1．引言

　　進(jìn)入21世紀(jì)，社會化的不斷發(fā)展與進(jìn)步推動著我國國民經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷壯大，也給電力事業(yè)的發(fā)展提出了帶動作用。然而電力用戶對配電變壓器的性能水平也提出了更高的要求，如何降低變壓器損耗，提高配電系統(tǒng)的效率，已是我國電力系統(tǒng)節(jié)能工作的當(dāng)務(wù)之急。10　kV以下的配電變壓器作為電力傳輸系統(tǒng)的重要設(shè)備，由于使用量大、運行時間長，具有很大的節(jié)能潛力。S11系列三相油浸式變壓器是趕超國際先進(jìn)水平的新系列低損耗產(chǎn)品，其鐵芯采用新工藝，降低了空載損耗和噪聲。S11系列與S9，　S7系列相比較，其損耗大幅降低，節(jié)能效果明顯，可廣泛地應(yīng)用于城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)電網(wǎng)。

　　2．S11型配變的設(shè)計理念

　　S11系列低損耗配電變壓器設(shè)計的理念比S9系列進(jìn)一步優(yōu)化，改進(jìn)了技術(shù)結(jié)構(gòu)，降低空載損耗，提高產(chǎn)品節(jié)能水平。

　　3．S11型配變結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料的選用

　　3.1主要工藝措施及優(yōu)勢

　　針對變壓器短路承受能力，就器身軸向壓緊和輻向撐緊，達(dá)到貫穿性有效支撐。如：鐵芯和低壓繞組之間、低壓繞組和高壓繞組之間形成實體硬固定；高、低壓繞組保持等高；對帶有縱向油道的螺旋式繞組的繞制，從對導(dǎo)線的選擇到繞制完成，包括對繞組出頭崴彎成形與絕緣包扎、及其與端絕緣的固定，導(dǎo)線換位包扎處理方法，簾狀油隙墊塊的放置，繞組壓縮前、后軸向尺寸變化量的控制與其相關(guān)絕緣件的加工等方方面面都有明確的控制原則和工藝措施。

　　與此同時，對鐵芯的迭積與裝配如：夾件、墊腳與軛片裝配位置的控制，心柱級塊與絕緣（平衡）墊塊配合，心柱的夾緊與涂聚胺脂漆等也做了較具體的要求。

　　為保證和控制層壓絕緣壓板及絕緣墊的質(zhì)量，對紙板層數(shù)、涂膠方法、熱壓強(qiáng)度等在工藝加工過程中都做到嚴(yán)格的控制，收到良好效果。

　　影響產(chǎn)品性能和可靠性的各種制造因素均依據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點和尺寸相對關(guān)系，定量或定性地加以控制。

　　從提高配電變壓器整體制造質(zhì)量水平出發(fā)，注重了性能水平和可靠性的提高，又在內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量提高上下了很大功夫，成效是顯著的。

　　但是，　S11型配變也有一些問題需要注意，如組件中1　kV套管的質(zhì)量應(yīng)予加強(qiáng)；密封膠墊龜裂比較常見；器身緊固防松螺母的代用問題需要解決等。

　　3．2對圖樣的完善化工作

　　根據(jù)以前S9，　S7的情況，針對已生產(chǎn)和運行變壓器的不當(dāng)之處，對產(chǎn)品圖樣進(jìn)行調(diào)整設(shè)計或改版，使之更加趨于完善合理。改版后的負(fù)載損耗情況有了較好的改善。

　　4．S11型配變運行的損耗分析

　　4．1變壓器的負(fù)載與損耗的關(guān)系

　　變壓器的有功功率損耗是由空載損耗和負(fù)載損耗兩部分組成的，空載損耗是一個常數(shù)，它不隨變壓器負(fù)載的變化而變化。而負(fù)載損耗則與變壓器負(fù)載的平方成正比，在一定的負(fù)載下，變壓器的有功功率損耗可用式（1）表示P=P0+Pf，?。?）式中：P———總的有功功率損耗；P0———空載有功功率損耗；Pf———在一定負(fù)載下的負(fù)載有功功率損耗。

　　變壓器給出了空載損耗P0和額定負(fù)載損耗Pk，所以，可知變壓器在一定負(fù)載為S時總的有功功率損耗可用式（2）表示P=P0+?。⊿/Se）　2Pk，?。?）式中：Se———變壓器的額定容量。

