Amorfo aleación materiales es un nuevo tipo de material de aleación que apareció en la década de 1970. Adopta tecnología de enfriamiento ultrarrápida avanzada internacional para enfriar directamente el metal líquido a una velocidad de enfriamiento de 106 °C/S para formar una tira delgada sólida con un grosor de 0.02-0.03 mm. Se solidificó antes de que pudiera cristalizar. El material de aleación es similar al vidrio en una disposición atómica irregular, sin una estructura cristalina caracterizada por metales, y sus elementos básicos son hierro (Fe), níquel (Ni), cobalto (Co), silicio (Si), boro (B) , carbono (C) etc. Su material tiene las siguientes ventajas:

a) El amorfo el material de aleación no tiene estructura cristalina y es un material magnético blando isotrópico; el poder de magnetización es pequeño y tiene buena estabilidad de temperatura. Desde el amorfo la aleación es un material no orientado, se puede usar costura directa para hacer que el proceso de fabricación del núcleo de hierro sea relativamente simple;

b) No hay defectos estructurales que dificulten el movimiento de los dominios magnéticos, y la pérdida por histéresis es menor que la de las láminas de acero al silicio;

c) El grosor de la tira es extremadamente delgado, solo 0.02-0.03 mm, que es aproximadamente 1/10 de la lámina de acero al silicio.

d) La resistividad es alta, alrededor de tres veces la de las láminas de acero al silicio de grano orientado; la pérdida por corrientes de Foucault de los materiales de aleación amorfa se reduce considerablemente, por lo que la pérdida unitaria es de aproximadamente el 20% al 30% de las láminas de acero al silicio de grano orientado;

e) La temperatura de recocido es baja, aproximadamente la mitad de la lámina de acero al silicio de grano orientado;

El rendimiento sin carga del núcleo de aleación amorfa es superior. La pérdida sin carga del transformador fabricado con el núcleo de aleación amorfa es un 70-80 % menor que la del transformador convencional, y la corriente sin carga se reduce en más del 50 %. El efecto de ahorro de energía es excepcional. Con el fin de reducir la pérdida de la línea de la red, tanto State Grid como China Southern Power Grid han aumentado considerablemente el índice de adquisición de transformadores de aleación amorfa desde 2012. En la actualidad, la proporción de adquisición de transformadores de distribución de aleación amorfa básicamente ha alcanzado más del 50%.

Los transformadores de aleación amorfa también tienen las siguientes desventajas:

1) La densidad magnética de saturación es baja. La densidad magnética de saturación del núcleo de aleación amorfa suele ser de aproximadamente 1.56 T, que es aproximadamente un 20 % diferente de la densidad magnética de saturación de 1.9 T de la lámina de acero al silicio convencional. Por lo tanto, la densidad magnética diseñada del transformador también debe reducirse en un 20 %. La densidad de flujo de diseño del transformador de aceite de aleación de cristal suele ser inferior a 1.35 T, y la densidad de flujo de diseño del transformador seco de aleación amorfa suele ser inferior a 1.2 T.

2) La tira de núcleo amorfo total es sensible a la tensión. Después de que se tensiona la tira de núcleo, es fácil que se deteriore el rendimiento sin carga. Por lo tanto, se debe prestar especial atención a la estructura. El núcleo debe estar suspendido en el marco de soporte y la bobina, y el conjunto solo soporta su propia gravedad. Al mismo tiempo, se debe prestar especial atención durante el proceso de montaje. El núcleo de hierro no se puede someter a la fuerza, y se deben reducir los golpes.

3) La magnetoestricción es aproximadamente un 10 % mayor que la de las láminas de acero al silicio convencionales, por lo que su ruido es más difícil de controlar, lo que también es una de las principales razones que limitan la promoción generalizada de los transformadores de aleación amorfa. El ruido del transformador presenta requisitos más altos, que se dividen en áreas sensibles y áreas no sensibles, y se presentan requisitos específicos de nivel de sonido, lo que requiere una mayor reducción de la densidad de flujo del diseño del núcleo.

