变压器的发展经历了三个阶段,分别是发明阶段、完善阶段和提高阶段。提高阶段(1930~至今)。1930年以后变压器进入改进提高阶段, 即采用新材料、改进结构、改进工艺、不断扩大变压器的使用范围。另外计算机的使用也是变压器的发展进入了一个更快的节奏中。50年代初,美国首先把计算机用于变压器的电磁方案设计。到60年代,英国、苏联、挪威、日本等国,都在变压器的设计方面做了大量探讨研究。我国在70年代开始了变压器的计算机辅助设计研究。1975年,沈阳变压器研究所和中国科学技术大学(与合肥变压器厂合作)各自独立运用约束循环遍历法开发自耦变压器优化设计计算程序,完成了变压器的性能参数、电磁力、结构尺寸的精确计算,并直接应用于生。90年代初期,东南大学电气工程系电机教研组研制成功一套中小型电力变压器CAD软件系统。该系统能够对S9、S7、SL7型,35k及以下.额定容量6300kVA及以下的三相双线圈油浸式电力变压器进行优化设计、分析计算、参数化绘图。变压器的优化设计软件开发也得到很大发展。典型的如甘肃工业大学材料科学与工程学院电力变压器CAD系统,沈阳变压器研究所开发的浸渍式变压器优化计算软件,江西变压器有限责任公司的电力变压器设计软件。80年代,华中理工大学电力系在组合优化设计理论的基础上开发了自浸式电力变压器优化设计软件。使用该软件可以对变压器进行电磁设计计算、冷却装置优化设计、安匝平衡优化设计、铁心截面优化设计。64490
近几年,为适应国家在城乡电网改造的需求,发展了一批新型、优质的配电变压器,使配电网络的变压器装备更趋先进,供电更可靠,农村用电更趋低价。近年发展的配电变压器的损耗值在不断下降,尤其空载损耗值下降更多,这主要归功于磁性材料导磁性能的改进,其次是导磁结构铁心型式的多样化。如较薄高导磁硅钢片或非晶合金的应用,阶梯接缝全斜结构铁心、卷铁心(平面型、立体型)、退火工艺的应用等。在降低损耗的同时也注意噪声水平的降低。论文网
因为配电网中常要求对变压器作各种保护,传统保护装置与变压器是分别安装在使用场所。这样,既不便于安装调试又不利于维护。为解决这个问题,配电变压器已向组合化方向发展[3]。目前在发展的有两大类:一类是将熔断丝与负荷开关装在变压器内部形成一个整体,整体内的低压出线可分成几路,每路都有计量装置,没有裸露的带电部分,这种配电变压器称为组合式变压器,一接上线即可使用,目前较多用于环网供电。另一类是预装式变压器,变压器的两侧分别为高压与低压配电柜,它们根据不同接线方式配置保护元件,一接上线即可使用。组合式变压器的变压器部分为矿物油浸式变压器,将来也可能配置高耐温液浸式变压器。预装式变电站目前选用矿物油漫式或干式配电变压器,将来也可配置高耐沮液漫式变压器[4]。
国内,某些供电插所曾选用以SF6为冷却与绝缘介质的配电变压器。这种配电变压器在环保上要求无泄漏,SF6气体的年泄漏率要求在1%以下,因泄漏出SF6,气体会产生温室效应,使周围环境温度提高。另外,这种变压器的价格较贵。仅少数电站或工程选用[5]。
随着配电电压的提高,国外,如ABB公司在发展以交联聚乙烯电缆来绕制干式变压器绕组。这种技术适用于较高电压如110kv及以上,容量在几万KVA。因为交联聚乙烯电缆必须在60℃的温度下运行,变压器必须用风机吹风冷却,吹风装置要有高可靠性。另外,变压器内要装无励磁调压开关或有载调压开关较为困难。国内,已研制成110KV×10500KV环氧树脂浇注三相绕组有载调压干式变压器,且有成功的运行经验。