浇注型式为多。由于铁心材料性能和结构上的差异，环氧浇注非晶合金干式变压器与普通的环氧浇注干式变压器在结构上存在较大差异。非晶合金铁心为矩形截面，般为三相四框五柱式结构高低压绕组相应做成矩形，低压绕组般为箔绕式，高压绕组为线绕式环氧树脂浇注结构。作为种新型的低损耗干式变压器，非晶合金干式变压器继承了传统干式变压器的难燃阻燃可靠性高和免维护等优点。如果能从技术上解决其噪声受力以及成本问题，凭借其良好的节能性和经济性，非晶合金干式变压器将有着广阔的应用前景。非晶合金变压器用非晶合金材料代替硅钢片制造变压器。它与现行系列变压器相比空载损耗下降空载电流下降。采用非晶合金取代硅钢片制作变压器，关键是两者的产品价格是否能相比拟。目前，由于硅钢片的价格与非晶合金的价格相接近，恰是推广非晶合金变压器的好时机。当前，触发非晶合金变压器在我国大规模推广的要素已经具备，主要有以下几个方面。城市配网投资将快速增长。国家电网公司十五规划对个主要城市的电网建设和改造投资总额约为亿元，预计南方电网公司约为亿元，合计金额将达到亿元，年均投资额在亿元。十五期间城市配电网建设和改造将成为电网投资的重点之。国家节能降耗规划有利于节能产品非晶变压器的推广。目前，我国能源利用效率仅为，比发达国家低约。国家明确提出十五期末单位国内生产总值能源消耗比十五期末降低左右，因此，对国内各行各业来说，节能降耗将是项必须完成的政治任务。对于耗能大户电网公司压力尤其巨大，非晶变压器的应用将成为电网降耗重要手段之。因此积极采用非晶合金变压器等节能型电力设备和无功补偿等技术降低电网损耗，这切有利于非晶合金变压器等节能型电力设备大面积的推广和应用。硅钢片价格的不断攀升，给非晶变压器的推广应用带来了契机。以往制约非第章绪论晶合金变压器应用的主要原因是比价效应，但从年开始，由于电力需求的强劲拉动，作为变压器铁芯的主要材料取向的硅钢价格猛涨，这使得相同规格的硅钢变压器与非晶变压器的市场价格之比逐步接近。非晶变压器己经具备了替代硅钢变压器的价格优势。上述个方面表明非晶合金变压器市场需求己经启动，并将迅速扩大。配电变压器的需求量保守估计将保持的年增长，非晶合金变压器所占比例也会逐年增加，至年估计能有的配电变压器将采用非晶合金变压器。本文的主要内容本文的主要内容包括以下几个方面非晶合金变压器的特点主要介绍非晶合金和非晶合金变压器的特点和制造工艺，以及非晶合金变压器与传统变压器的不同之处。非晶合金变压器的设计主要是非晶合金变压器铁心和绕组结构的设计，非晶合金变压器的电磁计算，以及非晶合金变压器的主要参数的确定。非晶合金变压器关键问题讨论主要是非晶合金变压器噪音机械强度抗短路能力几个方面的讨论。第二章非晶合金干式变压器的概论第二章非晶合金干式变压器的概论非晶合金的概要自年美国麻省理工学院教授等发明用快淬工艺制备系非晶态合金，并于年首次制备出磁性合金以来，由于其独特的组织结构高效的制备工艺优异的材料性能和广阔的应用前景，直受到材料科学家和产业界的特别关注。非晶合金是指原子排列不具有长程有序的金属，它的制备技术完全不同于传统方法，而是采用了冷却速度大约每秒万度的快速凝固技术，从钢液到薄带次成形，与般冷轧取向硅钢薄带制造工艺相比少了许多中间工序，可减少大量的能耗。由于超急冷凝固，在凝固过程中合金中的原子来不及有序排列，所获得的固态合金是长程无序结构。与通常情况下金属材料的原子排列呈周期性和对称性不同，非晶态合金不具有长程有序，所以没有晶态合金的晶粒晶界存在。这类材料在微观结构上完全不同于人类以往所认识和使用的金属。正是这样特殊的微观结构导致了其独特的磁性能电性能机械性能和耐腐蚀性能。因此，非晶态合金的快速凝固制备技术被称为冶金工艺的次革命，非晶材料也被称为冶金材料的次革命性进展。非晶合金的制造工艺及特点非晶合金的制造工艺非晶合金是将铁硼硅镍和碳加碳后可提高饱和磁通密度等为主的材料熔化后，在液态下以的速度冷却，从合金液到金属薄片产品次成型，其固态合金没有晶格晶界存在，因此，称为非晶态合金，亦称非晶合金金属原子都不按晶格排列叫非晶态。非晶合金分为铁基非晶合金铁镍基非晶合金和钴基非晶合金三大类。非晶合金的主要特点非晶合金的单位损耗和励磁特性大大低于硅钢片，主要特点有非晶合金没有晶格和晶界存在，因此，其磁化功率小，并具有良好的温度稳第二章非晶合金干式变压器的概论定性。由于非晶合金为无取向材料，故可采用直接缝，且可不分级，使制造铁心的工艺比较简单。非晶合金带材的厚度为，是硅钢片的左右。因此，其涡流损耗大大降低。非晶合金的硬度是硅钢片的倍，加工剪切比较困难。因此，在产品设计时应考虑尽量减少切割量此外，其表面不太平整，电阻率较高。非晶合金对机械应力非常敏感，无论是张应力还是弯曲应力都会影响其磁性能。