配電變壓器在運(yùn)行30年到40年后,具體運(yùn)行年限會(huì)根據(jù)運(yùn)行和維護(hù)狀況而有所不同,它們就到了被強(qiáng)制退運(yùn)的時(shí)候。本文是希臘對(duì)退運(yùn)變壓器的回收和材料再利用潛力方面的新調(diào)查結(jié)果。市場(chǎng)增長(zhǎng)率將會(huì)被用做為一個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量回收變壓器的比例。
現(xiàn)代社會(huì)中電網(wǎng)被認(rèn)為是具有眾多環(huán)境負(fù)面影響因素中的重要組成,在希臘也是如此。從碳排放的角度看,電網(wǎng)是碳排放的主體之一,配電網(wǎng)占到電網(wǎng)碳排放總量的9.2%。事實(shí)是變壓器增加的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于退運(yùn)變壓器的數(shù)量(在1980年希臘每年退運(yùn)3000臺(tái)變壓器,而現(xiàn)在每年退運(yùn)變壓器有7000臺(tái)。)這意味著為了通過(guò)管理變壓器全生命周期的全過(guò)程,以達(dá)到減少對(duì)環(huán)境的損害的目的,對(duì)退運(yùn)變壓器的回收工作格外重視。
一般來(lái)講變壓器是一種電力設(shè)備,它很少有移動(dòng)部件并需要很少的維護(hù),因此我們可以非??隙ǖ卣f(shuō)變壓器在全生命周期內(nèi)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(shè)計(jì)時(shí)在50%-60%負(fù)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(jié)束時(shí)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(jiǎn)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(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(diào)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。
從回收工程角度,配電變壓器的回收是一個(gè)常規(guī)的工程。然而一些指標(biāo)為此而建立。在回收銅的過(guò)程中要注意保持它的導(dǎo)電性。由于存在多氯聯(lián)苯這個(gè)事實(shí),非常認(rèn)真對(duì)它做出分析并有的設(shè)備來(lái)收集多氯聯(lián)苯,如果沒(méi)有設(shè)備,多氯聯(lián)苯作為有害物質(zhì)來(lái)處理。從財(cái)務(wù)角度,建立一個(gè)特殊的回收系統(tǒng)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(guī)定的,如果變壓器長(zhǎng)期工作,那么它的溫度和輸出的功率是不能規(guī)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(fù)載比不成比例,那么就要留意了。
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(kāi)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(guò)大的話,不僅會(huì)增加設(shè)備的投資,還會(huì)造成變壓器長(zhǎng)期處于空載狀態(tài),在沒(méi)有使用其功能和運(yùn)行下,使無(wú)功損失反而增加;但是穩(wěn)壓器容量選擇過(guò)小的話,會(huì)使變壓器長(zhǎng)期處于過(guò)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?cè)趯?duì)于穩(wěn)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(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(shí)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(duì)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(gè)階段。 后生產(chǎn)加工制造再生的有色變壓器。
因?yàn)樽儔浩魇前凑针姶鸥袘?yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能傳遞的靜止電氣設(shè)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(jī)械損耗。當(dāng)勵(lì)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,總稱為鐵損。它對(duì)于空載電流(即勵(lì)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(jì)。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(shí),電流流過(guò)這些電阻,就要產(chǎn)生損耗,這就是銅損。