Materijali jezgre transformatora direktno određuju njihovu energetsku efikasnost, stabilnost i vijek trajanja. Među glavnim materijalima glavnih tijela transformatora (materijali magnetnih kola, materijali kola, izolacijski materijali, konstrukcijski materijali, itd.), čelični limovi od silikona i jezgra od amorfnih legura su jezgra materijala magnetskog kola, koji su ključni za ukupne performanse transformatora. Bilo da je to150 kva izolacioni transformatorkoji se široko koristi u industrijskoj proizvodnji ili pojačani izolacijski transformator za regulaciju napona i prijenos, odabir visoko-kvalitetnih materijala jezgra je osnova za osiguranje stabilnog rada. U nastavku, JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD će vas odvesti do-dubinskog razumijevanja ova dva osnovna materijala.
1. Silikonski čelični lim (laminacije od silikonskog čelika)
Silikonski čelični lim je vrsta legure ferosilicijuma sa specifičnim magnetnim svojstvima, koja je najčešće korišteni materijal jezgre u tradicionalnim transformatorima. Za transformatore različitih tipova i specifikacija, kao što su 150 kva izolacijski transformator i pojačani izolacijski transformator, zahtjevi performansi silikonskih čeličnih limova su u osnovi dosljedni, uglavnom uključujući sljedeće aspekte:
a) Nizak gubitak gvožđa: Ovo je najvažniji pokazatelj kvaliteta lima od silikonskog čelika. Sve zemlje klasifikuju razrede prema vrednosti gubitka gvožđa; što je manji gubitak gvožđa, to je viši stepen. b) Visok intenzitet magnetne indukcije (magnetna indukcija) pod jakim magnetnim poljem: Ovo smanjuje volumen i težinu željeznog jezgra motora i transformatora, štedeći čelične limove od silikona, bakarne žice, izolacijske materijale, itd. c) Glatka, ravna površina i ujednačena debljina: Može poboljšati faktor punjenja željeznog jezgra. d) Dobra probojnost: Lako se obrađuje i formira. e) Dobra adhezija i zavarljivost površinskog izolacionog filma: može spriječiti koroziju i poboljšati probojnost. f) U osnovi nema magnetnog starenja: Osigurajte stabilna magnetna svojstva tokom-dugotrajne upotrebe.
1.1 Klasifikacija i definicija razreda silikonskih čeličnih limova
Transformatori obično koriste hladno-valjane zrnato-orijentirane silikonske čelične limove kako bi osigurali njihovu energetsku efikasnost bez-opterećenja. Prema performansama i metodama obrade, hladno-orijentisani silicijumski čelični limovi-mogu se podijeliti na obične hladno-zrnasto valjane-orijentirane silikonske čelične limove, silikonske čelične limove visoke magnetske permeabilnosti (ili silikonske čelične ploče visoke magnetske indukcije) i laserski {{8} limove od silikonskog čelika. Općenito, čelični limovi od silikona s minimalnim intenzitetom magnetne polarizacije B800A=1.78T ~ 1,85T pod 50Hz, 800A naizmjeničnim magnetnim poljem (vršna vrijednost) nazivaju se obični čelični limovi od silikona, označeni kao "CGO", dok se oni s B800A=1.85T ~ 1,85T naizmjeničnim magnetskim poljem (vršna vrijednost) nazivaju obični čelični limovi od silikona, označeni kao "CGO", dok se oni sa B800A=1.85T magnetno indukcioni silikonski čelični limovi), označen kao "Hi-B čelik". Glavna razlika između Hi-B čelika i konvencionalnih limova od silicijumskog čelika je u tome što Hi-B čelik ima vrlo visok stepen teksture Goss-a, odnosno, poravnanje zrna silicijum čelika u smjeru lakog magnetiziranja je vrlo visoko. Industrijski, sekundarni proces rekristalizacije se koristi za proizvodnju limova od silikonskog čelika sa sadržajem silicija od 3%. Prosječno odstupanje orijentacije zrna Hi-B čelika od smjera valjanja je 3 stepena, dok je kod običnih silikonskih čeličnih limova 7 stepeni, što čini Hi{27}}B čelik većom magnetskom permeabilnosti. Obično njegov B800A može doseći više od 1,88T. Poboljšanje stepena Goss teksture i magnetne permeabilnosti može smanjiti gubitak gvožđa.
