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非晶合金變壓器

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文章來源:北京創(chuàng)聯(lián)匯通電氣 ????? 發(fā)布時(shí)間: 2023-05-31 14:27:29
導(dǎo)讀:非晶合金變壓器(Amorphous Metal Transformer)是一種低損耗、高能效的電力變壓器。此類變壓器以鐵基非晶態(tài)金屬作為鐵芯,由于該材料不具長程有序結(jié)構(gòu),其磁化及消磁均較一般磁性材料容易。因此,非晶合金變壓器的鐵損(即空載損耗)要比一般采用硅鋼作為鐵芯的傳統(tǒng)變壓器低70-80%。由于損耗降低,發(fā)電需求亦隨之下降,二氧化碳

非晶合金變壓器(Amorphous Metal Transformer)是一種低損耗、高能效的電力變壓器。此類變壓器以鐵基非晶態(tài)金屬作為鐵芯,由于該材料不具長程有序結(jié)構(gòu),其磁化及消磁均較一般磁性材料容易。因此,非晶合金變壓器的鐵損(即空載損耗)要比一般采用硅鋼作為鐵芯的傳統(tǒng)變壓器低70-80%。由于損耗降低,發(fā)電需求亦隨之下降,二氧化碳等溫室氣體排放亦相應(yīng)減少?;谀茉垂?yīng)和環(huán)保的因素,非晶合金變壓器在中國和印度等大型發(fā)展中國家得到大量采用。以中印兩國的用電量來計(jì)算,若于配電網(wǎng)全面采用非晶合金變壓器的話,每年大約可節(jié)省25-30TWh發(fā)電量,以及減少2至3千萬噸二氧化碳排放。

 

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非晶合金變壓器是利用導(dǎo)磁性能突出的非晶合金,來用作制造變壓器的鐵芯材料,最終能獲得很低的損耗值。但它具有許多特性,在設(shè)計(jì)和制造中是必須保證和考慮的。主要體體現(xiàn)以下幾個方面:
(1)非晶合金片材料的硬度很高,用常規(guī)工具是難以剪切的,所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮減少剪切量。
(2)非晶合金單片厚度極薄,材料表面也不是很平坦,則鐵芯填充系數(shù)較低。
(3)非晶合金對機(jī)械應(yīng)力非常敏感。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須避免采用以鐵芯作為主承重結(jié)構(gòu)件的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
(4)為了獲得優(yōu)良的低損耗特性,非晶合金鐵芯片必須進(jìn)行退火處理。
(5)非晶合金變壓器從電氣性能上。為了減少鐵芯片的剪切量,整臺產(chǎn)品的鐵芯由四個單獨(dú)的鐵心框并列組成,并且每相繞組是套在磁路獨(dú)立的兩框上。每個框內(nèi)的磁通除基波磁通外,還有三次諧波磁通的存在,一個繞組中的兩個卷鐵芯框內(nèi),其三次諧波磁通正好在相位上相反,數(shù)值上相等,因此,每一組繞組內(nèi)的三次諧波磁通向量和為零。如一次側(cè)是D接法,有三次諧波電流的回路,當(dāng)在感應(yīng)出的二次側(cè)電壓波形上,就不會有三次諧波電壓的分量。
根據(jù)上面分析,三相非晶合金配電變壓器最合理的結(jié)構(gòu)為:鐵芯,由四個單獨(dú)鐵芯框在同一平面內(nèi)組成三相五柱式,必須經(jīng)退火處理,并帶有交叉鐵軛接縫,截面形狀呈長方形。繞組,為長方形截面,可單獨(dú)繞制成型的,雙層或多層矩形層式。油箱,為全密封免維護(hù)的波紋結(jié)構(gòu)。

 

非晶合金變壓器若能完全替代新S9系列配變,如10kV級配電變壓器年需求量按5000萬kVA計(jì)算時(shí),那么,一年便可節(jié)電100億kW·h以上。同時(shí),還可帶來少建電廠的良好的環(huán)保效益,少向大氣排放溫室氣體,這樣會大大地減輕對環(huán)境的直接污染,使其成為新一代名副其實(shí)的綠色環(huán)保產(chǎn)品??傊?,國家在城鄉(xiāng)電力網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展與改造中,若能大量推廣采用三相非晶鐵心配電變壓器產(chǎn)品,其最終會獲得節(jié)能與環(huán)保兩方面的效益。

 


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