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變壓器是利用電磁感應的原理來(lái)改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線(xiàn)圈、次級線(xiàn)圈和鐵芯(磁芯)??梢苑譃閱蜗嘧儔浩骱腿嘧儔浩?,干式變壓器和油浸式變壓器等。
由于變壓器是不同組件構成,所以一般回收變壓器都會(huì )進(jìn)行拆解,回收里面的銅。一般我們稱(chēng)從變壓器拆解得到的銅成為變壓器銅,它包括:純銅零部件、銅絲等。
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。
配電變壓器在運行30年到40年后,具體運行年限會(huì )根據運行和維護狀況而有所不同,它們就到了被強制退運的時(shí)候。本文是希臘對退運變壓器的回收和材料再利用潛力方面的新調查結果。市場(chǎng)增長(cháng)率將會(huì )被用做為一個(gè)指標來(lái)衡量回收變壓器的比例。
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。
礦物質(zhì)油或稱(chēng)為變壓器油是由石油中提煉出來(lái)的,對環(huán)境非常有害,因此進(jìn)行回收處理?;厥仗幚砗吞釤挿椒ㄒ虿煌奶幚韱挝欢?,但總的來(lái)講,需要經(jīng)過(guò)多道的化學(xué)提煉程序,以便去掉不想要的水分和雜質(zhì)?,F在已經(jīng)有設備可以將礦物質(zhì)油中的百萬(wàn)分級別的多氯聯(lián)苯提煉出來(lái),多氯聯(lián)苯是對人體和環(huán)境極為有害的。
回收這些材料需要用非常的設備和特殊流程來(lái)處理。下表可以看到按電壓等級可以回收的材料。
為了未來(lái)的回收工程,建立一些必要的參數。這是的:
1)配電變壓器退役需要40年的時(shí)間,這意味著(zhù)變壓器上的每一個(gè)器件都經(jīng)過(guò)了40年的生命周期,40年的期限是大的制約因素。
2)經(jīng)過(guò)回收,75%金屬可以被回收。它們包括鐵、銅、硅鋼。
3)在回收過(guò)程中,95%的油可以被回收,其它5%是雜質(zhì)和不可回收部分。
3.1 過(guò)去的回收情況和2020到2030時(shí)候的回收工程
如果把40年生命周期做為條件,未來(lái)回收2020年到2030年退運的配電變壓器,研究1980-1990年安裝的配電變壓器。表3是個(gè)典型樣本。在理想條件下,這些配電變壓器將在2020-2030退運。同時(shí)要考慮到2030年以后配電變壓器回收材料的數量將翻倍,因為1990年投運的變壓器大量增加。
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。
大部份的變壓器均有固定的鐵芯,其上繞有一次與二次的線(xiàn)圈?;阼F材的高導磁性,大部份磁通量局限在鐵芯里,因此,兩組線(xiàn)圈藉此可以獲得相當高程度之磁耦合。在一些變壓器中,線(xiàn)圈與鐵芯二者間緊密地結合,其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線(xiàn)圈匝數比相同。因此,變壓器之匝數比,一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由于此項升壓與降壓的功能,使得變壓器已成為現代化電力系統之一重要附屬物,提升輸電電壓使得長(cháng)途輸送電力更為經(jīng)濟,至于降壓變壓器,它使得電力運用方面更加多元化,吾人可以如是說(shuō),倘無(wú)變壓器,則現代工業(yè)實(shí)無(wú)法達到目前發(fā)展的現況。
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