Još jedna karakteristika Hi-B čelika je da je elastična napetost staklenog filma i izolacijskog premaza pričvršćenog na površinu čeličnog lima 3~5N/mm2, što je bolje od 1~2 N/mm2 kod običnih orijentiranih silikonskih čeličnih limova. Sloj visokog{8}}napona na površini čelične trake može smanjiti širinu magnetne domene i abnormalne gubitke vrtložnim strujama. Stoga Hi-B čelik ima nižu vrijednost gubitka željeza od konvencionalnih orijentiranih silikonskih čeličnih limova.
Silikonski čelični limovi sa laserom-napisanim na bazi Hi-B čelika. Kroz tehnologiju ozračivanja laserskim snopom, na površini se stvaraju sitna naprezanja, što dodatno rafinira magnetnu os i postiže manji gubitak željeza. Laserski-opisani silikonski čelični limovi se ne mogu žariti, jer će povećanjem temperature efekat laserskog tretmana nestati.
Fizička svojstva različitih vrsta silikonskih čeličnih limova su u osnovi jednaka, a gustina je u osnovi 7,65 g/cm3. Za istu vrstu silikonskih čeličnih limova, glavne razlike u performansama i kvaliteti leže u sadržaju silicija i utjecaju proizvodnog procesa. Izolacijski transformator od 150 kva i pojačani izolacijski transformator proizveden od strane JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD odabiru visoko-hladno valjane-zrnasto valjane- limove od silikonskog čelika prema stvarnim radnim uvjetima, osiguravajući odličnu energetsku efikasnost i stabilne radne performanse.
2. Jezgro od amorfne legure
Materijal od amorfne legure je nova vrsta legiranog materijala razvijena 1970-ih. Koristi međunarodno naprednu ultra-tehnologiju brzog hlađenja za direktno hlađenje tekućeg metala u čvrste tanke trake debljine 0,02-0,03 mm pri brzini hlađenja od 106 stepeni/S, koje se stvrdnjavaju prije nego što imaju vremena za kristalizaciju. Slično staklu, ovaj materijal od legure ima nepravilan atomski raspored i nema kristalnu strukturu koju karakterišu metali. Njegovi osnovni elementi su gvožđe (Fe), nikal (Ni), kobalt (Co), silicijum (Si), bor (B), ugljenik (C) itd. Zbog svojih odličnih magnetnih svojstava i efekata uštede energije, široko se koristi u proizvodnji jezgara transformatora, posebno u energetskim transformatorima od amorfne legure. U poređenju sa tradicionalnim jezgrama od silikonskog čelika, jezgra od amorfne legure imaju očigledne prednosti, što takođe čini izolacioni transformator od 150 kva ipojačani izolacioni transformatoropremljeni njima imaju bolje performanse{0}}uštede energije.
2.1 Prednosti materijala od amorfnih legura
a) Izotropni meki magnetni materijal: Materijal amorfne legure nema kristalnu strukturu i predstavlja izotropni meki magnetni materijal; ima malu snagu magnetizacije i dobru temperaturnu stabilnost. Budući da je amorfna legura ne-orijentisan materijal, mogu se koristiti direktni šavovi, što proces proizvodnje željeznog jezgra čini relativno jednostavnim. b) Nizak gubitak histereze: Nema strukturnih defekata koji ometaju kretanje magnetnih domena, tako da je gubitak histereze manji nego kod limova od silicijumskog čelika. c) Ultra tanka traka: Debljina trake je samo 0,02-0,03 mm, što je oko 1/10 debljine limova od silikonskog čelika. d) Visoka otpornost i mali gubici vrtložnim strujama: Otpornost je oko 3 puta veća od orijentisanih silikonskih čeličnih limova; gubitak vrtložnih struja amorfnih legura materijala je znatno smanjen, tako da je jedinični gubitak oko 20%-30% od onog kod orijentiranih silikonskih čeličnih limova. e) Odlične performanse bez-opterećenja: temperatura žarenja je niska, oko 1/2 temperature orijentiranih silikonskih čeličnih limova; performanse bez-opterećenja jezgara od amorfne legure su superiorne. Transformatori proizvedeni sa jezgrima od amorfne legure imaju-smanjenje gubitaka bez opterećenja od 70-80% i smanjenje struje praznog hoda za više od 50% u poređenju sa konvencionalnim transformatorima, sa izvanrednim efektima uštede energije. U svrhu uštede energije, smanjenja emisija i smanjenja gubitaka u mreži, State Grid i China Southern Power Grid su od 2012. godine uvelike povećale omjer nabavke transformatora od amorfne legure, a trenutno je omjer nabavke transformatora za distribuciju od amorfne legure u osnovi dostigao više od 50%.
