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近年配電變壓器無(wú)論從數量上還是技術(shù)進(jìn)步角度都獲得了穩定的發(fā)展。能源分配方面的需求導致了變壓器數量不斷增加。相關(guān)研究表明2013年以后全球變壓器市場(chǎng)增長(cháng)高達30%。在一些歐盟的小國例如希臘,這意味著(zhù)在15萬(wàn)臺配電變壓器總量情況下,每年增長(cháng)高達7500臺。對于這樣大量的設備,正確地和地回收是非常重要的。
一般來(lái)講變壓器是一種電力設備,它很少有移動(dòng)部件并需要很少的維護,因此我們可以非??隙ǖ卣f(shuō)變壓器在全生命周期內除了已經(jīng)使用的材料,沒(méi)有其它增加的材料。配電變壓器設計時(shí)在50%-60%負荷條件下,無(wú)論變壓器使用的是何種能源,變壓器的材料在全生命周期結束時(shí)基本都能被回收,許多研究都試圖發(fā)現配電變壓器金屬材料的回收率,綜合考慮了金屬殘片情況、回收程序的效率比、終生產(chǎn)的純度的影響等,為了簡(jiǎn)化,本文將變壓器金屬回收比例設定在75%,使用正確的流程礦物油可以全部回收。其它殘余要么做填埋處理要么作為有害物處理。變壓器的回收本身就是一個(gè)特殊的行業(yè),它的基本原理適用于變壓器的各個(gè)部分無(wú)論其回收率如何。
鋼可能是世界上可以回收的金屬,2008年一份調研顯示全球66.8%的鋼被回收了。這就是說(shuō)從重量上看,鋼的回收重量比紙、塑料、銅、鋁的總合還多。鋼材回收的好處很多。鋼可以無(wú)限在循環(huán),意味著(zhù)整體材料都可以再利用到其它地方,而且鋼材在回收的流程中不改變其特性。從環(huán)保角度看,回收鋼再利用比采礦可降低能源成本75%。電工鋼是鐵和硅的組合,因此它的回收方法與純鐵是相同的。
回收銅需要很少的能源,相比采礦回收銅碳排放更少。因此只有12%的已知的銅礦被開(kāi)采,因為銅可以無(wú)限地循環(huán)利用,這使銅回收循環(huán)利用更加有價(jià)值。但在回收銅過(guò)程中一個(gè)特別需要注意的問(wèn)題是如何保持其導電和導熱性能方面的。
從回收工程角度,配電變壓器的回收是一個(gè)常規的工程。然而一些指標為此而建立。在回收銅的過(guò)程中要注意保持它的導電性。由于存在多氯聯(lián)苯這個(gè)事實(shí),非常認真對它做出分析并有的設備來(lái)收集多氯聯(lián)苯,如果沒(méi)有設備,多氯聯(lián)苯作為有害物質(zhì)來(lái)處理。從財務(wù)角度,建立一個(gè)特殊的回收系統需要很多資源,這是考慮的。
變壓器的工作頻率和鐵芯的耗損是有關(guān)系的,工作頻率越大的變壓器,鐵芯的耗損就會(huì )比較大,壽命就會(huì )比較短。變壓器的額定功率也是有規定的,如果變壓器長(cháng)期工作,那么它的溫度和輸出的功率是不能規定功率的,否則很容易引起爆炸。使用變壓器的時(shí)候要注意功率和電壓比,如果電壓比和負載比不成比例,那么就要留意了。
穩壓器容量的選擇,要根據其用電負荷方面進(jìn)行考慮,開(kāi)始選擇單相交流電壓調節器的容量以及尺寸。變壓器回收假設穩壓器容量選擇過(guò)大的話(huà),不僅會(huì )增加設備的投資,還會(huì )造成變壓器長(cháng)期處于空載狀態(tài),在沒(méi)有使用其功能和運行下,使無(wú)功損失反而增加;但是穩壓器容量選擇過(guò)小的話(huà),會(huì )使變壓器長(cháng)期處于過(guò)負荷的狀態(tài),這樣很容易燒壞變壓器。變壓器回收因此,我們在對于穩壓器容量的選擇,要有一個(gè)正確的方向,這樣可以很大程度上節約資源和能源。
近年來(lái)隨著(zhù)城市建設的發(fā)展,安裝在建筑物內、低下鐵道、機場(chǎng)及其他對防火要求高的場(chǎng)所的電力變壓器,要求使用無(wú)油型設備。為了滿(mǎn)足防火要求,不充油變壓器——干式變壓器應運而生。早期的干式變壓器的工作部分,如繞組、鐵芯均裸露在空氣中,為解決變壓器繞組的纖維性絕緣材料因吸潮而降低絕緣水平問(wèn)題,變壓器繞組要整體在酚醛清漆中浸透并干燥。廢舊變壓器回收為進(jìn)一步提高變壓器絕緣水平和解決變壓器運行中的散熱問(wèn)題,變壓器繞組的繞制形式需要增加繞組的層間和匝間的距離作為風(fēng)道。必要時(shí),變壓器還要加裝鼓風(fēng)機,強迫對流風(fēng)冷散熱。
因為變壓器是按照電磁感應原理實(shí)現電能傳遞的靜止電氣設備,所以它在能量傳遞過(guò)程中只有電的或磁的損耗,而沒(méi)有機械損耗。當勵磁電流通過(guò)原繞組時(shí),鐵芯中產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗,總稱(chēng)為鐵損。它對于空載電流(即勵磁電流)和原繞組電阻都比較小,所以變壓器空載時(shí)原繞組電阻上的損耗很少,可以忽略不計。因此,變壓器的鐵損基本于它的空載損耗。變壓器的原、副繞組都有一定的電阻,有負載時(shí),電流流過(guò)這些電阻,就要產(chǎn)生損耗,這就是銅損。
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