一、綜述

眾所周知，電力系統(tǒng)變壓器是電力網(wǎng)中輸送電能的主要通過(guò)電氣工程設(shè)備，但同時(shí)其自身發(fā)展也是一個(gè)耗能大戶。非晶磁環(huán)是用非晶材料加工的磁性元件。非晶磁環(huán)根據(jù)所用非晶帶材的材質(zhì)不同，可分為鐵基非晶，鈷基非晶等等。高壓直流電源又稱直流高壓電源，它是由交流市電或三相電輸入，數(shù)千伏以上或數(shù)萬(wàn)伏以上直流電壓輸出的電源，輸出功率數(shù)百瓦至數(shù)千瓦，一般可穩(wěn)壓或穩(wěn)流。特種變壓器除了作交流電壓的變換外，還有其他各種用途，如變更電源的頻率，整流設(shè)備的電源，電焊設(shè)備的電源，電爐電源或作電壓互感器、電流互感器等。

變壓器的總損耗主要由空載損耗和負(fù)載損耗主要組成，要占到整個(gè)系統(tǒng)以及發(fā)電量的10%左右，按2014年全國(guó)發(fā)電量5.4萬(wàn)億千瓦時(shí)測(cè)算，每降低變壓器1%的損耗，全年即可通過(guò)減少近60億度電的電能質(zhì)量損失。從變壓器的損耗評(píng)價(jià)值看，空載損耗評(píng)價(jià)值要達(dá)到一個(gè)負(fù)載損耗評(píng)價(jià)值的2~3倍，因此，降低變壓器空載損耗，加快發(fā)展節(jié)能型變壓器的研制開(kāi)發(fā)工作，在當(dāng)前中國(guó)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)資源節(jié)約型國(guó)家社會(huì)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)和能源公司生產(chǎn)技術(shù)革命，保障研究我國(guó)可以長(zhǎng)久能源信息安全的國(guó)策教育背景下，意義具有重大。

我國(guó)人民政府和變壓器制造業(yè)及原材料制造業(yè)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行節(jié)能管理工作問(wèn)題一直是一個(gè)較為廣泛重視的。上世紀(jì)80年代中期，就在我們?nèi)珖?guó)企業(yè)范圍內(nèi)具有強(qiáng)制性的以S7型系列低損耗配電變壓器淘汰了還在電網(wǎng)安全運(yùn)行的按JB1300-73和JB500-64彼岸準(zhǔn)制造的高能耗配電變壓器。從1998年開(kāi)始，實(shí)行兩網(wǎng)改造，以S9型系列配電變壓器取代S7型系列配電變壓器。這兩次大規(guī)模的更新?lián)Q代，產(chǎn)品空載損耗約降低8%~15%，至今，S11型系列配電變壓器已是中國(guó)市場(chǎng)信息主導(dǎo)文化產(chǎn)品。但這種教學(xué)形式的產(chǎn)品知識(shí)更新?lián)Q代，并非變壓器電磁分析理論和結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)方法上有沒(méi)有任何一種突破，二是變壓器制造的主要包括材料—取向硅鋼制造科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，各項(xiàng)綜合性能指標(biāo)參數(shù)特別是鐵損值參數(shù)的不斷提高優(yōu)化公司帶來(lái)的必然導(dǎo)致結(jié)果。可以自己認(rèn)為，變壓器空載損耗水平的高低，污水?dāng)?shù)據(jù)處理設(shè)施設(shè)備資源主要原因還是由硅鋼材料的性能特點(diǎn)決定的。

取向硅鋼的制造技術(shù)正在迅速發(fā)展，但目前降低0.1 w 鋼的損耗越來(lái)越困難，制造成本也越來(lái)越高。因此，尋找新的軟磁材料，創(chuàng)新變壓器的結(jié)構(gòu)和制造工藝，是提高變壓器節(jié)能效果的新思路和新方法。

20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)、近10年推廣應(yīng)用的非晶合金變壓器，是通過(guò)材料創(chuàng)新，用新型非晶合金材料替代傳統(tǒng)取向硅鋼，實(shí)現(xiàn)變壓器節(jié)能效果的解決方案。雖然非晶合金變壓器具有超低空載損耗的優(yōu)點(diǎn)，但由于非晶合金的一些固有特性，非晶合金變壓器極難解決本體易失穩(wěn)、鐵芯機(jī)械強(qiáng)度弱、短路電阻不足、噪聲增大、空載損耗上升等缺點(diǎn)。因此，非晶合金變壓器只能應(yīng)用于10kV分級(jí)電網(wǎng)。

卷鐵芯變壓器其鐵芯采用中國(guó)傳統(tǒng)文化取向硅鋼帶連續(xù)卷制而成，磁路連續(xù)緊密無(wú)氣隙，是一種可以通過(guò)對(duì)變壓器結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)工藝方法進(jìn)行管理創(chuàng)新，在基本不增加企業(yè)制造生產(chǎn)成本的前提下，實(shí)現(xiàn)有效降低變壓器空載損耗，提高節(jié)能效果的另一種解決問(wèn)題方案。