Amorf alaşım çekirdekli güç transformatörlerinin üretiminde kullanılan amorf alaşımlı çekirdeklerin avantaj ve dezavantajları nelerdir?

Amorf alaşım çekirdekli güç transformatörlerinin üretiminde kullanılan amorf alaşımlı çekirdeklerin avantaj ve dezavantajları nelerdir?-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 alaşım malzeme 1970’lerde ortaya çıkan yeni bir alaşımlı malzeme türüdür. 106-0.02 mm kalınlığında katı ince bir şerit oluşturmak için sıvı metali 0.03°C/S soğutma hızında doğrudan soğutmak için uluslararası gelişmiş ultra hızlı soğutma teknolojisini benimser. Kristalleşmeden önce katılaştı. Alaşımlı malzeme, metallerle karakterize edilen bir kristal yapısı olmayan, düzensiz bir atomik dizilimdeki cama benzer ve temel elementleri demir (Fe), nikel (Ni), kobalt (Co), silikon (Si), borondur (B). , karbon (C) vb. Malzemesi aşağıdaki avantajlara sahiptir:

a) amorf alaşımlı malzemenin kristal yapısı yoktur ve izotropik yumuşak manyetik bir malzemedir; mıknatıslanma gücü küçüktür ve iyi sıcaklık kararlılığına sahiptir. Beri amorf alaşım yönlendirilmemiş bir malzemedir, demir çekirdeğin üretim sürecini nispeten basit hale getirmek için doğrudan dikiş kullanılabilir;

b) Manyetik alanların hareketini engelleyen hiçbir yapısal kusur yoktur ve histerezis kaybı, silikon çelik saclarınkinden daha küçüktür;

c) Şeridin kalınlığı son derece incedir, sadece 0.02-0.03 mm’dir, bu silikon çelik sacın yaklaşık 1/10’u kadardır.

d) Özdirenç yüksektir, tane yönelimli silikon çelik sacların yaklaşık üç katıdır; amorf alaşımlı malzemelerin girdap akımı kaybı büyük ölçüde azaltılır, bu nedenle birim kayıp, gren yönelimli silikon çelik levhaların yaklaşık %20 ila %30’udur;

e) Tavlama sıcaklığı düşüktür, tane yönelimli silikon çelik sacın yaklaşık 1/2’si kadardır;

Amorf alaşım çekirdeğin yüksüz performansı üstündür. Amorf alaşımlı çekirdekten yapılan transformatörün yüksüz kaybı, geleneksel transformatöre göre %70-80 daha düşüktür ve yüksüz akım %50’den fazla azaltılır. Enerji tasarrufu etkisi olağanüstü. Şebeke hattı kaybını azaltmak amacıyla, hem Devlet Şebekesi hem de Çin Güney Enerji Şebekesi, 2012’den bu yana amorf alaşımlı transformatörlerin tedarik oranını büyük ölçüde artırdı. Şu anda, amorf alaşımlı dağıtım transformatörlerinin tedarik oranı temel olarak %50’nin üzerine ulaştı.

Amorf alaşımlı transformatörler ayrıca aşağıdaki dezavantajlara sahiptir:

1) Doyum manyetik yoğunluğu düşüktür. Şekilsiz alaşım çekirdeğin doygunluk manyetik yoğunluğu genellikle yaklaşık 1.56T’dir ve bu, geleneksel silikon çelik levhanın 20T doygunluk manyetik yoğunluğundan yaklaşık %1.9 farklıdır. Bu nedenle, transformatörün tasarlanan manyetik yoğunluğunun da %20 oranında azaltılması gerekmektedir. Kristal alaşımlı yağlı transformatörün tasarım akı yoğunluğu genellikle 1.35T’nin altındadır ve amorf alaşımlı kuru transformatörün tasarım akı yoğunluğu genellikle 1.2T’nin altındadır.

2) Toplam şekilsiz göbek şeridi baskıya karşı hassastır. Çekirdek şeridi gerildikten sonra, yüksüz performansın bozulması kolaydır. Bu nedenle yapıya özel dikkat gösterilmelidir. Çekirdek, destek çerçevesi ve bobin üzerinde askıya alınmalı ve tamamı sadece kendi ağırlığını taşımaktadır. Aynı zamanda montaj işlemi sırasında özel dikkat gösterilmelidir. Demir çekirdek kuvvete maruz bırakılamaz ve vuruntu azaltılmalıdır.

