Vô định hình hợp kim vật liệu là một loại vật liệu hợp kim mới xuất hiện vào những năm 1970. Nó áp dụng công nghệ làm mát cực nhanh tiên tiến quốc tế để làm mát trực tiếp kim loại lỏng với tốc độ làm mát 106°C/S để tạo thành một dải mỏng rắn có độ dày 0.02-0.03mm. Nó đông đặc lại trước khi có thể kết tinh. Vật liệu hợp kim tương tự như thủy tinh trong sự sắp xếp nguyên tử không đều, không có cấu trúc tinh thể đặc trưng bởi kim loại và các nguyên tố cơ bản của nó là sắt (Fe), niken (Ni), coban (Co), silicon (Si), bo (B) , carbon (C), v.v. Vật liệu của nó có những ưu điểm sau:

a) Cái vô định hình vật liệu hợp kim không có cấu trúc tinh thể và là vật liệu từ mềm đẳng hướng; công suất từ ​​hóa nhỏ và có độ ổn định nhiệt độ tốt. Kể từ khi vô định hình hợp kim là vật liệu không định hướng, có thể sử dụng ghép nối trực tiếp để quá trình sản xuất lõi sắt tương đối đơn giản;

b) Không có khiếm khuyết về cấu trúc cản trở sự chuyển động của miền từ tính và tổn thất từ ​​trễ nhỏ hơn so với các tấm thép silic;

c) Độ dày của dải cực kỳ mỏng, chỉ 0.02-0.03mm, bằng khoảng 1/10 so với tấm thép silic.

d) Điện trở suất cao, gấp khoảng ba lần so với tấm thép silic định hướng hạt; tổn thất dòng điện xoáy của vật liệu hợp kim vô định hình giảm đáng kể, do đó, tổn thất đơn vị là khoảng 20% ​​​​đến 30% đối với các tấm thép silic định hướng hạt;

e) Nhiệt độ ủ thấp, khoảng 1/2 so với tấm thép silic hướng hạt;

Hiệu suất không tải của lõi hợp kim vô định hình là vượt trội. Tổn thất không tải của máy biến áp làm bằng lõi hợp kim vô định hình thấp hơn 70-80% so với máy biến áp thông thường và dòng điện không tải giảm hơn 50%. Hiệu quả tiết kiệm năng lượng là nổi bật. Với mục đích giảm tổn thất đường dây mạng, cả State Grid và China Southern Power Grid đã tăng đáng kể tỷ lệ mua sắm máy biến áp hợp kim vô định hình kể từ năm 2012. Hiện tại, tỷ lệ mua sắm máy biến áp phân phối hợp kim vô định hình về cơ bản đã đạt hơn 50%.

Máy biến áp hợp kim vô định hình cũng có những nhược điểm sau:

1) Mật độ từ bão hòa thấp. Mật độ từ bão hòa của lõi hợp kim vô định hình thường là khoảng 1.56T, chênh lệch khoảng 20% ​​so với mật độ từ bão hòa 1.9T của tấm thép silicon thông thường. Do đó, mật độ từ tính thiết kế của máy biến áp cũng cần giảm 20%. Mật độ từ thông thiết kế của máy biến áp dầu hợp kim tinh thể thường dưới 1.35T và mật độ từ thông thiết kế của máy biến áp khô hợp kim vô định hình thường dưới 1.2T.

2) Toàn bộ dải lõi vô định hình nhạy cảm với ứng suất. Sau khi dải lõi bị căng thẳng, hiệu suất không tải rất dễ bị suy giảm. Do đó, cần đặc biệt chú ý đến cấu trúc. Lõi phải được treo trên khung đỡ và cuộn dây, và toàn bộ chỉ có Nó chịu trọng lực của chính nó. Đồng thời, cần đặc biệt chú ý trong quá trình lắp ráp. Lõi sắt không thể chịu lực, nên giảm tiếng gõ.

3) Độ từ giảo lớn hơn khoảng 10% so với các tấm thép silic thông thường nên tiếng ồn của nó khó kiểm soát hơn, đây cũng là một trong những nguyên nhân chính hạn chế việc quảng bá rộng rãi máy biến áp hợp kim vô định hình. Tiếng ồn của máy biến áp đưa ra các yêu cầu cao hơn, được chia thành các khu vực nhạy cảm và không nhạy cảm, và các yêu cầu cụ thể về mức âm thanh được đưa ra, đòi hỏi phải giảm thêm mật độ từ thông thiết kế lõi.

