Care sunt avantajele și dezavantajele miezurilor din aliaj amorf utilizate în producția de transformatoare de putere cu miez din aliaj amorf

Care sunt avantajele și dezavantajele miezurilor din aliaj amorf utilizate în producția de transformatoare de putere cu miez din aliaj amorf-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

Amorf aliaj material este un nou tip de material aliaj care a apărut în anii 1970. Adoptă o tehnologie internațională avansată de răcire ultra-rapidă pentru a răci direct metalul lichid la o viteză de răcire de 106°C/S pentru a forma o bandă subțire solidă cu o grosime de 0.02-0.03 mm. S-a solidificat înainte de a putea cristaliza. Materialul din aliaj este asemănător sticlei într-un aranjament atomic neregulat, fără o structură cristalină caracterizată de metale, iar elementele sale de bază sunt fierul (Fe), nichelul (Ni), cobaltul (Co), siliciul (Si), borul (B). , carbon (C) etc. Materialul său are următoarele avantaje:

a) amorf materialul din aliaj nu are structură cristalină și este un material magnetic moale izotrop; puterea de magnetizare este mică și are o stabilitate bună la temperatură. De când amorf aliajul este un material neorientat, cusătura directă poate fi utilizată pentru a face procesul de fabricare a miezului de fier relativ simplu;

b) Nu există defecte structurale care să împiedice mișcarea domeniilor magnetice, iar pierderea prin histerezis este mai mică decât cea a tablelor de oțel siliconat;

c) Grosimea benzii este extrem de subțire, doar 0.02-0.03 mm, adică aproximativ 1/10 din tabla de oțel silicon.

d) Rezistivitatea este mare, de aproximativ trei ori mai mare decât a tablelor de oțel siliconat cu granulație; pierderea curenților turbionari a materialelor din aliaj amorfe este mult redusă, astfel încât pierderea unitară este de aproximativ 20% până la 30% din foile de oțel siliciu orientate pe granule;

e) Temperatura de recoacere este scazuta, aproximativ 1/2 din tabla de otel siliciu cu granulatie;

Performanța fără sarcină a miezului din aliaj amorf este superioară. Pierderea fără sarcină a transformatorului din miezul de aliaj amorf este cu 70-80% mai mică decât cea a transformatorului convențional, iar curentul fără sarcină este redus cu mai mult de 50%. Efectul de economisire a energiei este remarcabil. În scopul reducerii pierderii liniei de rețea, atât State Grid, cât și China Southern Power Grid au crescut foarte mult raportul de achiziție al transformatoarelor din aliaj amorf din 2012. În prezent, proporția de achiziție a transformatoarelor de distribuție din aliaj amorf a atins practic mai mult de 50%.

Transformatoarele din aliaj amorf au, de asemenea, următoarele dezavantaje:

1) Densitatea magnetică de saturație este scăzută. Densitatea magnetică de saturație a miezului de aliaj amorf este de obicei de aproximativ 1.56 T, care este cu aproximativ 20% diferită de densitatea magnetică de saturație de 1.9 T a tablei convenționale de oțel siliconic. Prin urmare, densitatea magnetică proiectată a transformatorului trebuie, de asemenea, redusă cu 20%. Densitatea de flux de proiectare a transformatorului de ulei din aliaj de cristal este de obicei sub 1.35 T, iar densitatea de flux de proiectare a transformatorului uscat din aliaj amorf este de obicei sub 1.2 T.

2) Banda de miez amorf total este sensibilă la stres. După ce banda de bază este tensionată, performanța fără sarcină este ușor de deteriorat. Prin urmare, trebuie acordată o atenție deosebită structurii. Miezul ar trebui să fie suspendat pe cadrul de susținere și bobină, iar întregul este doar Acesta poartă propria sa gravitație. În același timp, trebuie acordată o atenție deosebită în timpul procesului de asamblare. Miezul de fier nu poate fi supus forței, iar loviturile trebuie reduse.

3) Magnetostricția este cu aproximativ 10% mai mare decât cea a foilor convenționale de oțel siliciu, astfel încât zgomotul său este mai greu de controlat, ceea ce este, de asemenea, unul dintre principalele motive care limitează promovarea pe scară largă a transformatoarelor din aliaj amorf. Zgomotul transformatorului impune cerințe mai mari, care sunt împărțite în zone sensibile și zone nesensibile, și sunt prezentate cerințe specifice de nivel de sunet, ceea ce necesită o reducere suplimentară a densității fluxului de proiectare a miezului.

