變壓器主體的主(zhǔ)要材(cái)料包括磁(cí)路材料，電路材(cái)料，絕(jué)緣材料，結構(gòu)材料等，其具(jù)體(tǐ)材料用途和類(lèi)別(bié)有：
1. 矽(guī)鋼片
在(zài)變壓器中(zhōng)，對矽鋼(gāng)性(xìng)能(néng)的要求(qiú)主(zhǔ)要是(shì)：①鐵(tiě)損低，這(zhè)是(shì)矽鋼片(piàn)質量(liáng)的最重要指標(biāo)。各(gè)國(guó)都(dū)根據(jù)鐵損(sǔn)值(zhí)劃(huá)分牌號，鐵損(sǔn)愈(yù)低(dī)，牌號愈(yù)高。②較(jiào)強磁(cí)場下(xià)磁感應強度(dù)（磁(cí)感(gǎn)）高，這使電機和(hé)變壓器的(dí)鐵(tiě)心體(tǐ)積(jī)與重(zhòng)量減(jiǎn)小(xiǎo)，節(jié)約(yuē)矽(guī)鋼片，銅綫(xiàn)和(hé)絕緣材(cái)料(liào)等。③表麵光滑，平(píng)整和(hé)厚(hòu)度均匀，可以(yǐ)提高鐵心的(dí)填充(chōng)係(xì)數(shù)。④衝片性(xìng)好，易(yì)於加工(gōng)。⑤表(biǎo)麵絕緣膜的附(fù)著性和焊接(jiē)性良(liáng)好，能(néng)防(fáng)蝕(shí)和改(gǎi)善(shàn)衝片性。
變(biàn)壓器通(tōng)常采(cǎi)用冷(lěng)軋取向矽(guī)鋼片，以確(què)保(bǎo)其空(kōng)載的能效水(shuǐ)平(píng)。冷(lěng)軋(yà)取向矽鋼片按(àn)照性能和加工方式，又(yòu)可(kě)分(fēn)為普通(tōng)冷(lěng)軋取(qǔ)向矽鋼片(piàn)，高(gāo)導磁矽(guī)鋼片（或高(gāo)磁感矽(guī)鋼片），激(jī)光刻(kè)痕(hén)矽(guī)鋼(gāng)片(piàn)。通(tōng)常，將50Hz，800A交變(biàn)磁(cí)場(cháng)（峰(fēng)值）下，鐵心(xīn)所達到(dào)的最(zuì)小(xiǎo)磁(cí)極化強(qiáng)度(dù)B800A=1.78T～1.85T的(dí)矽鋼片稱為普通(tōng)矽鋼片，記為“CGO"，而B800A=1.85T以上的(dí)矽鋼片(piàn)記為(wéi)高(gāo)導磁(cí)矽(guī)鋼(gāng)片(piàn)（高磁感(gǎn)矽鋼(gāng)片），記為(wéi)“Hi-B鋼"，Hi-B鋼(gāng)其與常(cháng)規(guī)矽鋼(gāng)片(piàn)的主要區(qū)別在於(yú)：Hi-B鋼的高斯(sī)方位織構度非(fēi)常高，即在易磁(cí)化方(fāng)向(xiàng)上(shàng)的矽鋼晶(jīng)粒排(pái)列位(wèi)向整齊度非常(cháng)高(gāo)，工業(yè)上采(cǎi)用(yòng)二次(cì)再(zài)結(jié)晶過程製(zhì)造含(hán)矽量(liáng)為3%的矽(guī)鋼片，Hi-B鋼的晶粒位向與(yǔ)軋製方向(xiàng)的(dí)平(píng)均偏差為3°，而(ér)普(pǔ)通矽(guī)鋼片為7°，從(cóng)而使得(dé)Hi-B鋼(gāng)有更高(gāo)的磁導率，通常(cháng)其B800A可(kě)達到1.88T以上，提高(gāo)了(liǎo)高(gāo)斯方位(wèi)織構(gòu)度(dù)以及磁(cí)導(dǎo)率(shuài)可(kě)降低鐵(tiě)損。