此之外，非晶合金變壓器采用了新材料與新技術(shù)，雖然在產(chǎn)品價(jià)格上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了普通變壓器，但是換個(gè)角度來(lái)想，使用非晶合金變壓器，它的運(yùn)營(yíng)成本是比普通變壓器要低的；不僅如此，與普通變壓器相比，非晶合金變壓器發(fā)熱情況少、溫度穩(wěn)定、運(yùn)行性能優(yōu)良、損耗低、抗短路能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理。所以，它是不容易被輕易損耗的。因此，綜合比較起來(lái)，非晶合金變壓器的性價(jià)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通變壓器，相關(guān)使用者完全省下了修補(bǔ)普通變壓器的費(fèi)用，其實(shí)在大方面上來(lái)講，非晶合金變壓器真的降低了成本的投入[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于環(huán)境和資源的消耗也越來(lái)越大，這完全不符合“綠水青山，就是金山銀山”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。為此，我國(guó)一直在倡導(dǎo)節(jié)約資源，節(jié)能減排等一系列措施。相關(guān)企業(yè)也在身體力行，電力行業(yè)也不能置身其外。在我國(guó)的電網(wǎng)環(huán)境中，傳統(tǒng)變壓器耗費(fèi)了大量的能源，是最需要改革的部分。因此，相關(guān)部門一定要重視非晶合金變壓器的節(jié)能效果，要更好地利用非晶合金變壓器，有效發(fā)揮電力行業(yè)的作用。