2.2 Nedostaci i protumjere transformatora od amorfne legure
Iako imaju izvanredne prednosti{0}}uštede energije, transformatori od amorfne legure imaju i neke nedostatke, koje je potrebno optimizirati u dizajnu i proizvodnji:
1) Niska magnetna gustina zasićenja: magnetna gustina zasićenja jezgri od amorfne legure obično je oko 1,56T, što je oko 20% niže od 1,9T konvencionalnih čeličnih limova od silikona. Prema tome, projektovana magnetna gustina transformatora takođe treba da se smanji za 20%. Projektovana magnetna gustina transformatora uronjenih u ulje{7}} od amorfne legure je obično ispod 1,35T, a transformatora suvog{9}} tipa od amorfne legure je obično ispod 1,2T.
2) Osetljiva na naprezanje: Traka jezgra od amorfne legure je osetljiva na naprezanje. Nakon stresa, performanse bez-opterećenja se lako pogoršavaju. Stoga posebnu pažnju treba obratiti na konstrukciju: gvozdeno jezgro treba okačiti na noseći okvir i zavojnicu, noseći samo svoju težinu. Istovremeno, posebnu pažnju treba posvetiti prilikom montaže: gvozdeno jezgro ne treba da bude napregnuto, a način kucanja treba smanjiti.
3) Velika magnetostrikcija: Magnetostrikcija je oko 10% veća od one kod konvencionalnih limova od silicijumskog čelika, tako da je njen šum teško kontrolisati, što je jedan od glavnih razloga koji ograničavaju široku promociju transformatora od amorfne legure. Trenutno su i China Southern Power Grid i State Grid postavili veće zahtjeve za buku transformatora od amorfne legure na tenderima, dijeleći ih na osjetljiva područja i ne-osjetljiva područja, i postavljajući ciljane zahtjeve za nivo zvuka, što zahtijeva dalje smanjenje projektovane magnetne gustine željeznog jezgra.
4) Posebna struktura jezgre: trake od amorfne legure su tanke, debljine samo 0,03 mm, tako da se ne mogu napraviti u obliku laminacije kao konvencionalni limovi od silikonskog čelika, već samo u obliku namotane jezgre. Stoga, konvencionalni proizvođači transformatora ne mogu obraditi strukturu željeznog jezgra i obično se mora kupiti u cjelini. Odgovarajući pravougaonom poprečnom-presjeku trake namotanog jezgra, zavojnica transformatora od amorfne legure se obično pravi u pravokutnu strukturu.
5) Nedovoljna lokalizacija: Trenutno se uglavnom uvoze trake od amorfnih legura iz Hitachi Metalsa, a lokalizacija se postepeno realizuje. Domaće kompanije kao što su Advanced Technology & Materials Co., Ltd. i Qingdao Yunlu imaju široke trake od amorfne legure (213mm, 170mm i 142mm), ali njihove performanse i dalje imaju određeni jaz u stabilnosti u poređenju sa uvezenim trakama.