　　4．2S11型配變的節(jié)能特性

　　S11型變壓器的卷鐵心結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵心結(jié)構(gòu)。有幾個特點：（1）硅鋼片連續(xù)卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60%～80%，提高了功率因數(shù)，降低了電網(wǎng)線損，改善了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。（2）連續(xù)卷繞充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗降低20%-35%。（3）卷鐵心經(jīng)退火工藝后，其導(dǎo)磁性能可恢復(fù)到機(jī)加工前的原有水平。（4）卷鐵心結(jié)構(gòu)成自然緊固狀態(tài)，無需夾件緊固，避免了因鐵心夾緊所帶來的鐵芯性能惡化，損耗增加。（5）卷鐵心自身是一個無接縫的整體，且結(jié)構(gòu)緊湊，在運行時的噪音水平降低到30～45　dB，很適合于建筑物內(nèi)和生活區(qū)安裝使用。

　　依據(jù)中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《變壓器類產(chǎn)品型號編制方法》（JB/T3837—1996）“10　kV的S9型配變的空載損耗比S8型平均下降10%，而S11型配變的空載損耗比S8型平均下降30%；10kV的S9型配變的負(fù)載損耗比S7型平均下降10%，而S11型配變的負(fù)載損耗比S7型平均下降15%”。該標(biāo)準(zhǔn)已明確列出了S9型配電變壓器每一容量等級的空載和負(fù)載損耗值，但對于S11型配變，目前尚無每一容量等級的相應(yīng)損耗標(biāo)準(zhǔn)。

　　S11型變壓器比S9型變壓器的節(jié)能比例在國家標(biāo)準(zhǔn)要求下已確定，　S11型變壓器比S9型變壓器的損耗都更低，運行時更節(jié)能。

　　5．經(jīng)濟(jì)效益分析

　　S9與S7系列變壓器相比，空載損耗平均降低10%，負(fù)載損耗平均降低25%。而S11系列變壓器是在S9系列的基礎(chǔ)上改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，選用超薄型硅鋼片，進(jìn)一步降低空載損耗而開發(fā)出來的，目前S11卷鐵心變壓器與S9系列疊片式鐵心變壓器的節(jié)能效果明顯不同。S11比S9空載損耗下降30%-40%，空載電流降低70%-80%，噪音降低7-10dB。

　　5．1應(yīng)用S11型配變的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

　　參照有關(guān)的損耗水平，按0.5元/（kW·h）計算，每kVA容量每年節(jié)省的電費（元），相對于S9而言，　S11變壓器各項損耗都遠(yuǎn)低于S9系列變壓器，使用S11型配變所增加的投資一般可在2～3　a左右收回。

　　5．2S11型配變的應(yīng)用對比分析

　　山西某小工業(yè)用戶，1999年—2004年使用500　kVA的S9型變壓器，空載損耗就高達(dá)1000W，2005年將其更新為1臺S11型500　kVA卷鐵心變壓器，空載損耗只有580W；相比較，僅空載損耗一項就降低420W，1年合計降低3679kW·h。按每kW·h電0.5元計算，節(jié)能金額達(dá)1　839元。而且使用后發(fā)現(xiàn)S9型配變的無功空載電流是總電流的1.4%，而S11型配變的無功空載電流是總電流的0.15%，S11型配變在這個項目比S9降低了1.25%，年節(jié)能3　274　kW·h，節(jié)約金額達(dá)1　637元。在變壓器的維護(hù)上，該用戶S9型配變平均每年的變壓器油處理費為200元左右，而S11型配變僅為80元左右，相比降低120元。自2005年開始，該用戶更換變壓器后每年節(jié)約費用約4　000元左右。

　　顯然，S11比S9變壓器的節(jié)能效果好。如果全國電力市場有500萬臺老式變壓器都改成S11型，那么1年可節(jié)約200多億元。因此，現(xiàn)在越來越多的用戶開始在使用S11型配電變壓器。

　　6．結(jié)論

　　綜上所述，S11型變壓器與S9，　S7型系列變壓器相比，具有繞制工藝簡單、重量輕、體積小、空載損耗比S9降低30%～40%、維護(hù)方便、運行費用節(jié)省，節(jié)能效果明顯等優(yōu)點，雖然價格高于S9系列變壓器，但兩種變壓器的價差，可在2～3　a內(nèi)由所降低損耗少付的電費來抵償，比較適合我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)的負(fù)荷特性和技術(shù)要求，因而，有推廣應(yīng)用價值，可廣泛地應(yīng)用于城鄉(xiāng)電網(wǎng)。