Vilka är fördelarna och nackdelarna med kärnor i amorfa legeringar som används vid tillverkning av krafttransformatorer av amorfa legeringar

Vilka är fördelarna och nackdelarna med kärnor i amorfa legeringar som används vid tillverkning av krafttransformatorer av amorfa legeringar-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 legering Materialet är en ny typ av legeringsmaterial som kom ut på 1970-talet. Den använder internationell avancerad ultrasnabbkylningsteknik för att direkt kyla flytande metall med en kylhastighet på 106°C/S för att bilda en solid tunn remsa med en tjocklek på 0.02-0.03 mm. Det stelnade innan det kunde kristallisera. Legeringsmaterialet liknar glas i ett oregelbundet atomarrangemang, utan en kristallstruktur som kännetecknas av metaller, och dess grundämnen är järn (Fe), nickel (Ni), kobolt (Co), kisel (Si), bor (B) , kol (C) etc. Dess material har följande fördelar:

a) Den amorf legeringsmaterial har ingen kristallstruktur och är ett isotropiskt mjukt magnetiskt material; magnetiseringseffekten är liten och den har god temperaturstabilitet. Sedan amorf legering är ett icke-orienterat material, direkt skarvning kan användas för att göra processen för tillverkning av järnkärnan relativt enkel;

b) Det finns inga strukturella defekter som hindrar magnetiska domäners rörelse, och hysteresförlusten är mindre än för kiselstålplåtar;

c) Remsans tjocklek är extremt tunn, endast 0.02-0.03 mm, vilket är ungefär 1/10 av kiselstålplåten.

d) Resistiviteten är hög, ungefär tre gånger den hos kornorienterade kiselstålplåtar; virvelströmsförlusten av amorfa legeringsmaterial reduceras kraftigt, så enhetsförlusten är cirka 20 % till 30 % av kornorienterade kiselstålplåtar;

e) Glödgningstemperaturen är låg, cirka 1/2 av den kornorienterade silikonstålplåten;

Den amorfa legeringskärnans prestanda utan belastning är överlägsen. Tomgångsförlusten för transformatorn gjord av den amorfa legeringskärnan är 70-80% lägre än den för den konventionella transformatorn, och tomgångsströmmen minskas med mer än 50%. Den energibesparande effekten är enastående. I syfte att minska förlusten av nätverksledningar har både State Grid och China Southern Power Grid ökat inköpsförhållandet för transformatorer av amorfa legeringar avsevärt sedan 2012. För närvarande har andelen inköp av distributionstransformatorer av amorfa legeringar i princip nått mer än 50 %.

Transformatorer av amorfa legeringar har också följande nackdelar:

1) Den magnetiska mättnadens densitet är låg. Mättnadsmagnetisk densitet för den amorfa legeringskärnan är vanligtvis cirka 1.56T, vilket skiljer sig cirka 20 % från den magnetiska mättnadsdensiteten på 1.9T för den konventionella kiselstålplåten. Därför måste transformatorns designade magnetiska densitet också minskas med 20 %. Designflödestätheten för kristalllegeringsoljatransformatorn är vanligtvis under 1.35T, och designflödestätheten för amorf legeringstorrtransformator är vanligtvis under 1.2T.

2) Den totala amorfa kärnremsan är känslig för spänningar. Efter att kärnremsan har belastats är tomgångsprestandan lätt att försämras. Därför bör särskild uppmärksamhet ägnas åt strukturen. Kärnan ska vara upphängd på stödramen och spolen, och helheten är bara Den bär sin egen gravitation. Samtidigt bör särskild uppmärksamhet ägnas under monteringsprocessen. Järnkärnan kan inte utsättas för kraft, och knackning bör minskas.

