近年配電變壓器無論從數(shù)量上還是技術(shù)進(jìn)步角度都獲得了穩(wěn)定的發(fā)展。能源分配方面的需求導(dǎo)致了變壓器數(shù)量不斷增加。相關(guān)研究表明2013年以后全球變壓器市場增長高達(dá)30%。在一些歐盟的小國例如希臘,這意味著在15萬臺(tái)配電變壓器總量情況下,每年增長高達(dá)7500臺(tái)。對(duì)于這樣大量的設(shè)備,正確地和地回收是非常重要的。
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。市場增長率將會(huì)被用做為一個(gè)指標(biāo)來衡量回收變壓器的比例。
一般來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(jì)時(shí)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(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。
一般來說,工廠的設(shè)計(jì)階段通常會(huì)考慮較常見的一次爆炸情況。至于二次爆炸,由于后果嚴(yán)重,所以要以安全為重。在設(shè)計(jì)階段,為了消除安全隱患,對(duì)總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些重要的修改。然而,這些變化可能會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的爆炸后果,并造成嚴(yán)重?fù)p失。在封閉設(shè)施中,如室內(nèi)變電站,如果不考慮合理的泄壓措施,爆炸事故也可能對(duì)內(nèi)外造成非常嚴(yán)重的影響。
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程中只有電的或磁的損耗,而沒有機(jī)械損耗。當(dāng)勵(lì)磁電流通過原繞組時(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),電流流過這些電阻,就要產(chǎn)生損耗,這就是銅損。