3) Manyetostriksiyon, geleneksel silikon çelik levhalardan yaklaşık %10 daha büyüktür, bu nedenle gürültüsünün kontrol edilmesi daha zordur, bu da amorf alaşımlı transformatörlerin yaygın tanıtımını sınırlayan ana nedenlerden biridir. Transformatörün gürültüsü, hassas alanlara ve hassas olmayan alanlara ayrılan daha yüksek gereksinimler ortaya koyar ve çekirdek tasarım akı yoğunluğunun daha da azaltılmasını gerektiren özel ses seviyesi gereksinimleri öne sürülür.

4) Amorf alaşım şeridi nispeten incedir ve yalnızca 0.03 mm’lik bir kalınlığa sahiptir, bu nedenle geleneksel silikon çelik levhalar gibi laminasyonlar halinde yapılamaz, ancak sadece sarmal çekirdekler halinde yapılabilir. Bu nedenle, çekirdek yapısının geleneksel trafo üreticileri bunu kendi başlarına işleyemezler ve genellikle sarılı çekirdek şeridinin dikdörtgen kesitine karşılık gelen genel Dış Kaynak Kullanımına ihtiyaç duyarlar, amorf alaşımlı transformatörün bobini de genellikle dikdörtgen bir yapıya dönüştürülür;

5) Lokalizasyon derecesi yeterli değil. Şu anda, kademeli olarak yerelleştirmeyi gerçekleştiren, esas olarak Hitachi Metals’ten ithal edilen amorf alaşımlı şerittir. Yurtiçinde, Antai Technology ve Qingdao Yunlu amorf alaşımlı geniş banda (213 mm, 170 mm ve 142 mm) sahiptir. ve performansı, ithal şeritlerle karşılaştırıldığında stabilitede hala belirli bir boşluktur.

6) Erken amorf alaşım şeridinin maksimum şerit uzunluğu sınırı, maksimum çevresel şerit uzunluğu, tavlama fırınının boyutu ile sınırlıdır ve uzunluğu da büyük ölçüde sınırlıdır, ancak şu anda temel olarak çözülmüştür ve amorf bir alaşım maksimum 10m periferik şerit uzunluğu ile üretilebilir Çekirdek çerçeve, 3150kVA ve altı amorf alaşımlı kuru değişim ve 10000kVA ve altı amorf alaşımlı yağ değişimi üretmek için kullanılabilir.

Amorf alaşımlı transformatörlerin mükemmel enerji tasarrufu etkisine dayalı olarak, ulusal enerji tasarrufu ve emisyon azaltımının teşviki ve bir dizi politikayla birleştiğinde, amorf alaşımlı transformatörlerin pazar payı artmaktadır. Ayrıca, şekilsiz alaşım şerit (şu anda 26.5 yuan/kg) düşünüldüğünde, geleneksel silikon çelik levhaların (30Q120 veya 30Q130) yaklaşık iki katıdır ve bakır ile olan boşluk nispeten küçüktür. Şebeke ürünlerinin kalitesi ve ihale gereksinimleri göz önüne alındığında, amorf alaşımlı transformatörler genellikle bakır iletkenler kullanır. Geleneksel silikon çelik saclarla karşılaştırıldığında, amorf alaşımlı transformatörlerin ana maliyet boşlukları aşağıdaki gibidir:

1) Sarılı çekirdek yapısı benimsendiğinden, transformatör çekirdek tipi, tek çerçeveli çekirdeğin ağırlığını azaltabilen ve montaj zorluğunu azaltabilen üç fazlı beş sütunlu bir yapı benimsemelidir. Üç fazlı beş sütunlu yapı ve üç fazlı üç sütunlu yapının maliyet açısından kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Şu anda çoğu üretici üç fazlı beş sütunlu yapıyı benimsiyor.

2) Çekirdek kolonun enine kesiti dikdörtgen olduğundan, yalıtım mesafesinin tutarlılığını korumak için, yüksek ve alçak gerilim bobinleri de karşılık gelen bir dikdörtgen yapıya dönüştürülür.

3) Çekirdek tasarımının manyetik yoğunluğu, geleneksel silikon çelik sac transformatörlerinkinden yaklaşık %25 daha düşük olduğundan ve çekirdek laminasyon katsayısı, geleneksel silikon çelik sac transformatörlerin 0.87’sinden çok daha düşük olan yaklaşık 0.97 olduğundan, tasarım çapraz- Kesit alanının, geleneksel silikon çelik sac trafolardan daha büyük olması gerekir. %25’ten daha büyükse, yüksek ve alçak gerilim bobinlerinin çevresi de buna göre artacaktır. Aynı zamanda yüksek ve alçak gerilim bobinlerinin boylarındaki artışın da dikkate alınması gerekir. Bobinin yük kaybının değişmemesi için telin kesit alanının da olması gerekir.