3) Magnetostriktion är cirka 10 % större än den för konventionella kiselstålplåtar, så dess ljud är svårare att kontrollera, vilket också är en av huvudorsakerna som begränsar den utbredda marknadsföringen av transformatorer av amorfa legeringar. Ljudet från transformatorn ställer högre krav, som är uppdelade i känsliga områden och icke-känsliga områden, och specifika ljudnivåkrav ställs, vilket kräver ytterligare minskning av kärnans designflödestäthet.

4) Den amorfa legeringsremsan är relativt tunn, med en tjocklek på endast 0.03 mm, så den kan inte göras till lamineringar som konventionella kiselstålplåtar, utan kan bara göras till lindade kärnor. Därför kan konventionella transformatortillverkare av kärnstrukturen inte bearbeta den själva, och kräver vanligtvis den övergripande Outsourcingen, motsvarande den rektangulära delen av den lindade kärnremsan, spolen hos transformatorn av amorfa legering görs vanligtvis också till en rektangulär struktur;

5) Graden av lokalisering räcker inte. För närvarande är det främst den amorfa legeringsremsan som importeras från Hitachi Metals, som gradvis förverkligar lokalisering. Inhemskt har Antai Technology och Qingdao Yunlu amorft legeringsbredband (213 mm, 170 mm och 142 mm). , och dess prestanda är fortfarande ett visst gap i stabilitet jämfört med importerade remsor.

6) Den maximala bandlängden, den maximala perifera bandlängden för den tidiga amorfa legeringsremsan är begränsad av storleken på glödgningsugnen, och dess längd är också mycket begränsad, men det har i princip lösts för närvarande, och en amorf legering med en maximal periferisk remslängd på 10m kan tillverkas. Kärnramen kan användas för att tillverka 3150kVA och under amorf legering torrbyte och 10000kVA och under amorf legering oljebyte.

Baserat på den utmärkta energibesparande effekten av transformatorer av amorfa legeringar, tillsammans med främjandet av nationell energibesparing och utsläppsminskning och en rad policyer, ökar marknadsandelen för transformatorer av amorfa legeringar. Dessutom, med tanke på att den amorfa legeringsremsan (för närvarande 26.5 yuan/kg) är ungefär dubbelt så stor som för konventionella kiselstålplåtar (30Q120 eller 30Q130), och gapet med koppar är relativt litet. Med tanke på kvaliteten på nätprodukter och anbudskrav, använder amorfa legeringstransformatorer vanligtvis kopparledare. Jämfört med konventionella kiselstålplåtar är de huvudsakliga kostnadsskillnaderna för transformatorer av amorfa legering följande:

1) Eftersom den lindade kärnstrukturen har antagits, bör transformatorkärntypen anta en trefas femkolumnstruktur, vilket kan minska vikten på enramskärnan och minska svårigheten att montera. Den trefasiga femkolumnstrukturen och den trefasiga trekolumnstrukturen har sina egna fördelar och nackdelar när det gäller kostnad. För närvarande antar de flesta tillverkare trefas femkolumnstruktur.

2) Eftersom kärnpelarens tvärsnitt är rektangulärt görs även hög- och lågspänningsspolarna till en motsvarande rektangulär struktur för att bibehålla konsistensen i isoleringsavståndet.

3) Eftersom den magnetiska densiteten för kärnkonstruktionen är cirka 25 % lägre än den för konventionella kiselplåttransformatorer, och dess kärnlamineringskoefficient är cirka 0.87, vilket är mycket lägre än 0.97 för konventionella kiselplåttransformatorer, kors- sektionsarean måste vara större än den för konventionella transformatorer av kiselstålplåt. Om den är mer än 25 % större kommer även hög- och lågspänningsspolarnas omkrets att öka i motsvarande grad. Samtidigt behöver även ökningen av längden på hög- och lågspänningsspolarna beaktas. För att säkerställa att spolens belastningsförlust inte ändras, måste trådens tvärsnittsarea vara. På motsvarande sätt är mängden koppar som används i transformatorer av amorfa legeringar cirka 20 % mer än för konventionella transformatorer.