Hi-B鋼(gāng)的另一個特(tè)點是鋼(gāng)片表麵附有的玻璃膜(mó)和絕緣塗層的彈(dàn)性(xìng)張力為3~5N/mm²，較普通取向矽鋼(gāng)片的1~2 N/mm²更優(yōu)，鋼(gāng)帶(dài)表麵的高張(zhāng)力層(céng)可(kě)減少(shǎo)磁疇寬(kuān)度，減少異常(cháng)渦流損耗。故Hi-B鋼比常規(guī)取向矽鋼片具有(yǒu)更(gēng)低(dī)的鐵損(sǔn)值。激光刻痕(hén)矽鋼(gāng)片(piàn)則是在Hi-B鋼的(dí)基礎(chǔ)上，通(tōng)過激光束(shù)照(zhào)射技術(shù)，使其(qí)表麵(miàn)產生微小(xiǎo)的(dí)應(yīng)變(biàn)，進一(yī)步(bù)磁(cí)軸(zhóu)細(xì)化(huà)，實(shí)現更低的鐵損(sǔn)。激光刻痕矽鋼片(piàn)不(bù)能(néng)進行退火處(chǔ)理(lǐ)，因(yīn)為提(tí)高溫度(dù)，則激(jī)光處(chǔ)理(lǐ)效果便(biàn)會消(xiāo)失(shī)。
不同牌(pái)號(hào)的矽(guī)鋼(gāng)片其物理(lǐ)特(tè)性基(jī)本相當，密度(dù)基本都是(shì)7.65g/cm³。對於(yú)同種類矽鋼片而(ér)言(yán)，其性能(néng)質(zhì)量主要(yào)區別還是在矽(guī)的含(hán)量以(yǐ)及生(shēng)產過程(chéng)的工(gōng)藝影響。
2. 非(fēi)晶(jīng)合(hé)金鐵心
非晶(jīng)合金(jīn)材料(liào)是(shì)20世紀(jì)70年代問世(shì)的(dí)一種(zhǒng)新型合金(jīn)材(cái)料，它(tā)采用(yòng)先進(jìn)的超急冷技術將液態金屬(shǔ)以106℃/S冷(lěng)卻速度直(zhí)接冷卻(què)形成厚(hòu)度(dù)0.02～0.03mm的固體薄帶(dài)，在它還沒(méi)來(lái)得(dé)及(jí)結晶(jīng)時(shí)就已經(jīng)固化(huà)。該合金材料與玻璃類似呈(chéng)不規則(zé)原子(zǐ)排(pái)列(liè)，沒(méi)有(yǒu)金(jīn)屬表征的晶(jīng)體結構，它(tā)的基礎(chǔ)元(yuán)素為(wéi)鐵（Fe），鎳（Ni），鈷（Co），矽（Si），硼（B），碳(tàn)（C）等。其(qí)材料具(jù)有(yǒu)以(yǐ)下優點：a) 非(fēi)晶(jīng)合金材料不存在(zài)晶體結(jié)構，是一種(zhǒng)各向同性的(dí)軟(ruǎn)磁(cí)材(cái)料；磁(cí)化功率小(xiǎo)，具有良好的溫度穩(wěn)定(dìng)性。由於非(fēi)晶合金(jīn)為(wéi)無取向材料，故可以采用(yòng)直接縫(féng)，使(shǐ)製造鐵心(xīn)的工(gōng)藝比(bǐ)較(jiào)簡單；b) 不存(cún)在(zài)阻礙(ài)磁(cí)疇移(yí)動的結構缺陷，磁(cí)滯(zhì)損耗要比矽鋼(gāng)片(piàn)小；c) 帶材(cái)的(dí)厚(hòu)度(dù)極薄(báo)，隻有(yǒu)0.02～0.03㎜，是(shì)矽鋼片(piàn)的(dí)1/10左右。