非晶合金變壓器

非晶合金變壓器(Amorphous Metal Transformer)是一種低損耗、高能效的電力變壓器。此類(lèi)變壓器以鐵基非晶態(tài)金屬作為鐵芯，由于該材料不具長(cháng)程有序結構，其磁化及消磁均較一般磁性材料容易。因此，非晶合金變壓器的鐵損(即空載損耗)要比一般采用硅鋼作為鐵芯的傳統變壓器低70-80%。由于損耗降低，發(fā)電需求亦隨之下降，二氧化碳等溫室氣體排放亦相應減少?；谀茉垂铜h(huán)保的因素，非晶合金變壓器在中國和印度等大型發(fā)展中國家得到大量采用。以中印兩國的用電量來(lái)計算，若于配電網(wǎng)全面采用非晶合金變壓器的話(huà)，每年大約可節省25-30TWh發(fā)電量，以及減少2至3千萬(wàn)噸二氧化碳排放。

非晶合金變壓器是利用導磁性能突出的非晶合金，來(lái)用作制造變壓器的鐵芯材料，最終能獲得很低的損耗值。但它具有許多特性，在設計和制造中是必須保證和考慮的。主要體體現以下幾個(gè)方面：
(1)非晶合金片材料的硬度很高，用常規工具是難以剪切的，所以設計時(shí)應考慮減少剪切量。
(2)非晶合金單片厚度極薄，材料表面也不是很平坦，則鐵芯填充系數較低。
(3)非晶合金對機械應力非常敏感。結構設計時(shí)，必須避免采用以鐵芯作為主承重結構件的傳統設計方案。
(4)為了獲得優(yōu)良的低損耗特性，非晶合金鐵芯片必須進(jìn)行退火處理。
(5)非晶合金變壓器從電氣性能上。為了減少鐵芯片的剪切量，整臺產(chǎn)品的鐵芯由四個(gè)單獨的鐵心框并列組成，并且每相繞組是套在磁路獨立的兩框上。每個(gè)框內的磁通除基波磁通外，還有三次諧波磁通的存在，一個(gè)繞組中的兩個(gè)卷鐵芯框內，其三次諧波磁通正好在相位上相反，數值上相等，因此，每一組繞組內的三次諧波磁通向量和為零。如一次側是D接法，有三次諧波電流的回路，當在感應出的二次側電壓波形上，就不會(huì )有三次諧波電壓的分量。
根據上面分析，三相非晶合金配電變壓器最合理的結構為：鐵芯，由四個(gè)單獨鐵芯框在同一平面內組成三相五柱式，必須經(jīng)退火處理，并帶有交叉鐵軛接縫，截面形狀呈長(cháng)方形。繞組，為長(cháng)方形截面，可單獨繞制成型的，雙層或多層矩形層式。油箱，為全密封免維護的波紋結構。

非晶合金變壓器若能完全替代新S9系列配變，如10kV級配電變壓器年需求量按5000萬(wàn)kVA計算時(shí)，那么，一年便可節電100億kW·h以上。同時(shí)，還可帶來(lái)少建電廠(chǎng)的良好的環(huán)保效益，少向大氣排放溫室氣體，這樣會(huì )大大地減輕對環(huán)境的直接污染，使其成為新一代名副其實(shí)的綠色環(huán)保產(chǎn)品?？傊?，國家在城鄉電力網(wǎng)系統發(fā)展與改造中，若能大量推廣采用三相非晶鐵心配電變壓器產(chǎn)品，其最終會(huì )獲得節能與環(huán)保兩方面的效益。