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立体卷
铁心变压器产品专题Stereo roll iron core transformer
 
 
专题报道介绍
 【立体卷铁心Tridimensional Toroidal-Core】由三个 几何尺寸相同的卷绕式铁心单
  框拼合 成的三角形立体布置的铁心。
 
【立体卷铁心配电变压器Tridimensional Toroidal-Core Distribution Transformer】以立体卷铁心为磁路的配电变压器。
  
三维立 体卷铁心变压器、立体组合式卷铁心变压器、立体组 合式三相卷铁心变压器、三角形 立体卷铁心变压器、立体三 角形卷铁心变压器等说法均是指【立体卷铁心变压器】,其型号中出现字母RL,如S13-MRL-100/10、SCB11-RL-1000/10,其中,R表示卷铁心,L表示立体结构。
  
【立体卷铁心变压器】 是一种 节能型电力变压器,它创造 性地改革了传统电力变压器的叠片式磁
   
路结构和三相布局,使产品性能更为优化,如三相磁路完全对称,节电效果显著、噪音大大降低、散热及过载能力更强、结构紧凑体积小等。
   历史与现状
       
卷铁心分为【平面卷铁心】(又称卷铁心)与【立体卷铁心】,两者存在很大的不同。
我国在20世纪60年代开 始研制立体结构的变压器,如渐开线式铁心、立体叠铁心等,限于材 料和技术的原因,到了20世纪90年代末,国内的 一些厂家才研发出合理的【立体卷铁心变压器】。2003年以后,卷铁心 变压器才逐步得到用户的认可,得到一些应用。
       全国现 有形成一定的生产能力的立体卷铁心变压器生产厂家不多,限于技术原因,立体卷 铁心变压器的生产主要集中在10kV315kVA以下油浸式,主要应 用于农网改造项目
        国内率先批量生产【干式立 体卷铁心变压器】的是江 西丰电三维电气有限公司(现名为),从2003年开始 批量生产干立体卷铁心变压器
         

政策导向

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2000年,原国家 电力公司农电工作部、成套设备部、电力机 械局联合召开了S11卷铁心 变压器应用研讨会,明确各 地可根据实际情况推广使用。[5] 
2003年,中国电 能成套公司在北京组织召开了《SGB11-RL型三维 立体卷铁心干式变压器高效节能新产品应用研讨会》。国家科技部、、、、、中铁电 气化局等单位的领导和专家参加了会议。江西丰 电三维电气有限公司在会介绍了其研制生产的立体卷铁心,会议鉴 定认为立体卷铁心变压器处于国内外领先水平。[2] 
2002年9月,原国家 经贸委以国经贸厅电力[2002]122号文发出《关于在 农村电网建设与改造工程中应积极推广使用卷铁心变压器的通知》,要求在 农村电网建设与改造工程中应积极推广使用这一产品。[4] 
2003年11月,中国电 器工业协会关于变压器行业发展的导向性意见中将向“小型化、卷铁心”方向发展,作为国 内变压器行业技术发展方向之一。[6] 
2010年11月,国家标 委会发布新标准《三相油 浸式立体卷铁心配电变压器技术参数和要求》,详细规定了为6/10kV级、为50Hz、为30-1600kVA的三相 油浸式立体卷铁心配电变压器的性能参数和技术要求。[1] 
        

型号种类

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一般分为2大类,立体卷 铁心配电变压器也可以同样划分:
1、干式立 体卷铁心变压器,包括:
非包封式(纸绝缘),例:SGB11-RL-1000/10
包封式(树脂绝缘)干式变压器,例:SCB11-RL-1000/10
2、油浸式 立体卷铁心变压器,例:S13-M.RL-100/10
此外,部分厂 家也开发了一些以立体卷铁心为核心的,如整流变、隔离变、变、分裂变等。

结构与特点

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1、优化
(1)三维立 体卷铁心层间没有接缝,磁路各处分布均匀,没有明显的区,没有接 缝处的畸变现象。
(2)磁通方向与完全一致
(3)三相磁 路长度完全相等,三相磁 路长度之和最短
(4)三相磁路完全对称,三相完全平衡[3] 
2、损耗低,节电效果显著
(1)三维立 体卷铁心的磁化方向完全与硅钢片的轧制方向一致,且铁心 层间没有搭头接槰,磁路各 处的磁通分布均匀,没有明显的高阻区、没有接 缝处磁通密度的畸变现象。在材质相同的前提下,卷绕式 铁心与叠片式铁心相比,其铁损工艺系数从1.3-1.5之间下降到1.05左右,仅此一 项可使铁心损耗降低10-20%。[3] 
(2)由于特 殊的三维立体结构,使铁心 的铁轭部分用材量比传统叠片铁心减少25%,且减少 的角重量占铁心总重约6%。[3] 
(3)对的剪 切处理会使其导磁性能恶化,三维立 体卷铁心经高温(800℃)真空充氮,不仅消除了铁心的,而且细化了硅钢片的,提高了硅钢片能力,使硅钢 片的性能大大优于其出厂时的性能。[7] 
(4)经检测认定,三维立 体的较国标降低25-35%,最高可降低92%。[8] 
3、噪音低
变压器 本体振动产生噪音的根源在于:
- 硅钢片 的引起铁心振动,产生噪音
- 硅钢片 接缝处和叠片之间存在着因而产生的电磁吸引力,引起铁心振动,产生噪音
- 工作磁密选取过高,接近或达到饱和点,漏磁太大,产生噪音
由于三 维立体卷铁心是将条料在专用的铁心上不间断、紧密连续卷制而成,没有接缝,不会产 生如叠片式匆忙那样因不连续而发出的噪音。同时,三相磁路、磁通完全对称,工作磁密设计合理,因而产 品噪音大大降低。[3] 
SGB10-RL-2000/10型产品 的型式试验声级测定只有47dB,比国标规定的66dB降低了19dB,几乎达 到环保静音状态,最适合 室内和居民小区使用。
4、过载能力强
(1)产品本 身的发热量很低:卷铁心其、都非常小,产品本 身发热量就很低;
(2)如图所示,三相线圈呈“品”字形排布,在线圈 间形成一条上下贯通的中心天然气道——“抽风烟筒”,由于上下铁轭温差30-40℃,产生强烈的空气对流,冷空气 从下面往中心通道补充,热量从 上铁轭内斜面辐射出去,自然循 环中迅速带走变压器产生的热量。
5、结构紧凑,占地小
特殊的 三维立体铁心使产品结构紧凑、布局合理,器身平 面占用面积比传统产品减少10-15%,器身高度降低10-20%,若安装 在中可缩小箱变体积近1/4。
 
 
图片报道
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