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(chǎng)增長(zhǎng)高達(dá)30%。在一些歐盟的小國(guó)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(zhǎng)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(chǎng)增長(zhǎng)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。
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。
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%的已知的銅礦被開采,因?yàn)殂~可以無限地循環(huán)利用,這使銅回收循環(huán)利用更加有價(jià)值。但在回收銅過程中一個(gè)特別需要注意的問題是如何保持其導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能方面的。
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(jí)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(shí)間,這意味著變壓器上的每一個(gè)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(shí)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(gè)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(shí)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?yàn)?990年投運(yùn)的變壓器大量增加。
近年來隨著城市建設(shè)的發(fā)展,安裝在建筑物內(nèi)、低下鐵道、機(jī)場(chǎng)及其他對(duì)防火要求高的場(chǎng)所的電力變壓器,要求使用無油型設(shè)備。為了滿足防火要求,不充油變壓器——干式變壓器應(yīng)運(yùn)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(yùn)行中的散熱問題,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(jī),強(qiáng)迫對(duì)流風(fēng)冷散熱。