詳解立體卷鐵心變壓器

立體卷鐵心變壓器是一種節(jié)能型電力變壓器，它創(chuàng)造性地改革了傳統(tǒng)電力變壓器的疊片式磁路結(jié)構(gòu)和三相布局，使產(chǎn)品性能更為優(yōu)化。

立體卷鐵心變壓器是一種節(jié)能型電力變壓器，它創(chuàng)造性地改革了傳統(tǒng)電力變壓器的疊片式磁路結(jié)構(gòu)和三相布局，使產(chǎn)品性能更為優(yōu)化，如三相磁路完全對稱、節(jié)電效果顯著、噪音大大降低、散熱及過載能力更強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊體積小等

三維立體卷鐵心變壓器、立體組合式卷鐵心變壓器、立體組合式三相卷鐵心變壓器、三角形立體卷鐵心變壓器、立體三角形卷鐵心變壓器等說法均是指立體卷鐵心變壓器，其型號中出現(xiàn)字母RL，如S13-MRL-100/10、SCB11-RL-1000/10，其中，R表示卷鐵心，L表示立體結(jié)構(gòu)

配電變壓器一般分為2大類，立體卷鐵心配電變壓器也可以同樣劃分：
1、干式立體卷鐵心變壓器，包括：非包封式（紙絕緣）干式變壓器，包封式（樹脂絕緣）干式變壓器，
2、油浸式立體卷鐵心變壓器，還有一些以立體卷鐵心為核心的特種變壓器，如整流變、隔離變、勵磁變、分裂變等

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、磁路優(yōu)化
（1）三維立體卷鐵心層間沒有接縫，磁路各處分布均勻，沒有明顯的高阻區(qū)，沒有接縫處磁通密度的畸變現(xiàn)象。
（2）磁通方向與硅鋼片晶體取向完全一致。
（3）三相磁路長度完全相等，三相磁路長度之和最短。
（4）三相磁路完全對稱，三相空載電流完全平衡。

2、損耗低，節(jié)電效果顯著
（1）三維立體卷鐵心的磁化方向完全與硅鋼片的軋制方向一致，且鐵心層間沒有搭頭接槰，磁路各處的磁通分布均勻，沒有明顯的高阻區(qū)、沒有接縫處磁通密度的畸變現(xiàn)象。在材質(zhì)相同的前提下，卷繞式鐵心與疊片式鐵心相比，其鐵損工藝系數(shù)從1.3-1.5之間下降到1.05左右，僅此一項可使鐵心損耗降低10-20%。
（2）由于特殊的三維立體結(jié)構(gòu)，使鐵心的鐵軛部分用材量比傳統(tǒng)疊片鐵心減少25%，且減少的角重量占鐵心總重約6%。
（3）對硅鋼片的剪切處理會使其導(dǎo)磁性能惡化，三維立體卷鐵心經(jīng)高溫（800℃）真空充氮退火處理，不僅消除了鐵心的機(jī)械應(yīng)力，而且細(xì)化了硅鋼片的磁疇，提高了硅鋼片二次再結(jié)晶能力，使硅鋼片的性能大大優(yōu)于其出廠時的性能。
（4）經(jīng)檢測認(rèn)定，三維立體變壓器的空載損耗較國標(biāo)降低25-35%，空載電流最高可降低92%。

3、過載能力強(qiáng)

（1）產(chǎn)品本身的發(fā)熱量很低：卷鐵心變壓器其空載損耗、空載電流都非常小，產(chǎn)品本身發(fā)熱量就很低；
（2）如圖1所示，三相線圈呈“品”字形排布，在線圈間形成一條上下貫通的中心天然氣道——“抽風(fēng)煙筒”，由于上下鐵軛溫差30-40℃，產(chǎn)生強(qiáng)烈的空氣對流，冷空氣從下面往中心通道補(bǔ)充，熱量從上鐵軛內(nèi)斜面輻射出去，自然循環(huán)中迅速帶走變壓器產(chǎn)生的熱量

4、噪音低
變壓器本體振動產(chǎn)生噪音的根源在于：
1） 硅鋼片的磁致伸縮引起鐵心振動，產(chǎn)生噪音。
2）硅鋼片接縫處和疊片之間存在著因漏磁而產(chǎn)生的電磁吸引力，引起鐵心振動，產(chǎn)生噪音。
3）變壓器工作磁密選取過高，接近或達(dá)到飽和點(diǎn)，漏磁太大，產(chǎn)生噪音。
由于三維立體卷鐵心是將硅鋼片條料在專用的鐵心卷繞機(jī)上不間斷、緊密連續(xù)卷制而成，沒有接縫，不會產(chǎn)生如疊片式匆忙那樣因磁路不連續(xù)而發(fā)出的噪音。同時，三相磁路、磁通完全對稱，工作磁密設(shè)計合理，因而產(chǎn)品噪音大大降低。
SGB10-RL-2000/10型產(chǎn)品的型式試驗聲級測定只有47dB，比國標(biāo)規(guī)定的66dB降低了19dB，幾乎達(dá)到環(huán)保靜音狀態(tài)，最適合室內(nèi)和居民小區(qū)使用。

5、結(jié)構(gòu)緊湊，占地小

特殊的三維立體鐵心使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，器身平面占用面積比傳統(tǒng)產(chǎn)品減少10-15%，器身高度降低10-20%，若安裝在箱式變電站中可縮小箱變體積近1/4。

立體卷與橢圓截面疊鐵心相比較

一，立體卷鐵心特征
立體卷鐵心變壓器的關(guān)鍵部件是立體卷鐵心，它是由三只尺寸完全相同的單框鐵心拼合而成。每個單框鐵心的心柱、鐵軛截面相等，接近半圓形，拼合后鐵心的三只心柱呈等邊三角形立體排列，鐵心心柱的橫截面接近圓形，三只鐵心磁路長度一致，且鐵軛長度均最短，所以鐵心質(zhì)量輕，空載損耗小。

二，橢圓截面疊鐵心特征
橢圓截面疊鐵心變壓器的關(guān)鍵部件是橢圓截面疊鐵心。出于工藝和結(jié)構(gòu)的考慮，通常鐵心截面，中間部位呈矩形，兩側(cè)分別有一個以矩形的片寬為直徑的半圓組成。中心距M0的大小由最大片寬、繞組輻向尺寸、套裝間隙及絕緣距離等因素決定，鐵心角重由片寬、截面形狀及大小決定。通過改變橢圓截面鐵心片寬、疊厚和截面形狀，可以降低中心距和角重，進(jìn)而減輕鐵心質(zhì)量，降低變壓器的空載損耗損耗相當(dāng)?shù)那闆r下，立體卷鐵心變壓器比橢圓截面疊鐵心變壓器主要材料成本略低，其他性能、生產(chǎn)工藝等各有優(yōu)缺點(diǎn)。