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一般來講變壓器是一種電力設(shè)備,它很少有移動部件并需要很少的維護(hù),因此我們可以非??隙ǖ卣f變壓器在全生命周期內(nèi)除了已經(jīng)使用的材料,沒有其它增加的材料。配電變壓器設(shè)計時在50%-60%負(fù)荷條件下,無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(jié)束時基本都能被回收,許多研究都試圖發(fā)現(xiàn)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,為了簡化,本文將變壓器金屬回收比例設(shè)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特殊的行業(yè),它的基本原理適用于變壓器的各個部分無論其回收率如何。
回收這些材料需要用非常的設(shè)備和特殊流程來處理。下表可以看到按電壓等級可以回收的材料。 為了未來的回收工程,建立一些必要的參數(shù)。這是的: 1)配電變壓器退役需要40年的時間,這意味著變壓器上的每一個器件都經(jīng)過了40年的生命周期,40年的期限是大的制約因素。 2)經(jīng)過回收,75%金屬可以被回收。它們包括鐵、銅、硅鋼。 3)在回收過程中,95%的油可以被回收,其它5%是雜質(zhì)和不可回收部分。 3.1 過去的回收情況和2020到2030時候的回收工程 如果把40年生命周期做為條件,未來回收2020年到2030年退運(yùn)的配電變壓器,研究1980-1990年安裝的配電變壓器。表3是個典型樣本。在理想條件下,這些配電變壓器將在2020-2030退運(yùn)。同時要考慮到2030年以后配電變壓器回收材料的數(shù)量將翻倍,因為1990年投運(yùn)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常規(guī)的工程。然而一些指標(biāo)為此而建立。在回收銅的過程中要注意保持它的導(dǎo)電性。由于存在多氯聯(lián)苯這個事實,非常認(rèn)真對它做出分析并有的設(shè)備來收集多氯聯(lián)苯,如果沒有設(shè)備,多氯聯(lián)苯作為有害物質(zhì)來處理。從財務(wù)角度,建立一個特殊的回收系統(tǒng)需要很多資源,這是考慮的。
穩(wěn)壓器容量的選擇,要根據(jù)其用電負(fù)荷方面進(jìn)行考慮,開始選擇單相交流電壓調(diào)節(jié)器的容量以及尺寸。變壓器回收假設(shè)穩(wěn)壓器容量選擇過大的話,不僅會增加設(shè)備的投資,還會造成變壓器長期處于空載狀態(tài),在沒有使用其功能和運(yùn)行下,使無功損失反而增加;但是穩(wěn)壓器容量選擇過小的話,會使變壓器長期處于過負(fù)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(wěn)壓器容量的選擇,要有一個正確的方向,這樣可以很大程度上節(jié)約資源和能源。
廢舊變壓器回收表明,廢舊變壓器回收中,回收1噸鋼鐵可以練習(xí)精煉0.9噸,例如鐵礦石冶煉,可以節(jié)約47%的成本,同時減少大量的空氣、水、固體廢棄物污染。 因此,廢舊變壓器的回收不僅環(huán)保,還蘊(yùn)藏著的經(jīng)濟(jì)效益。對于廢變壓器,應(yīng)該進(jìn)行清洗處理,需要清洗變壓器表面的油污、油脂等有機(jī)物。 在第二階段溶解變壓器,在爐渣中除去變壓器雜質(zhì)。 溶解包括初步溶解和精制兩個階段。 后生產(chǎn)加工制造再生的有色變壓器。
因為變壓器是按照電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能傳遞的靜止電氣設(shè)備,所以它在能量傳遞過程中只有電的或磁的損耗,而沒有機(jī)械損耗。當(dāng)勵磁電流通過原繞組時,鐵芯中產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗,總稱為鐵損。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(fù)載時,電流流過這些電阻,就要產(chǎn)生損耗,這就是銅損。