d) 電阻(zǔ)率(shuài)高(gāo)，約為取(qǔ)向矽鋼片(piàn)的(dí)3倍(bèi)；非晶(jīng)合金材料(liào)的渦流(liú)損(sǔn)耗大大降(jiàng)低(dī)，因此單(dān)位損耗(hào)約為取向矽鋼(gāng)片(piàn)的20％～30％；e)退(tuì)火溫(wēn)度(dù)低，約為(wéi)取(qǔ)向(xiàng)矽鋼片的(dí)1/2；非晶合(hé)金鐵(tiě)心空載性能*，采用非晶合(hé)金鐵心製(zhì)造(zào)的變壓(yā)器其空(kōng)載(zǎi)損耗較(jiào)常(cháng)規變壓器(qì)下(xià)降(jiàng)70～80%，空(kōng)載電(diàn)流(liú)下(xià)降50%以(yǐ)上(shàng)，節能效果(guǒ)突出，目前電網(wǎng)公(gōng)司在(zài)國家節(jié)能減排(pái)降低網絡(luò)綫損的目(mù)的(dí)下，國(guó)家電網(wǎng)和(hé)南(nán)方電網(wǎng)從(cóng)2012年開始(shǐ)均(jūn)大力提高(gāo)了(liǎo)非(fēi)晶合金變(biàn)壓器(qì)的采購比例，目前(qián)基本上非晶(jīng)合(hé)金配(pèi)變采(cǎi)購占(zhān)比已達50%以上。非(fēi)晶(jīng)合金變壓(yā)器也(yě)存在以下幾個(gè)缺(quē)點(diǎn)：
1）飽和(hé)磁密低，非(fēi)晶合金(jīn)鐵心(xīn)的飽(bǎo)和磁(cí)密
通(tōng)常在1.56T左右，較常(cháng)規矽鋼(gāng)片(piàn)1.9T的飽(bǎo)和磁密相差20%左右(yòu)，故其變(biàn)壓(yā)器設(shè)計(jì)磁(cí)密也同(tóng)樣(yàng)需要(yào)下(xià)降(jiàng)20%，非(fēi)晶合金油變的(dí)設計(jì)磁密(mì)通常(cháng)在1.35T以下(xià)，非晶合(hé)金幹(gān)變的設計(jì)磁密通(tōng)常(cháng)在(zài)1.2T以下。2）非(fēi)晶(jīng)合計鐵心帶(dài)材(cái)受應力(lì)影響敏感，其(qí)鐵心帶(dài)材(cái)受(shòu)到(dào)應(yīng)力後，空載性(xìng)能容易劣化(huà)，故在結(jié)構上要特(tè)別注意，鐵(tiě)心(xīn)應(yīng)采(cǎi)用懸掛方式(shì)落(là)在支撐(chēng)框架和綫(xiàn)圈上(shàng)，整體(tǐ)僅(jǐn)承受自身重力(lì)，同時(shí)，裝(zhuāng)配(pèi)過程中需(xū)特(tè)別(bié)注意，鐵心不能受力，要減(jiǎn)少敲打(dǎ)等方(fāng)式。3）磁致伸(shēn)縮較(jiào)常規矽(guī)鋼片大10%左右(yòu)，故其(qí)噪(zào)聲(shēng)較(jiào)難(nán)控製，這也(yě)是(shì)限(xiàn)製非晶合金(jīn)變壓器(qì)廣(guǎng)泛推(tuī)廣的主要原(yuán)因之一(yī)，目前，南(nán)網和(hé)國(guó)網招(zhāo)標中(zhōng)均對非晶(jīng)合(hé)金(jīn)變壓器(qì)的噪聲提(tí)出了較(jiào)高要求，分為敏感(gǎn)區和非(fēi)敏(mǐn)感(gǎn)區(qū)，並有(yǒu)針對性的(dí)提(tí)出了聲級要(yào)求，這(zhè)就要求更(gēng)進一步降低(dī)鐵心(xīn)設計磁密(mì)。4）非晶(jīng)合(hé)金(jīn)帶材較薄，厚度隻有(yǒu)0.03mm，故無法(fǎ)向常規(guī)矽鋼(gāng)片那(nà)樣(yàng)做成疊片形(xíng)式(shì)，隻(zhī)能製(zhì)作(zuò)成卷鐵(tiě)心(xīn)形(xíng)式，故其鐵(tiě)心結構常規(guī)變(biàn)壓器廠(chǎng)家無(wú)法自行加工，通常(cháng)需整(zhěng)體外(wài)購，對應(yīng)於卷(juàn)鐵心帶材的(dí)矩(jǔ)形截麵(miàn)，非(fēi)晶(jīng)合金變(biàn)壓(