अमोर्फस लोहको वितरण ट्रान्सफार्मरको प्रयोग मेट्रो विद्युत सप्लाई प्रणालीमा

हालको दिनहरूमा, चीनमा शहरी रेल परिवहनको पैमानाको तेजीले विकाससँगै मेट्रोको बिजुली र प्रकाश भार धेरै वार्धक्य गरेको छ, र वितरण ट्रान्सफोर्मरहरूको स्व - नुक्सान द्वारा खपत गरिएको विद्युत ऊर्जाको समस्या अत्यधिक उभयार्थी हुनु देखिएको छ। देशले ऊर्जा बचत र पर्यावरण संरक्षणको लागि आवाहन गर्दा, अमोर्फस एलाइ कोर ट्रान्सफोर्मरहरू, जहाँ अमोर्फस एलाइ पट्टिहरूलाई अत्युत्तम चुम्बकीय चालकता राख्ने चुम्बकीय चालक सामग्री रूपमा प्रयोग गरिन्छ, अपेक्षाकृत ठूलो खाली भार र खाली धाराले लाभ गरेका छन्, र यसले ऊर्जा बचत ट्रान्सफोर्मरहरूको विकास दिशालाई एक दिशा बनाएको छ। बेइजिंग मेट्रोको लाइन १४ रूपमा प्रस्तुतीको आधारमा, यो लेख ड्राइ-टाइप अमोर्फस एलाइ कोर वितरण ट्रान्सफोर्मरहरू (यसलाई "अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मर" भनिन्छ) को सिद्धांत, संरचना, र तकनीकी विशेषताहरूबाट सुरु गर्दछ, थप यहाँ विस्तार गरिएको उपलब्धि र दीर्घकालीन संचालनको लागि सम्बन्धित सुझावहरू प्रस्तुत गर्दछ, मेट्रोमा वितरण ट्रान्सफोर्मरहरूको चयन र अनुप्रयोगको लागि रेफरेन्स र अनुभव प्रदान गर्ने उद्देश्यले।
अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको संरचना र काम गर्ने सिद्धांत
अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको संरचना
अमोर्फस एलाइ वितरण ट्रान्सफोर्मरहरूले नरम चुम्बकीय गुणस्वरूप राख्ने अमोर्फस एलाइलाई कोर सामग्री रूपमा चयन गर्छन्। यसको उच्च संतुलन चुम्बकीय प्रेरण तीव्रता, अत्यधिक निम्न नुक्सान, निम्न प्रेरित धारा, र निम्न जोड़ने विशिष्टता छ, र यो एक ऊर्जा बचत र पर्यावरण अनुकूल ट्रान्सफोर्मर छ जसको स्थिरता राम्रो छ। अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूले एपोक्सी-लिप्ट ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको विशेषताहरू, जस्तै निम्न हैलोजन सामग्री, अग्निरोधी, निम्न धुँआ उत्पादन, र स्व-निर्बुझीको साथ, अमोर्फस एलाइ पट्टिहरूको निम्न नुक्सानको लाभ जोडिएका छन्, जसले यसलाई मेट्रो जस्ता सार्वजनिक वातावरणहरूको आवश्यकतालाई बेहतर तरिकाले पूरा गर्न सकिन्छ।

अमोर्फस एलाइ पट्टिहरू एक प्रकारको पतलो (मोटाई लगभग ०.०३ मिमी) र नाक्कल चुम्बकीय चालक सामग्री हुन्। यसैले, यीलाई एक लपेटिएको कोर संरचनामा डिजाइन गर्नु उचित छ। वर्तमानमा, एपोक्सी-लिप्ट अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको संरचनाहरू मुख्यतया दुई वर्गमा विभाजित हुन्छन्, यथात्व्य तीन फेज तीन शाखा संरचना र तीन फेज पाँच शाखा संरचना, जस्तो चित्र १ मा देखाएको छ। तीन फेज पाँच शाखा संरचनाको कोर चार फ्रेमहरूलाई जोड्ने द्वारा बनेको छ, जस्तो चित्र २ ए मा देखाएको छ; तीन फेज तीन शाखा संरचनाको कोर तीन फ्रेमहरूलाई जोड्ने द्वारा बनेको छ, जस्तो चित्र २ ब मा देखाएको छ। चूँकि अमोर्फस एलाइ ट्रान्सफोर्मरहरूको कोर छेदाकार आयताकार छ, उच्च र निम्न वोल्टेज श्रेणीहरूलाई सामान्यतया गोलाकार कोनासह एक आयताकार संरचनामा डिजाइन गरिन्छ। त्यसैले, अमोर्फस एलाइ कोरको चुम्बकीय प्रवाह घनत्व र परत गुणांक सिलिकन स्टील शीटहरूभन्दा निम्न छ, अमोर्फस एलाइ कोरको आयतन एउटै धारिता भएको सिलिकन स्टील शीट कोरको आयतनभन्दा धेरै ठूलो छ। एक निश्चित मेट्रो लाइनमा अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूले तीन फेज पाँच शाखा कोर डिजाइन लिएका छन्, जसको उष्णता निकासी र गठित संरचनाको लागि उत्कृष्ट गुणस्वरूप र धेरै छोटो आयतन छ।

अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको काम गर्ने सिद्धांत

अमोर्फस एलाइ कोर सामग्री, सिलिकन स्टीलको क्रिस्टलहरूले आफ्नो संरचना र विशेषताहरूबाट चुम्बकीकरण र डिमैग्नेटाइजेशनको लागि अधिक सहायक छन्। एक विशिष्ट अमोर्फस एलाइले लगभग ८०% लोहा, अन्य प्रमुख घटकहरू जस्तै सिलिकन र बोरन रहेका छन्। धेरै परीक्षणहरूले देखाएको छ कि अमोर्फस एलाइको क्रिस्टलीकरण तापमान ५५०°C छ, र क्युरी तापमान लगभग ४१५°C छ। यी तापमानहरू अमोर्फस एलाइको प्रक्रिया, कोर बनाउनको पछि एनियलिङ्ग, सामान्य संचालन तापमान, र छोटो-पथको दौरामा उष्मीय-स्थिर तापमानको लागि आवश्यकताहरू पूरा गर्न सकिन्छ, त्यसैले अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको अनुप्रयोगमा कुनै समस्या छैन।

तीन फेज, चार फ्रेम, पाँच शाखा अमोर्फस एलाइ वितरण ट्रान्सफोर्मरलाई उदाहरण लिएको, प्रत्येक लपेट दुई फ्रेमहरूमा लगाएको छ, जहाँ अस्वतन्त्र चुम्बकीय परिपथ छ, त्यसैले प्रत्येक फ्रेमको चुम्बकीय प्रवाह मूलभूत तरंग चुम्बकीय प्रवाह र केही तीसरा-हार्मोनिक चुम्बकीय प्रवाह समावेश गर्छ। तीसरा-हार्मोनिक र मूलभूत तरंगको अनुपात निर्धारित चुम्बकीय प्रवाह घनत्व भन्दा निर्धारित गरिन्छ। तर, एक लपेटको दुई फ्रेमहरूमा तीसरा-हार्मोनिक चुम्बकीय प्रवाहहरू विपरीत दिशामा र समान मान छन्। त्यसैले, प्रत्येक लपेटमा तीसरा-हार्मोनिक चुम्बकीय प्रवाह वेक्टर शून्य हुन्छ। जब उच्च वोल्टेज श्रेणी डेल्टा (D) विन्यासमा जोडिन्छ, तब श्रेणीमा तीसरा-हार्मोनिक धाराको लागि एउटा पथ छ। त्यसैले, आम तौरले उत्पन्न द्वितीयक विजारी वोल्टेज लेखामा तीसरा-हार्मोनिक वोल्टेज घटक छैन। तर, प्रत्येक फ्रेममा तीसरा-हार्मोनिक धाराले खाली भारमा प्रभाव राख्दछ। यस संरचनाको दुई तिरको योक्ता चुम्बकीय प्रवाहको शून्य-क्रम घटक वा उच्च-क्रम हार्मोनिकहरूको लागि एउटा पथ प्रदान गर्छ।

अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको प्रमुख तकनीकी विशेषताहरू
अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको विशेषताहरू

अमोर्फस एलाइ पट्टिहरू दबावमा अत्यधिक संवेदनशील छन्। एउटा नुकसान भएपछि, यी फिर्ता नहुन्छन्। त्यसैले, निर्माण प्रक्रियामा यी दुई बिन्दुहरूलाई निश्चित गर्नुपर्छ: पहिलो, कोरले आफ्नो भारमात्र झेल्छ, र उच्च र निम्न वोल्टेज श्रेणीहरूको भार बेस, ऊपरी र तल्लो चिपकाउने टुक्राहरू जस्ता इस्टाइल संरचनाहरूले सहायता गर्छन्। दोस्रो, एक्सिमिनेटेड डिजाइन संरचनाद्वारा छोटो-पथ सहनशीलता सुधारिन्छ।

अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको आयताकार संरचनाको लपेटहरू गोलाकार लपेटहरू जस्तै समान दबावमा नहुन्छन्। जब ट्रान्सफोर्मर छोटो-पथ धारा झेल्छ, तब लामो-अक्ष दिशामा विकृति भएको अधिक संभावना छ। वास्तविक उत्पादनमा, उच्च वोल्टेज लपेटहरू एपोक्सी रेजिनसह लिप्ट र रेजिन लेयरमा निश्चित गरिएका छन्। गतिशील र उष्मीय स्थिरता गणना र वास्तविक सिमुलेशनहरूले साबित गरेका छन् कि उच्च वोल्टेज श्रेणीहरू छोटो-पथमा विद्युत गतिशील बल झेल्न सक्छन्।

