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1S11型配電變壓器的發(fā)展概況
隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，我國在引進消化吸收日本、瑞典等國家卷鐵芯的工裝設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上，20世紀90年代后期自行研發(fā)了工裝設(shè)備及設(shè)計、制造技術(shù)，成功地研究出符合批量生產(chǎn)條件的S11型卷鐵芯變壓器。
與S9型相比,S11型卷鐵芯配電變壓器的負載損耗與S9型相當、同時具有空載損耗低(約低30%以上)、空載電流小(減少無功吸收)、噪音大幅降低、節(jié)省材料、工裝質(zhì)量提高等特點和技術(shù)優(yōu)勢。原國家電力公司及各級政府經(jīng)貿(mào)委要求在農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造工程中推廣使用卷鐵芯變壓器。
生產(chǎn)卷鐵芯變壓器一次性投入較大，退火處理工藝要求高，一些廠商通過在使用傳統(tǒng)疊鐵芯工藝基礎(chǔ)上生產(chǎn)出與卷鐵芯空損水平一致的S11型變壓器。目前生產(chǎn)S11型配電變壓器的廠商已具規(guī)模，能滿足批量使用的需求。但由于對產(chǎn)品認識不足和市場運作等方面的因素，S11型配電變壓器未得到應有的推廣應用。
1.1S11型配電變壓器的損耗水平
依照中華人民共和國機械行業(yè)標準《變壓器類產(chǎn)品型號編制辦法》(JB/T3837-1996),“10KVS9型配電變壓器的空載損耗比S8型平均下降10%,S11型配電變壓器的空載損耗比S8型平均下降30%;10KV的S9型配電變壓器的負載損耗比S7型平均下降10%,S11型配電變壓器的負載損耗比S7型平均下降15%。該標準明確列出S9型配電變壓器每一容量等級的空載和負載損耗值,但對于S11型配電變壓器,目前尚無每一容量等級的相應損耗標準。
最先推出S11型卷鐵芯配電變壓器,其空載損耗比S9型降低30%以上、負載損耗與S9型相當，而這種損耗水平雖未嚴格符合JB/T3837-1996的型號要求,但已經(jīng)適于市場需求。
廣東省廣電集團有限公司推薦的S11型配電變壓器的空載、負載損耗標準與S9型的損耗比較列于表1。1.2卷鐵芯工藝技術(shù)上的優(yōu)勢和缺點
與傳統(tǒng)疊鐵芯的工藝技術(shù)比較，卷鐵芯工藝有以下優(yōu)勢：①卷鐵芯無接縫，大大減少了磁阻，降低了空載電流;②卷鐵芯的加工工藝更適宜采用薄型硅鋼片進行，能充分發(fā)揮薄型硅鋼片的良好低損性能;③卷鐵芯生產(chǎn)加工機械化程度高,生產(chǎn)效率有較大的提高;④鐵芯結(jié)構(gòu)成自然緊固狀態(tài),無須夾持緊固,避免了因夾緊力帶來的鐵芯性能的惡化;⑤卷鐵芯自身是一個無接縫的整體,且結(jié)構(gòu)緊密,噪聲低(為30~45dB,1000kVA以下的國標為44~57dB),更適合環(huán)保要求;⑥節(jié)約硅鋼片原材料,在同等容量下,鐵芯重量大約下降10%,性能價格比有所提高,增強了制造廠的競爭力。
[$page] 卷鐵芯工藝的缺點：①由于卷鐵芯的特點，在線圈繞制時其導線的緊力受到制約，使線圈的加工比較困難，尤其是對于500kVA以上容量的配電變壓器。因而對于500kVA以上的S11型卷鐵芯配電變壓器,其低壓側(cè)宜使用泊繞式繞組線圈;②對于運行中損壞的卷鐵芯配電變壓器，其鐵芯和繞組的維修困難(卷鐵芯配電變壓器重繞線圈時需要專用設(shè)備，所以只能在變壓器工廠中維修);③鐵芯退火工藝和生產(chǎn)工藝要求較高;④鐵芯卷繞和線圈繞制需要專用設(shè)備,工廠一次性投入較大(見表2)。2技術(shù)經(jīng)濟分析
投資回報測算數(shù)學模型表述：設(shè)綜合成本電價為0.55元/(kW•h)(不含稅)，年貸款利率為5.76%。令：X(元)表示每kVA容量的投資(或增加的投資)資金;r表示月貸款利率(按年貸款利率5.76%折算得r=0.004678);k(月)表示投資回收周期(以年為單位時用n表示：n=k/12);a(元/(月•kVA))表示每kVA容量平均每月節(jié)省的電費(按綜合成本電價為0.55元/(kW•h)計算)。則經(jīng)過若干時間后，每kVA容量未回收的投資資金Y(元)可表述為：
第1月末：Y1=X(1+r)-a
第2月末：Y2=Y(1+r)-a
=[X(1+r)-a](1+r)-a
=X(1+r)2-a[(1+r)+1]
=X(1+r)2-a[(1+r)2-1]/[(1+r)-1]
第3月末：Y3=Y2(1+r)-a
=X(1+r)3-a[(1+r)3-1]/[(1+r)-1]
第j月末：Yj=X(1+r)j-a[(1+r)j-1]/[(1+r)-1]
如果第j月末Yj≥0、第j+1月末Yj+1≤0，且∣Yj∣<∣Yj+1∣時、則取投資回收周期k=j，反之∣Yj∣>∣Yj+1∣時、則取k=j+1,投資回收周期：n=1/k(a)。
2.1新購買S11的投資回報測算
新購買S11型配電變壓器相比S9所增加的投資主要體現(xiàn)在購買配電變壓器價格的差異，而其他各方面的開支相同。
參照表1的損耗水平和2中配電變壓器的價格差，利用上述數(shù)學模型，可計算出S11型各種容量配電變壓器的投資回收周期列于表3.從表3可知，相對于全密封S9-M,使用S11-M型配電變壓器所增加的投資一般可在1~3a收回。上述僅是直接效益的經(jīng)濟比較，由節(jié)能帶來的間接效益將更大。