yā)器的綫(xiàn)圈通常(cháng)也(yě)做成矩形(xíng)結構；5）國產(chǎn)化(huà)程度不夠(gòu)，目(mù)前主要還是進口(kǒu)日(rì)立金屬的非晶合(hé)金(jīn)帶材(cái)為主，正在逐步(bù)實現國(guó)產化，國內已(yǐ)有(yǒu)安(ān)泰科技(jì)和青(qīng)島雲路(lù)等(děng)具(jù)備非(fēi)晶(jīng)合金(jīn)寬帶(dài)（213mm，170mm和(hé)142mm），且(qiě)其性能較進口(kǒu)帶材(cái)在穩定(dìng)性上還存在一(yī)定(dìng)差(chà)距。6）最大帶長限製，前期(qī)非(fēi)晶(jīng)合(hé)金(jīn)帶(dài)材最(zuì)大(dà)外周帶長由於(yú)退火爐(lú)尺寸(cùn)的(dí)限製，其長(cháng)度也受(shòu)到了較(jiào)大限製(zhì)，不(bù)過(guò)目前(qián)已(yǐ)基本解決(jué)，可製作最大(dà)外周帶長10m的非晶合金鐵心框，可(kě)用於製造3150kVA及(jí)以下非晶(jīng)合(hé)金幹變(biàn)和10000kVA及以(yǐ)下非晶合金油(yóu)變。基於(yú)非晶合金變壓(yā)器(qì)的優(yōu)秀節能效(xiào)果，再加上國家(jiā)節能(néng)減排(pái)以(yǐ)及(jí)一係列政策的(dí)促(cù)進，非(fēi)晶合(hé)金變壓(yā)器(qì)市(shì)場越來越大，並(bìng)且，考慮到(dào)非晶合(hé)金帶材(cái)（目前(qián)為26.5元/kg）價格是常規矽鋼片(30Q120或(huò)30Q130)的(dí)兩倍左(zuǒ)右，與(yǔ)銅(tóng)差(chà)距相對較(jiào)小，再(zài)考慮到電網(wǎng)產(chǎn)品(pǐn)的(dí)質(zhì)量和(hé)招(zhāo)標要(yào)求，故，非晶(jīng)合金變壓(yā)器通常采用(yòng)銅導體。與(yǔ)常(cháng)規矽(guī)鋼片相比，非(fēi)晶合金變壓(yā)器成(chéng)本(běn)主(zhǔ)要差距如下(xià)：1）由於采用卷鐵(tiě)心結構(gòu)，故變壓器鐵(tiě)心型(xíng)式宜采(cǎi)用三相五柱(zhù)結構，這(zhè)樣(yàng)可以(yǐ)減少單框鐵心(xīn)重(zhòng)量(liáng)，減低裝配難度，三(sān)相(xiāng)五(wǔ)柱(zhù)結(jié)構(gòu)和(hé)三(sān)相(xiāng)三柱結(jié)構從(cóng)成本上各(gè)有優劣(liè)，目前大部分廠家(jiā)采(cǎi)用三相五柱(zhù)結(jié)構。采購回(huí)來(lái)的(dí)單(dān)框(kuàng)鐵心和(hé)組(zǔ)裝(zhuāng)如(rú)圖(tú)2所(suǒ)示(shì)：
2）由(yóu)於心(xīn)柱截麵為矩(jǔ)形，故為了保持絕緣距(jù)離上(shàng)的一致，高低(dī)壓綫圈也對(duì)應(yīng)的(dí)製造(zào)成(chéng)矩(jǔ)形結構。
