Cales son as vantaxes e desvantaxes dos núcleos de aliaxe amorfa utilizados na produción de transformadores de potencia de núcleo de aliaxe amorfa

Cales son as vantaxes e desvantaxes dos núcleos de aliaxe amorfa utilizados na produción de transformadores de potencia de núcleo de aliaxe amorfa-SPL- power transformer, distribution transformer, oil immersed transformer, dry type transformer, cast coil transformer, ground mounted transformer, resin insulated transformer, oil cooled transformer, substation transformer, switchgear

Amorfo liga material é un novo tipo de material de aliaxe que saíu na década de 1970. Adopta unha tecnoloxía de refrixeración ultrarrápida internacional avanzada para arrefriar directamente o metal líquido a unha velocidade de arrefriamento de 106 °C/S para formar unha tira fina sólida cun espesor de 0.02-0.03 mm. Solidificouse antes de que puidese cristalizar. O material da aliaxe é semellante ao vidro nunha disposición atómica irregular, sen unha estrutura cristalina caracterizada por metais, e os seus elementos básicos son o ferro (Fe), níquel (Ni), cobalto (Co), silicio (Si), boro (B). , carbono (C) etc. O seu material ten as seguintes vantaxes:

a) O amorfo o material de aliaxe non ten estrutura cristalina e é un material magnético brando isotrópico; o poder de magnetización é pequeno e ten unha boa estabilidade de temperatura. Dende o amorfo a aliaxe é un material non orientado, a costura directa pódese usar para facer que o proceso de fabricación do núcleo de ferro sexa relativamente sinxelo;

b) Non hai defectos estruturais que dificulten o movemento dos dominios magnéticos, e a perda por histérese é menor que a das chapas de aceiro de silicio;

c) O espesor da tira é extremadamente delgado, só 0.02-0.03 mm, que é aproximadamente 1/10 da chapa de aceiro de silicio.

d) A resistividade é alta, unhas tres veces a das chapas de aceiro de silicio de gran orientación; a perda de corrente de Foucault dos materiais de aliaxe amorfo redúcese moito, polo que a perda unitaria é de aproximadamente un 20% a un 30% das chapas de aceiro de silicio orientadas ao gran;

e) A temperatura de recocido é baixa, aproximadamente 1/2 da chapa de aceiro de silicio orientado ao gran;

O rendemento sen carga do núcleo de aliaxe amorfa é superior. A perda sen carga do transformador feito do núcleo de aliaxe amorfa é un 70-80% inferior á do transformador convencional e a corrente sen carga redúcese máis dun 50%. O efecto de aforro de enerxía é excelente. Co propósito de reducir a perda de liña de rede, tanto State Grid como China Southern Power Grid aumentaron moito a relación de adquisición de transformadores de aliaxe amorfa desde 2012. Actualmente, a proporción de adquisición de transformadores de distribución de aliaxe amorfa alcanzou basicamente máis do 50%.

Os transformadores de aliaxe amorfa tamén teñen as seguintes desvantaxes:

1) A densidade magnética de saturación é baixa. A densidade magnética de saturación do núcleo de aliaxe amorfa adoita ser de aproximadamente 1.56 T, que é un 20% diferente da densidade magnética de saturación de 1.9 T da chapa de aceiro de silicio convencional. Polo tanto, a densidade magnética deseñada do transformador tamén debe reducirse nun 20%. A densidade de fluxo de deseño do transformador de aceite de aliaxe de cristal adoita ser inferior a 1.35 T, e a densidade de fluxo de deseño do transformador seco de aliaxe amorfa adoita ser inferior a 1.2 T.

2) A tira de núcleo amorfo total é sensible ao estrés. Despois de que a tira do núcleo está estresada, o rendemento sen carga é fácil de deteriorar. Polo tanto, débese prestar especial atención á estrutura. O núcleo debe estar suspendido no marco de soporte e a bobina, e o conxunto só ten a súa propia gravidade. Ao mesmo tempo, debe prestarse especial atención durante o proceso de montaxe. O núcleo de ferro non pode ser sometido a forza, e os golpes deben reducirse.