4) Dải hợp kim vô định hình tương đối mỏng, độ dày chỉ 0.03mm nên không thể cán mỏng như tôn silic thông thường mà chỉ có thể tạo thành lõi cuộn. Do đó, các nhà sản xuất biến áp thông thường của cấu trúc lõi không thể tự xử lý và thường yêu cầu Gia công tổng thể, tương ứng với tiết diện hình chữ nhật của dải lõi quấn, cuộn dây của máy biến áp hợp kim vô định hình cũng thường được chế tạo thành cấu trúc hình chữ nhật;

5) Mức độ nội địa hóa là không đủ. Hiện tại, chủ yếu là dải hợp kim vô định hình được nhập khẩu từ Hitachi Metals, công ty đang dần thực hiện nội địa hóa. Trong nước, Antai Technology và Qingdao Yunlu có băng rộng hợp kim vô định hình (213mm, 170mm và 142mm). và hiệu suất của nó vẫn còn một khoảng cách nhất định về độ ổn định so với các dải nhập khẩu.

6) Giới hạn chiều dài dải tối đa, chiều dài dải ngoại vi tối đa của dải hợp kim vô định hình ban đầu bị giới hạn bởi kích thước của lò ủ và chiều dài của nó cũng bị hạn chế rất nhiều, nhưng hiện tại nó đã được giải quyết về cơ bản và hợp kim vô định hình với chiều dài dải ngoại vi tối đa là 10m có thể được sản xuất Khung lõi có thể được sử dụng để sản xuất bộ thay khô hợp kim vô định hình 3150kVA trở xuống và bộ thay dầu hợp kim vô định hình 10000kVA trở xuống.

Dựa trên hiệu quả tiết kiệm năng lượng tuyệt vời của máy biến áp hợp kim vô định hình, cùng với việc thúc đẩy bảo tồn năng lượng quốc gia và giảm phát thải và một loạt chính sách, thị phần của máy biến áp hợp kim vô định hình ngày càng tăng. Hơn nữa, xem xét dải hợp kim vô định hình (hiện là 26.5 nhân dân tệ / kg) gấp khoảng hai lần so với các tấm thép silic thông thường (30Q120 hoặc 30Q130) và khoảng cách với đồng là tương đối nhỏ. Xem xét chất lượng của sản phẩm lưới điện và yêu cầu đấu thầu, máy biến áp hợp kim vô định hình thường sử dụng dây dẫn bằng đồng. So với các tấm thép silic thông thường, khoảng cách chi phí chính của máy biến áp hợp kim vô định hình như sau:

1) Vì cấu trúc lõi quấn được sử dụng, nên loại lõi máy biến áp phải sử dụng cấu trúc năm cột ba pha, có thể giảm trọng lượng của lõi khung đơn và giảm độ khó lắp ráp. Cấu trúc năm cột ba pha và cấu trúc ba cột ba pha có những ưu điểm và nhược điểm riêng về chi phí. Hiện tại, hầu hết các nhà sản xuất đều áp dụng cấu trúc ba pha năm cột.

2) Vì mặt cắt ngang của cột lõi là hình chữ nhật, để duy trì tính nhất quán của khoảng cách cách điện, các cuộn dây cao áp và hạ áp cũng được tạo thành một cấu trúc hình chữ nhật tương ứng.

3) Do mật độ từ tính của thiết kế lõi thấp hơn khoảng 25% so với máy biến áp tấm thép silic thông thường và hệ số cán lõi của nó là khoảng 0.87, thấp hơn nhiều so với 0.97 của máy biến áp tấm thép silic thông thường, thiết kế chéo diện tích mặt cắt cần phải lớn hơn so với máy biến áp tấm thép silic thông thường. Nếu lớn hơn 25% thì chu vi của cuộn dây cao áp và hạ áp cũng sẽ tăng theo. Đồng thời, việc tăng chiều dài của cuộn dây điện áp cao và thấp cũng cần được xem xét. Để đảm bảo rằng tổn thất tải của cuộn dây không thay đổi, diện tích mặt cắt ngang của dây cần phải tương ứng, lượng đồng được sử dụng trong máy biến áp hợp kim vô định hình nhiều hơn khoảng 20% ​​​​so với máy biến áp thông thường.