3）由(yóu)於(yú)鐵心(xīn)設(shè)計磁(cí)密較常(cháng)規矽(guī)鋼片(piàn)變(biàn)壓器(qì)低約25%，且其鐵(tiě)心疊片(piàn)係(xì)數大約在0.87左(zuǒ)右(yòu)，較常(cháng)規矽鋼(gāng)片的(dí)0.97要(yào)低(dī)許(xǔ)多(duō)，故其設(shè)計截麵(miàn)積需要較常(cháng)規(guī)矽(guī)鋼(gāng)片變壓(yā)器(qì)要(yào)大(dà)25%以上，對應的其高低壓(yā)綫(xiàn)圈(quān)周長也要(yào)隨之增加(jiā)，同(tóng)時，還需要考慮高(gāo)低壓綫(xiàn)圈(quān)綫匝長(cháng)度(dù)的增加，若(ruò)要(yào)保證綫(xiàn)圈(quān)的(dí)負(fù)載損耗(hào)不發生變化，其(qí)導(dǎo)綫(xiàn)截麵積(jī)則需(xū)要對應的(dí)有所增加(jiā)，故，非(fēi)晶合金變壓(yā)器(qì)的銅用(yòng)量較(jiào)常(cháng)規變壓器要多約20%。
3. 電路(lù)材料(liào)
變壓器內部(bù)電路(lù)主要由繞組（也(yě)稱(chēng)為綫圈）構(gòu)成，它(tā)與外(wài)界(jiè)的(dí)電(diàn)網(wǎng)直(zhí)接相(xiāng)連，是(shì)變壓(yā)器的(dí)核心組(zǔ)成部分，變壓(yā)器(qì)的內(nèi)部(bù)電路(lù)通(tōng)常(cháng)是由(yóu)導綫(xiàn)繞(rào)組而(ér)成，導(dǎo)綫（電磁綫(xiàn)）按材質分(fēn)為銅導綫(xiàn)和鋁(lǚ)導(dǎo)綫(xiàn)，按(àn)導(dǎo)綫(xiàn)截麵(miàn)形(xíng)狀(zhuàng)又(yòu)分為圓(yuán)導綫，扁導綫(xiàn)（又可分為(wéi)單(dān)根(gēn)綫，組(zǔ)合(hé)綫(xiàn)和(hé)換位導綫(xiàn)），箔式(shì)導(dǎo)體等，導(dǎo)綫(xiàn)與(yǔ)導綫之間(jiān)覆(fù)蓋不(bù)同類型的絕緣層(céng)，最(zuì)終形成整(zhěng)體綫圈。故，變壓器電(diàn)路的主要導體(tǐ)材(cái)料為(wéi)銅和(hé)鋁(lǚ)。3.1 銅(tóng)材和(hé)鋁材的特性對(duì)比(bǐ)銅和鋁均是(shì)導電(diàn)性能較好的金屬(shǔ)材(cái)料，是製作變(biàn)壓(yā)器綫圈(quān)的常用導體，其在物(wù)理性(xìng)能上(shàng)的(dí)差(chà)異(yì)如下(xià)表所示(shì)：表(biǎo)1 銅鋁(lǚ)物理性(xìng)能(néng)對比
3.2 銅(tóng)鋁(lǚ)導(dǎo)綫在(zài)變(biàn)壓器繞組中的(dí)性能(néng)對比(bǐ)銅(tóng)鋁變(biàn)壓器的差異也是由(yóu)材料(liào)的差(chà)異(yì)決(jué)定的(dí)，具(jù)體(tǐ)表(biǎo)現在以(yǐ)下幾個(gè)方(fāng)麵：1）銅(tóng)導(dǎo)體的電(diàn)阻率(shuài)僅僅是鋁(lǚ)導體的(dí)60%左右，為了達到(dào)相(xiāng)同(tóng)的(dí)損耗(hào)和(hé)溫升要(yào)求(qiú)，所(suǒ)需使用的(dí)鋁導體截(jié)麵(miàn)積要較銅導(dǎo)體大60%以上，所(suǒ)以相(xiāng)同(tóng)容量(liáng)和(hé)相(xiāng)同參數情況(kuàng)下，鋁(lǚ)導體變(biàn)壓(yā)器體積(jī)通常要較(jiào)銅導體(tǐ)變(biàn)壓器大，不過此時(shí)變壓器(qì)的散熱麵積也有(yǒu)所(suǒ)增加，所以(yǐ)其對(duì)油溫升(shēng)較(jiào)低(dī)；2）鋁的密(mì)度(dù)僅為銅的(dí)30%左右，所以(yǐ)鋁(lǚ)導體配電(diàn)變(biàn)壓器(qì)要較銅(tóng)導體配電變壓(yā)器要輕；3）鋁導(dǎo)體的熔點較(jiào)銅導(dǎo)體(