4) La tira de aleación amorfa es relativamente delgada, con un grosor de solo 0.03 mm, por lo que no se puede convertir en láminas como las hojas de acero al silicio convencionales, sino que solo se puede convertir en núcleos enrollados. Por lo tanto, los fabricantes de transformadores convencionales de la estructura del núcleo no pueden procesarlo por sí mismos y, por lo general, requieren la subcontratación general, correspondiente a la sección rectangular de la tira del núcleo enrollado, la bobina del transformador de aleación amorfa generalmente también se convierte en una estructura rectangular;

5) El grado de localización no es suficiente. En la actualidad, es principalmente la tira de aleación amorfa importada de Hitachi Metals, la que se está localizando gradualmente. A nivel nacional, Antai Technology y Qingdao Yunlu tienen banda ancha de aleación amorfa (213 mm, 170 mm y 142 mm). , y su rendimiento sigue siendo una cierta brecha en la estabilidad en comparación con las tiras importadas.

6) El límite de longitud máxima de la tira, la longitud máxima de la tira periférica de la tira de aleación amorfa temprana está limitada por el tamaño del horno de recocido, y su longitud también está muy restringida, pero básicamente se ha resuelto en la actualidad, y una aleación amorfa Se puede producir con una longitud máxima de tira periférica de 10 m. El marco del núcleo se puede utilizar para fabricar cambio en seco de aleación amorfa de 3150 kVA e inferior y cambio de aceite de aleación amorfa de 10000 kVA e inferior.

Basado en el excelente efecto de ahorro de energía de los transformadores de aleación amorfa, junto con la promoción de la conservación de energía nacional y la reducción de emisiones y una serie de políticas, la participación de mercado de los transformadores de aleación amorfa está aumentando. Además, teniendo en cuenta que la tira de aleación amorfa (actualmente 26.5 yuanes/kg) es aproximadamente el doble que las láminas de acero al silicio convencionales (30Q120 o 30Q130), la brecha con el cobre es relativamente pequeña. Teniendo en cuenta la calidad de los productos de la red y los requisitos de licitación, los transformadores de aleación amorfa suelen utilizar conductores de cobre. En comparación con las láminas de acero al silicio convencionales, las principales brechas de costos de los transformadores de aleación amorfa son las siguientes:

1) Dado que se adopta la estructura del núcleo enrollado, el tipo de núcleo del transformador debe adoptar una estructura trifásica de cinco columnas, que puede reducir el peso del núcleo de un solo marco y reducir la dificultad de montaje. La estructura trifásica de cinco columnas y la estructura trifásica de tres columnas tienen sus propias ventajas y desventajas en términos de costo En la actualidad, la mayoría de los fabricantes adoptan la estructura trifásica de cinco columnas.

2) Dado que la sección transversal de la columna del núcleo es rectangular, para mantener la consistencia de la distancia de aislamiento, las bobinas de alto y bajo voltaje también se convierten en una estructura rectangular correspondiente.

3) Dado que la densidad magnética del diseño del núcleo es aproximadamente un 25% más baja que la de los transformadores de lámina de acero al silicio convencionales, y su coeficiente de laminación del núcleo es de aproximadamente 0.87, que es mucho menor que el 0.97 de los transformadores de lámina de acero al silicio convencionales, el diseño cruza El área de la sección debe ser mayor que la de los transformadores de lámina de acero al silicio convencionales. Si es más de un 25 % más grande, la circunferencia de las bobinas de alto y bajo voltaje también aumentará en consecuencia. Al mismo tiempo, también se debe considerar el aumento de la longitud de las bobinas de alta y baja tensión. Para garantizar que la pérdida de carga de la bobina no cambie, el área de la sección transversal del cable debe ser En consecuencia, la cantidad de cobre utilizada en los transformadores de aleación amorfa es aproximadamente un 20% mayor que la de los transformadores convencionales.