配電變壓器是將輸電電壓的電能降壓后，向用戶直接配送的主要設(shè)備，根據(jù)電磁原理進行設(shè)計制造。各電壓等級的繞組分別與輸電系統(tǒng)、用電設(shè)備相聯(lián)，變壓器的導(dǎo)磁系統(tǒng)作為電磁能量轉(zhuǎn)換的部件，只要高壓繞組與輸電系統(tǒng)相聯(lián)，不論低壓繞組是否接有負載，在導(dǎo)磁系統(tǒng)中就始終有空載損耗與空載噪聲產(chǎn)生，當(dāng)?shù)蛪豪@組接有負載時，繞組中通過一、二次電流，兩個繞組中就有負載損耗產(chǎn)生。對配電變壓器而言，負載噪聲一般較小。從發(fā)展趨勢來看，重點要降低空載損耗，降低空載噪聲；發(fā)展全密封結(jié)構(gòu)以滿足免維修要求。對防火有要求的場所，還需發(fā)展干式變壓器。我國配電變壓器行業(yè)經(jīng)過不斷努力，在90年代以后較過去有了突破性的進展，變壓器性能不僅是鐵心硅鋼片材質(zhì)的改進，而且在容量結(jié)構(gòu)和制造工藝都有所突破，因而在節(jié)能降耗、降低空載電流和降低噪音等方面都取得了較大進展。以下從導(dǎo)磁系統(tǒng)（鐵心）、導(dǎo)電系統(tǒng)（繞組）、降低損耗和其他改進等四個方面介紹配電變壓器的發(fā)展及趨勢。

1、導(dǎo)磁系統(tǒng)發(fā)展的歷史回顧

 

自1885年匈牙利的岡茨工廠，研制成功世界上第一臺具有閉合磁路的單相變壓器以來，變壓器制造業(yè)已有117年的發(fā)展歷史。第一臺變壓器是采用一般碳素鋼絲作為鐵芯的導(dǎo)磁材料，將鋼絲繞成卷鐵芯結(jié)構(gòu)，繞組繞在卷鐵芯上。這種變壓器雖可輸送電能，但損耗較大，輸電效率很低。由于受絕緣材料的影響，最早的配電變壓器都是干式結(jié)構(gòu)，其電壓低，容量小。

 

1903年世界上出現(xiàn)了熱軋硅鋼片，于是鐵芯結(jié)構(gòu)改為疊片式，當(dāng)時的空載損耗雖比鋼絲作為導(dǎo)磁材料時下降50％以上，但絕對值還是很大的。我國是在20世紀40年代發(fā)展變壓器生產(chǎn)事業(yè)的。當(dāng)時是以板料熱軋硅鋼片作為鐵芯的導(dǎo)磁材料，由于熱軋硅鋼片無方向性，故三相鐵芯都是采用直接縫，疊片上有沖孔，鐵芯柱與鐵軛都用螺捍夾緊，鐵芯拄較高時，在鐵芯柱上有接縫。如此導(dǎo)磁材料的材質(zhì)與鐵芯結(jié)構(gòu)，都決定了空載損耗與空載噪聲都具有較大的值。由于配電變壓器都安裝在電線桿的平臺上，離居民區(qū)較遠，故一般多采用油浸式配電變壓器，在性能考核內(nèi)容中也不考核空載噪聲。

 

1964年日本發(fā)明了高導(dǎo)磁晶粒取向冷軋硅鋼片，1968年起，世界上已可以買到這種硅鋼片的卷料，這就推動了導(dǎo)磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進，加工設(shè)備的現(xiàn)代化，使配電變壓器的空載損耗降低、空載噪聲降低。由縱剪生產(chǎn)線將1000mm寬的卷料剪裁成一定寬度的卷料，再由橫剪生產(chǎn)線剪切成一定形狀的疊片。由于冷軋硅鋼片有方向性，故接縫改為45°斜接縫。由于卷料可剪切成任意長度的疊片，故鐵芯柱上不再有接縫。由于疊片定位方法的改進，芯柱與軛片內(nèi)可不設(shè)孔，鐵芯柱由玻璃粘帶扎緊，鐵軛由粘帶制成的拉帶拉緊，這就使空載損耗得到大幅度的下降。

 在開發(fā)新型配電變壓器中，導(dǎo)磁材料的作用十分重要，而這兩方面我國都比較落后，多年來沒有重大突破, 硅鋼片幾乎完全靠進口。

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