tǐ)低(dī)許(xǔ)多(duō)，所以(yǐ)其在(zài)短(duǎn)路電(diàn)流的溫升(shēng)限(xiàn)值(zhí)為250℃，較銅導體的(dí)350℃低(dī)，所以其設計電密(mì)要較銅導(dǎo)體(tǐ)低，變(biàn)壓器導綫(xiàn)截麵(miàn)積要大，故(gù)體(tǐ)積(jī)也較銅導體變壓器(qì)大；4）鋁導體(tǐ)硬度較低(dī)，故其表(biǎo)麵毛(máo)刺較易消除，故製(zhì)成(chéng)變壓(yā)器(qì)後，其(qí)由(yóu)於毛(máo)刺產生的(dí)匝(zā)間(jiān)或(huò)層(céng)間(jiān)短路(lù)的概率減(jiǎn)少(shǎo)；5）由於鋁導(dǎo)體的(dí)抗(kàng)拉(lā)，抗壓(yā)強度(dù)較低(dī)，機(jī)械(xiè)強度差(chà)，故(gù)鋁導(dǎo)體變(biàn)壓(yā)器(qì)承(chéng)受短(duǎn)路能力不(bù)如(rú)銅(tóng)導體變(biàn)壓器(qì)，在進(jìn)行動穩定(dìng)計算時，鋁導體的(dí)應力應(yīng)小於450kg/cm2，而(ér)銅導(dǎo)體(tǐ)的應力(lì)限值為(wéi)1600kg/cm2，承受(shòu)能力大幅提(tí)高(gāo)；6）鋁(lǚ)導體與(yǔ)銅(tóng)導體之間的焊(hàn)接工(gōng)藝(yì)較差(chà)，接(jiē)頭(tóu)焊(hàn)接質量(liáng)不(bù)易(yì)保證，一(yī)定程度上影響(xiǎng)了鋁導體(tǐ)的可靠(kào)性。7）鋁導(dǎo)體的比熱為銅(tóng)導(dǎo)體的239%，但(dàn)是(shì)考慮到(dào)二(èr)者密度(dù)和(hé)設計(jì)電(diàn)密的差(chà)異(yì)，實(shí)際(jì)二者的(dí)熱(rè)時(shí)間常數(shù)相差(chà)並(bìng)不(bù)如比熱差值(zhí)體現的(dí)那(nà)麼大，故對(duì)其(qí)製成幹(gān)式變壓器的短時(shí)過載能力(lì)影響並不大。
5.材料結(jié)構和(hé)附件
在(zài)變(biàn)壓(yā)器(qì)中(zhōng)，還有結(jié)構材料(liào)和(hé)附(fù)件(jiàn)，結(jié)構材料(liào)主(zhǔ)要(yào)起到變壓(yā)器支承，磁(cí)路(lù)，電路(lù)加固(gù)，變(biàn)壓器(qì)絕緣(yuán)液(yè)封(fēng)裝(zhuāng)等(děng)功(gōng)能，包(bāo)括(kuò)夾件(jiàn)，油箱，散熱(rè)器，儲油櫃(guì)等(děng)，其(qí)主(zhǔ)要(yào)材(cái)料為Q235鋼材，對於油箱箱蓋的出綫套管位(wèi)置常采(cǎi)用(yòng)無磁(cí)鋼以(yǐ)減少(shǎo)渦流，此外變壓器器身內部(bù)有(yǒu)時也會在采用(yòng)無磁(cí)鋼或高牌(pái)號(hào)鋼(gāng)材。
變壓(yā)器附件主(zhǔ)要(yào)其性(xìng)能監(jiān)測和(hé)保護(hù)功(gōng)能(néng)，幹(gān)變中包括(kuò)溫(wēn)控(kòng)器，風機，互感器等，油變中包(bāo)括氣(qì)體繼電器(qì)，溫控器(qì)，壓力(lì)釋(shì)放閥(fá)，分接(jiē)開關等(děng)，部(bù)分(fēn)附(fù)件(jiàn)需求是由(yóu)客(kè)戶提出。
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