3) A magnetoestricción é un 10% máis grande que a das chapas de aceiro de silicio convencionais, polo que o seu ruído é máis difícil de controlar, o que tamén é un dos principais motivos que limitan a promoción xeneralizada dos transformadores de aliaxes amorfas. O ruído do transformador presenta requisitos máis elevados, que se dividen en áreas sensibles e áreas non sensibles, e propóñense requisitos específicos de nivel de son, o que require unha maior redución da densidade de fluxo do deseño do núcleo.

4) A tira de aliaxe amorfa é relativamente delgada, cun espesor de só 0.03 mm, polo que non se pode facer laminacións como as chapas de aceiro de silicio convencionais, senón que só se poden facer en núcleos enrolados. Polo tanto, os fabricantes de transformadores convencionais da estrutura do núcleo non poden procesala por si mesmos e normalmente requiren a externalización global, correspondente á sección rectangular da tira do núcleo enrolado, a bobina do transformador de aliaxe amorfa adoita facerse tamén nunha estrutura rectangular;

5) O grao de localización non é suficiente. Na actualidade, é principalmente a tira de aliaxe amorfa importada de Hitachi Metals, que se está realizando gradualmente a localización. No ámbito doméstico, Antai Technology e Qingdao Yunlu teñen banda ancha de aliaxe amorfa (213 mm, 170 mm e 142 mm). , e o seu rendemento aínda é unha certa brecha na estabilidade en comparación coas tiras importadas.

6) O límite de lonxitude máxima da tira, a lonxitude máxima da tira periférica da tira de aliaxe amorfa precoz está limitada polo tamaño do forno de recocido e a súa lonxitude tamén está moi restrinxida, pero solucionouse basicamente na actualidade e unha aliaxe amorfa cunha lonxitude máxima de franxa periférica de 10 m pódese producir O marco do núcleo pódese usar para fabricar 3150 kVA e por debaixo do cambio en seco de aliaxe amorfa e 10000 kVA e por debaixo do cambio de aceite de aliaxe amorfa.

Con base no excelente efecto de aforro de enerxía dos transformadores de aliaxe amorfa, xunto coa promoción da conservación da enerxía nacional e a redución de emisións e unha serie de políticas, a cota de mercado dos transformadores de aliaxe amorfa está aumentando. Ademais, tendo en conta que a tira de aliaxe amorfa (actualmente 26.5 yuan/kg) é aproximadamente o dobre que as chapas de aceiro de silicio convencionais (30Q120 ou 30Q130), e a brecha co cobre é relativamente pequena. Considerando a calidade dos produtos da rede e os requisitos de licitación, os transformadores de aliaxes amorfas adoitan usar condutores de cobre. En comparación coas chapas de aceiro de silicio convencionais, as principais diferenzas de custo dos transformadores de aliaxe amorfa son as seguintes:

1) Dado que se adopta a estrutura do núcleo enrolado, o tipo de núcleo do transformador debe adoptar unha estrutura trifásica de cinco columnas, que pode reducir o peso do núcleo dun só cadro e reducir a dificultade de montaxe. A estrutura trifásica de cinco columnas e a estrutura trifásica de tres columnas teñen as súas propias vantaxes e desvantaxes en termos de custo Actualmente, a maioría dos fabricantes adoptan unha estrutura trifásica de cinco columnas.

2) Dado que a sección transversal da columna do núcleo é rectangular, para manter a consistencia da distancia de illamento, as bobinas de alta e baixa tensión tamén se fan nunha estrutura rectangular correspondente.

3) Dado que a densidade magnética do deseño do núcleo é un 25% menor que a dos transformadores convencionais de chapa de aceiro de silicio, e o seu coeficiente de laminación do núcleo é de aproximadamente 0.87, que é moito menor que 0.97 dos transformadores de chapa de aceiro de silicio convencionais, o deseño cruzado. A área de sección debe ser maior que a dos transformadores convencionais de chapa de aceiro de silicio. Se é máis dun 25% maior, a circunferencia das bobinas de alta e baixa tensión tamén aumentará en consecuencia. Ao mesmo tempo, tamén hai que considerar o aumento da lonxitude das bobinas de alta e baixa tensión. Para garantir que a perda de carga da bobina non cambie, a área da sección transversal do fío debe ser. En consecuencia, a cantidade de cobre utilizada nos transformadores de aliaxe amorfa é un 20% máis que a dos transformadores convencionais.