本文摘要：非晶合金变压器是用新型导磁材料制作铁芯而成的变压器，制作铁芯的非晶合金是将以铁、硼、硅、镍、钴和碳等为主的材料熔化后，在液态下...

　作者：　特变电工新疆新能源服份有限公司系统集成事业部总工程师  张盛忠

    非晶合金变压器是用新型导磁材料制作铁芯而成的变压器，制作铁芯的非晶合金是将以铁、硼、硅、镍、钴和碳等为主的材料熔化后，在液态下以百万分之一秒的速度冷却，从合金液到金属薄片产品一次成形，其固态合金没有晶格、晶界存在。传统变压器的硅钢片是有序的水晶结构，而非晶合金铸造是具有延展性的非晶结构；非晶合金的单位损耗和励磁特性远优于硅钢片，选用非晶合金为铁芯的变压器，其最显著特点就是节能，被称为21世纪电力产品中的"绿色产品"。
　　非晶合金变压器最显著的特点是空载损耗很低，节能效果明显。由于非晶合金材料具有优越的导磁性，更易于以极少的能耗磁化或消磁。同时，制作铁心的非晶合金带材的的厚度为0.02mm～0.03mm，是硅钢片的1/10左右，其涡流损耗大大降低，因此非晶合金变压器的空载损耗远远低于传统变压器，同时其负载运行的效率也比传统变压器要高。非晶合金变压器要比硅钢片作铁芯的变压器的空载损耗下降75%左右，空载电流下降约80%左右，轻载运行的效率高1个百分点以上，是目前节能效果最理想的电力变压器。自从1982年美国通用电气公司研制的非晶合金变压器商业投运以来，非晶合金变压器技术已在世界上许多国家都得到应用和发展。
　　在大型光伏并网发电系统中，一般都是采用升压变压器将光伏逆变器输出的低压交流电能提升至与中压电网相匹配的电压，按照目前典型的模块化逆变升压设计方案，光伏电站的每个发电单元按1MWp进行设计并配置一台升压变压器。根据各地有效光照时数以及光伏逆变器MPPT窗口电压范围的不同，一个光伏电站平均每天的有效工作时间大约为5～7小时，其它时间里逆变器均处于待机状态，升压变压器也就相应地处于空载状态，即便是在工作的时间内也有大约三分之一的时间为轻载状态。一台1000KVA传统变压器的空载损耗一般是在1500W左右，如果不计变压器的负载损耗，一座10MW的光伏电站每年仅变压器带来的功率损耗就达10万千瓦时左右，按照25年的运营期计算，总的损耗高达250万千瓦时，随着光伏电站建设规模的扩大，这一部分的损耗也会按比例增大。
　　光伏系统升压送出线路中的这些损耗在电站运行中会直接冲减光伏电站的上网电量，在当前的光伏发电上网电价远高于用电电价的时期，从光伏发电运营的角度来看是很不经济的，而对于电网来说又是一种对电能的浪费。而如果在光伏电站中将传统变压器用非金合金变压器取代，可有效地降低发电系统近75%空载损耗，由此带来的经济效益和节能效果非常明显。非晶合金变压器的生产制造技术目前已较成熟，其中油浸式的非晶合金变压器的市场价格已与同类型的传统硅钢片变压器接近，而干式非晶合金变压器价格较传统硅钢片变压器高出20%～30%，因此，在光伏并网发电项目中采用非晶合金变压器无论是在技术上还是在经济上都已进入到了可行期。