在变压器结构设计时，需采取特殊的紧固措施，以减少铁心受力另外避免采用以铁心作为主支承的结构设计方案。非晶合金的磁致伸缩度比硅钢片高约，因此不宜过度夹紧，否则将增大变压器的噪声。非晶合金退火后的脆性易碎也是在变压器设计和制造过程中需考虑的问题。由非晶合金的上述特点可以知道，采用非晶合金代替硅钢片来制造变压器，虽然工艺略复杂，但可使空载寸与电动力分布曲线轴向电动力轴向电动力由两部分组成，部分是由漏磁场的端部弯曲而呈现出的横向分量与短路电流相互作用产生的轴向力，称为轴向内力。其作用方向对内外绕组均是压应力，力图使绕组高度降低。轴向内力在绕组的两端端部具有最大值，在绕组高度中心处减小到零，两端所受的轴向内力大小相等，方向相反。轴向内力将使绕组的线匝向竖直方向弯曲并压缩线端间的垫块处。由于端部漏磁场畸变等原因，往往最大的弯曲力产生在位于绕组端部的线段，但最大的压缩力则出现在位于绕组高度中心的垫块。试验表明，大约的变压器漏磁通与内绕组相交链，而仅有的漏磁通与外绕组交链，所以作用在内绕组的轴向内力约为外绕组的倍，此即变压器损坏多半是低压绕组的缘故。轴向电动力的另部分是由于对内外绕组磁势不均匀安匝不平衡而导致的横向漏磁场与短路电流作用所产生的轴向力，般称为轴向外力。轴向外力的作用与横向漏磁通的方向有关，在对内外第七章非晶合金干式变压器的抗短路能力绕组上产生的作用力大小相同方向相反。可见绕组上承受的轴向力为轴向内力与轴向外力的矢量和。绕组短路时电动力的三种典型矢量关系如图所示。图中为高压与低压绕组电抗高度相等安匝平衡为在绕组中，绕组两端较短安匝不平衡为在绕组中，缺少部分安匝不平衡。图绕组短路时电动力的三种典型矢量关系周向电动力流经变压器绕组中的电流从首端到末端可视为个等效的轴向电流矢量。等效轴向电流与横向漏磁场相互作用产生周向电动力。周向电动力使绕组中的线段产生圆周运动。经分析可知，周向电动力在绕组端部的作用方向是使绕组出头回弹。周向电动力作用在大电流的螺旋式低压绕组且在多个电流并行流过的螺旋式高压调压绕组上更为明显。提高变压器抗短路能力的方法与措施通过对变压器绕组承受的三种短路电动力及其作用情况的分析，针对目前变压器的传统结构和工艺，须在电磁计算结构设计等方面采取相应措施，以提高变压器的抗短路能力。电磁计算方面台产品运行的可靠与否，其设计计算是关键，合理选择参数至关重要。合理选择撑条数。在绕组温升和制造工艺允许的前提下，尽量增加撑条数量，以增加线圈支撑面和支撑点。合理选择导线及其宽厚比。导线选的太厚，绕组涡流损耗太大导线选的太薄，第七章非晶合金干式变压器的抗短路能力绕组机械强度太差且不可为了减小绕组涡流损耗味减小导线厚度，导线宽厚比要适宜。在保证产品性能的前提下，导线要适当选厚点，以提高导线抗弯强度，也有利于导线受力时稳固。选择导线定要综合考虑，不可顾此失彼。对大型变压器用换位导线的情况，需采用半硬导线或自粘换位导线。仔细调整各分区安匝，认真计算电动力。在电磁计算中仔细进行安匝平衡计算是非常重要的环。要使各分区安匝达到绝对平衡很难实现，但努力使各分接下的不平衡安匝减小到最小值则可以做到。要减小短路电动力首先必须减小绕组的不平衡安匝。因此要认真调整各分区安匝，分区安匝要兼顾每个分接，对全部分接整体优化，使各分接下不平衡安匝都尽可能小。严格控制导线应力和短路轴向力，使之在允许的取值范围内。严格控制绕组辐向裕度及高度偏差。绕组计算时要根据绕组形式以及选用的导线等严格掌握辐向裕度，有时甚至可以取消辐向裕度，确保线饼绕紧绕实。同相绕组高度偏差要严格控制，以保证分区安匝平衡。结构设计方面合理的结构设计是提高变压器抗短路能力的保障。要提高变压器的抗短路能力应从以下几方面对变压器的结构进行改进和完善。铁心部分。铁心是整个器身的骨架，变压器所承受的短路电动力最终要作用到铁心上，在短路电动力的冲击下，铁心不可发生位移，如果铁心骨架产生局部结构失稳和变形，将导致绕组失稳变形而损坏。采用框架结构是种较有效的办法，具体做法是夹件两端采用侧梁结构，改变传统的拉螺杆或方铁结构上铁轭加顶梁。侧梁顶梁与夹件间要靠紧无间隙，各部件间采用无间隙配合和互锁结构，使铁心夹紧成为个坚实的整体。拉带由于环氧玻璃粘带的材质原因，从机械强度方面考虑，大型变压器应采用钢拉带铁轭采用形截面，增加支撑面。绕组是产生电动力也是直接承受电动力的结构部件。变压器的损坏大都是绕组损坏，保证绕组在短路时的动热稳定是关键。针对绕组在短路时的受力情况，绕组在各个方面都必须有牢固的支撑。具体做法是内绕组内侧设置硬绝缘筒，所有绕组均设置外撑条，并保证外撑条可靠地压在线段上。对螺旋式绕组首末端均应拉平匝以减少端部漏磁场畸变，从而减小轴向短路电动力。为防止其在周向电动力作用下绕组反弹，绕组出头应采取特殊措施固定牢