4) Banda de aliaj amorf este relativ subțire, cu o grosime de numai 0.03 mm, deci nu poate fi transformată în laminări ca foile convenționale de oțel siliconic, ci poate fi făcută numai în miezuri spiralate. Prin urmare, producătorii de transformatoare convenționale ai structurii de bază nu o pot procesa singuri și, de obicei, necesită externalizarea generală, corespunzătoare secțiunii dreptunghiulare a benzii de miez bobinat, bobina transformatorului din aliaj amorf este de obicei transformată într-o structură dreptunghiulară;

5) Gradul de localizare nu este suficient. În prezent, este în principal banda de aliaj amorf importată de la Hitachi Metals, care realizează treptat localizarea. Pe plan intern, Antai Technology și Qingdao Yunlu au bandă largă din aliaj amorf (213 mm, 170 mm și 142 mm). , iar performanța sa este încă un anumit decalaj în stabilitate în comparație cu benzile importate.

6) Limita maximă a lungimii benzii, lungimea maximă a benzii periferice a benzii de aliaj amorf timpuriu este limitată de dimensiunea cuptorului de recoacere, iar lungimea sa este, de asemenea, foarte limitată, dar a fost rezolvată practic în prezent și un aliaj amorf. cu o lungime maximă a benzii periferice de 10 m poate fi produsă. Cadrul de miez poate fi utilizat pentru a produce schimburi uscate de aliaj amorf de 3150 kVA și mai jos și schimb de ulei de aliaj amorf de 10000 kVA și mai jos.

Pe baza efectului excelent de economisire a energiei al transformatoarelor din aliaj amorf, împreună cu promovarea conservării energiei naționale și a reducerii emisiilor și a unei serii de politici, cota de piață a transformatoarelor din aliaj amorf este în creștere. Mai mult, luând în considerare banda de aliaj amorf (în prezent 26.5 yuani/kg) este de aproximativ două ori mai mare decât a foilor de oțel siliconic convențional (30Q120 sau 30Q130), iar decalajul cu cuprul este relativ mic. Având în vedere calitatea produselor de rețea și cerințele de licitație, transformatoarele din aliaj amorf folosesc de obicei conductori de cupru. În comparație cu tablele convenționale de oțel cu siliciu, principalele decalaje de cost ale transformatoarelor din aliaj amorf sunt următoarele:

1) Deoarece este adoptată structura miezului bobinat, tipul de miez al transformatorului ar trebui să adopte o structură trifazată cu cinci coloane, care poate reduce greutatea miezului cu un singur cadru și poate reduce dificultatea asamblarii. Structura trifazată cu cinci coloane și structura trifazată cu trei coloane au propriile avantaje și dezavantaje în ceea ce privește costul În prezent, majoritatea producătorilor adoptă structura trifazată cu cinci coloane.

2) Deoarece secțiunea transversală a coloanei de miez este dreptunghiulară, pentru a menține consistența distanței de izolație, bobinele de înaltă și joasă tensiune sunt, de asemenea, transformate într-o structură dreptunghiulară corespunzătoare.

3) Deoarece densitatea magnetică a designului miezului este cu aproximativ 25% mai mică decât cea a transformatoarelor convenționale din tablă de siliciu, iar coeficientul său de laminare a miezului este de aproximativ 0.87, ceea ce este mult mai mic decât 0.97 al transformatoarelor convenționale din tablă de oțel siliciu, designul încrucișat Suprafața secțiunii trebuie să fie mai mare decât cea a transformatoarelor convenționale din tablă de siliciu. Dacă este cu peste 25% mai mare, circumferința bobinelor de înaltă și joasă tensiune va crește în consecință. În același timp, trebuie luată în considerare și creșterea lungimii bobinelor de înaltă și joasă tensiune. Pentru a se asigura că pierderea de sarcină a bobinei nu se modifică, aria secțiunii transversale a firului trebuie să fie În mod corespunzător, cantitatea de cupru utilizată în transformatoarele din aliaj amorf este cu aproximativ 20% mai mare decât cea a transformatoarelor convenționale.