Аморфный сплав материала – это новый тип сплава, появившийся в 1970-х годах. Он использует международную передовую технологию сверхбыстрого охлаждения для прямого охлаждения жидкого металла со скоростью охлаждения 106 ° C / с, чтобы сформировать сплошную тонкую полосу толщиной 0.02–0.03 мм. Он затвердел до того, как смог кристаллизоваться. Материал сплава подобен стеклу с неправильным расположением атомов, без кристаллической структуры, характерной для металлов, а его основными элементами являются железо (Fe), никель (Ni), кобальт (Co), кремний (Si), бор (B). , углерод (C) и т. д. Его материал имеет следующие преимущества:

а) аморфный материал сплава не имеет кристаллической структуры и является изотропным магнитомягким материалом; сила намагничивания мала и имеет хорошую температурную стабильность. Поскольку аморфный сплав представляет собой неориентированный материал, поэтому можно использовать прямую сварку, чтобы сделать процесс изготовления железного сердечника относительно простым;

б) отсутствуют структурные дефекты, препятствующие движению магнитных доменов, а гистерезисные потери меньше, чем у листов кремнистой стали;

в) Толщина полосы очень тонкая, всего 0.02-0.03 мм, что составляет примерно 1/10 часть листа кремнистой стали.

г) высокое удельное сопротивление, примерно в три раза больше, чем у листов кремнистой стали с ориентированной зернистой структурой; потери на вихревые токи материалов из аморфных сплавов значительно снижены, поэтому удельные потери составляют от 20% до 30% листов кремнистой стали с ориентированной зернистой структурой;

e) температура отжига низкая, около 1/2 листа кремнистой стали с ориентированной зернистой структурой;

Характеристики холостого хода сердечника из аморфного сплава превосходны. Потери холостого хода трансформатора с сердечником из аморфного сплава на 70-80% ниже, чем у обычного трансформатора, а ток холостого хода снижен более чем на 50%. Энергосберегающий эффект выдающийся. В целях снижения потерь в сети как State Grid, так и China Southern Power Grid значительно увеличили долю закупок трансформаторов из аморфных сплавов с 2012 года. В настоящее время доля закупок распределительных трансформаторов из аморфных сплавов в основном достигла более 50%.

Трансформаторы из аморфных сплавов также имеют следующие недостатки:

1) Магнитная плотность насыщения низкая. Магнитная плотность насыщения сердечника из аморфного сплава обычно составляет около 1.56 Тл, что примерно на 20% отличается от магнитной плотности насыщения 1.9 Тл обычного листа кремнистой стали. Следовательно, расчетная магнитная плотность трансформатора также должна быть уменьшена на 20%. Расчетная плотность потока масляного трансформатора из кристаллического сплава обычно ниже 1.35 Тл, а расчетная плотность потока сухого трансформатора из аморфного сплава обычно ниже 1.2 Тл.

2) Вся полоса аморфного сердечника чувствительна к напряжению. После того, как полоса сердечника нагружена, производительность без нагрузки легко ухудшиться. Поэтому особое внимание следует уделить строению. Сердечник должен быть подвешен на опорной раме и катушке, и все это несет только собственную гравитацию. При этом в процессе сборки следует уделить особое внимание. Железный сердечник нельзя подвергать силовым воздействиям, а стук следует уменьшить.

3) Магнитострикция примерно на 10% больше, чем у обычных листов из кремнистой стали, поэтому его шум труднее контролировать, что также является одной из основных причин, ограничивающих широкое продвижение трансформаторов из аморфных сплавов. К шуму трансформатора выдвигаются повышенные требования, которые делятся на чувствительные зоны и нечувствительные зоны, а также выдвигаются специфические требования по уровню звука, что требует дальнейшего снижения расчетной магнитной индукции сердечника.

4) Лента из аморфного сплава относительно тонкая, ее толщина составляет всего 0.03 мм, поэтому ее нельзя превратить в пластины, как обычные листы из кремнистой стали, а можно превратить только в спиральные сердечники. Поэтому обычные производители трансформаторов с сердечником не могут обрабатывать его самостоятельно и обычно требуют общего аутсорсинга, соответствующего прямоугольному сечению намотанной полосы сердечника, катушка трансформатора из аморфного сплава обычно также имеет прямоугольную структуру;

5) Недостаточная степень локализации. В настоящее время это в основном полоса из аморфного сплава, импортируемая из Hitachi Metals, которая постепенно осуществляет локализацию. На внутреннем рынке Antai Technology и Qingdao Yunlu производят широкополосный аморфный сплав (213 мм, 170 мм и 142 мм). , а его производительность все равно имеет некоторый разрыв в стабильности по сравнению с импортными планками.

6) Предельная максимальная длина полосы, максимальная длина периферийной полосы из раннего аморфного сплава ограничена размером печи для отжига, и ее длина также сильно ограничена, но в настоящее время она в основном решена, и аморфный сплав с максимальной длиной периферийной полосы 10 м. Центральная рама может использоваться для производства сухой замены аморфного сплава мощностью 3150 кВА и ниже и замены масла из аморфного сплава мощностью 10000 кВА и ниже.

Основываясь на отличном энергосберегающем эффекте трансформаторов из аморфных сплавов, в сочетании с продвижением национальной экономии энергии и сокращения выбросов, а также рядом политик, доля рынка трансформаторов из аморфных сплавов увеличивается. Кроме того, учитывая, что полоса из аморфного сплава (в настоящее время 26.5 юаня / кг) примерно в два раза больше, чем обычные листы из кремнистой стали (30Q120 или 30Q130), а разрыв с медью относительно невелик. Учитывая качество сетевой продукции и требования к торгам, в трансформаторах из аморфных сплавов обычно используются медные проводники. По сравнению с обычными листами из кремнистой стали, основные затраты на трансформаторы из аморфного сплава следующие:

1) Поскольку используется структура с намотанным сердечником, тип сердечника трансформатора должен иметь трехфазную структуру с пятью колоннами, что может уменьшить вес однокорпусного сердечника и упростить сборку. Трехфазная структура с пятью столбцами и трехфазная структура с тремя столбцами имеют свои преимущества и недостатки с точки зрения стоимости. В настоящее время большинство производителей используют трехфазную структуру с пятью столбцами.

2) Поскольку поперечное сечение стержня сердечника прямоугольное, для обеспечения постоянного изоляционного расстояния катушки высокого и низкого напряжения также имеют соответствующую прямоугольную структуру.

3) Поскольку магнитная плотность конструкции сердечника примерно на 25% ниже, чем у обычных трансформаторов из листовой кремнистой стали, а коэффициент ламинирования сердечника составляет около 0.87, что намного ниже, чем 0.97 у обычных трансформаторов из листовой кремнистой стали, конструкция кросс- площадь сечения должна быть больше, чем у обычных трансформаторов из листовой кремнистой стали. Если он больше более чем на 25%, окружность катушек высокого и низкого напряжения также соответственно увеличится. При этом также необходимо учитывать увеличение длины катушек высокого и низкого напряжения. Чтобы гарантировать, что потери нагрузки катушки не изменятся, площадь поперечного сечения провода должна быть соответственно, количество меди, используемой в трансформаторах из аморфного сплава, примерно на 20% больше, чем в обычных трансформаторах.