6) Ograničenje maksimalne dužine trake: Ranije je maksimalna dužina trake vanjskog obima traka od amorfne legure bila jako ograničena zbog veličine peći za žarenje. Međutim, ovaj problem je trenutno u osnovi riješen i mogu se izraditi okviri jezgra od amorfne legure sa maksimalnom dužinom trake vanjskog obima od 10m, koji se mogu koristiti za proizvodnju transformatora suhog-tipa od amorfne legure ispod 3150kVA i transformatora od amorfne legure uronjenih u ulje-000kVA ispod 10kVA.
2.3 Poređenje troškova transformatora od amorfne legure
Zbog odličnog efekta{0}}uštede energije transformatora od amorfne legure, zajedno sa promocijom nacionalne politike očuvanja energije i smanjenja emisija, tržišni udio transformatora od amorfne legure se povećava. Uzimajući u obzir da je cijena traka od amorfne legure (trenutno 26,5 juana/kg) oko dva puta veća od konvencionalnih čeličnih limova od silikona (30Q120 ili 30Q130), a razmak sa bakrom je relativno mali, a s obzirom na kvalitet i zahtjeve ponude proizvoda električne mreže, obično se koriste transformatori od amorfne legure od amorfne legure. U usporedbi s konvencionalnim čeličnim limovima od silikona, glavne razlike u cijeni transformatora od amorfne legure su sljedeće:
1) Zbog usvajanja strukture namotanog jezgra, tip jezgra transformatora bi trebao usvojiti tro-petofaznu- strukturu krakova, što može smanjiti težinu jezgra jednog okvira i smanjiti poteškoće pri montaži. Tro-petofazna-struktura i trofazna trofazna-struktura imaju svoje prednosti i nedostatke u cijeni. Trenutno, većina proizvođača usvaja tro-petofaznu-strukturu udova.
2) Budući da je poprečni -presjek stuba jezgra pravougaonog oblika, kako bi se održala konzistentna izolacijska udaljenost, visokonaponski i niskonaponski namotaji se na odgovarajući način prave u pravougaone strukture.
3) Budući da je projektovana magnetna gustina željeznog jezgra oko 25% niža od one kod konvencionalnih transformatora od silikonskog čeličnog lima, a njegov faktor laminacije željeznog jezgra je oko 0,87, što je mnogo niže od 0,97 konvencionalnih čeličnih limova od silikona, njegova konstrukcijska poprečna-površina presjeka treba da bude veća od 5% silikonskog lima veća od silikonskog lima. transformatori. Shodno tome, povećat će se i obim visokonaponskih i niskonaponskih zavojnica. Istovremeno, potrebno je uzeti u obzir povećanje dužine zavoja žice visokonaponskih i niskonaponskih zavojnica. Kako bi se osiguralo da se gubitak opterećenja zavojnice ne promijeni, potrebno je odgovarajuće povećanje površine poprečnog -poprečnog presjeka žice. Stoga je potrošnja bakra kod transformatora od amorfne legure oko 20% veća nego kod konvencionalnih transformatora.
O JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDje profesionalni proizvođač opreme za prijenos i distribuciju energije. Kompanija uglavnom proizvodi uljne energetske transformatore, suhe energetske transformatore-tipa, uljne trodimenzionalne namotane energetske transformatore, suhe-tip trodimenzionalne-dimenzionalne namotane energetske transformatore, rudarske eksplozije-otporne suhe-tipe transformatore-tipe, rudarske eksplozivne sve{7}eksplozivne energetske{7}eksplozivne transformatore transformatori, energetski transformatori za regulaciju nosivosti, suhi transformatori lokomotivskog tipa-, kao i montažne trafostanice, modularne trafostanice, trafostanice tipa vjetroelektrana, visokonaponske i niskonaponske rasklopne aparature i druga oprema za prenos i distribuciju. Bilo da se radi o transformatorima koji koriste jezgra od silikonskog čeličnog lima ili jezgra od amorfne legure, kao što su 150 kva izolacijski transformator i pojačani izolacijski transformator, mi strogo kontroliramo izbor materijala jezgre i proizvodnog procesa kako bismo osigurali da proizvodi imaju odlične performanse, stabilan rad i uštedu energije i zaštitu okoliša. Posvećeni smo pružanju visoko-kvalitetne opreme za prijenos i distribuciju za globalne kupce.