निम्न वोल्टेज लपेटहरू अधिकतर कपाली पट्टिहरूसँग लपेटिएका छन् र थर्मल क्युर्ड एपोक्सी-रेजिन अन्तिम बन्द गरिएको संरचना छ, जसको दृढ़ता थोरै निम्न छ। यी छोटो-पथमा विकृति भएको अधिक संभावना छ, अमोर्फस एलाइ पट्टिहरूलाई दबावमा ल्याउँछ। त्यसैले, डिजाइन प्रक्रियामा निम्न वोल्टेज लपेटहरूको लामो-अक्ष र छोटो-अक्षको अनुपात ठूलो राख्नु अनिवार्य छ। तथा, संयोजन प्रक्रियामा, कोर र निम्न वोल्टेज श्रेणीहरू बीचमा समर्थन टुक्राहरू राख्नुपर्छ छोटो-पथ सहनशीलता सुधार गर्न।

ट्रान्सफोर्मरको शब्दको बाटो अधिकांश चुम्बकीय चालकता र चुम्बकीय प्रवाह घनत्वको फलस्वरूप आउँछ। अमोर्फस एलाइको चुम्बकीय चालकता सिलिकन स्टील शीटहरूभन्दा लगभग १०% अधिक छ। राष्ट्रिय मानकहरू "JB/T १००८८ - २००४ ६ kV - ५०० kV विद्युत ट्रान्सफोर्मरहरूको शब्दको बाटो" र "GB/T २२०७२ - २००८ ड्राइ-टाइप अमोर्फस एलाइ कोर वितरण ट्रान्सफोर्मरहरूको तकनीकी परामितिहरू र आवश्यकताहरू" दुवै तुलना गर्ने बाट, ड्राइ-टाइप अमोर्फस एलाइ कोर वितरण ट्रान्सफोर्मरहरूको लागि राष्ट्रिय मानकहरूमा शब्दको बाटोको आवश्यकता सिलिकन स्टील शीट कोर वितरण ट्रान्सफोर्मरहरूको लागि जस्तै छ।

यो अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरू निर्माण गर्ने कठिनाई बढाउँछ। तर, अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको संरचनाको उचित डिजाइन द्वारा, शब्दको बाटोलाई राष्ट्रिय मानक रेन्जमा नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। चुम्बकीय प्रवाह घनत्व अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको शब्दको बाटो प्रभावित गर्ने एक महत्वपूर्ण फाटक हुन्छ।

प्रत्येक ०.०५ T चुम्बकीय प्रवाह घनत्व वृद्धिद्वारा, खाली शब्दको बाटो लगभग २ dB(A) वार्धक्य गर्छ, र ट्रान्सफोर्मर शब्दको बाटो ५ dB(A)[१] वार्धक्य गर्छ। त्यसैले, अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको चुम्बकीय प्रवाह घनत्वलाई उचित रूपमा चयन गर्नुपर्छ शब्दको बाटो घटाउन। सामान्य स्थितिमा, अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको लागि १.२५ T भन्दा कम चुम्बकीय प्रवाह घनत्व पर्याप्त छ।

तर, मेट्रोमा उच्च यात्री घनत्वको विशेष स्थितिलाई विचार गर्दा, शब्दको बाटोलाई अधिक नियन्त्रण गर्नुपर्छ, र चुम्बकीय प्रवाह घनत्व लगभग १.२ T भन्दा कम चयन गरिन्छ। अत्यन्त, अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको शब्दको बाटोलाई नियन्त्रण गर्न संरचना उन्नत गर्नुपर्छ। उदाहरणका लागि, कोर र चिपकाउने टुक्राहरू बनेको फ्रेममा उचित अंतर छोड्नुपर्छ चुम्बकीय चालकतामा अत्यधिक दबाव नियन्त्रण गर्न र कोर दोलन बढाउन नियन्त्रण गर्न। कोर र फ्रेम बीचमा शब्दको बाटो निरोधक सामग्री पडाउन शब्दको बाटोलाई निर्भर रूपमा घटाउन सकिन्छ।

परिवहन र स्थापना गर्दा, अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूलाई गर्नुपर्छ उनीहरूको ऑपरेशन नियम र प्रक्रियाहरूको अनुसार धेरै ध्यान दिएर चलाउनुपर्छ, त्यस्तो अवस्थाहरू रोक्नुपर्छ जस्तै कोरलाई दबाव दिनु वा थप्पा दिनु।

अमोर्फस ड्राइ-टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूको आर्थिक प्रदर्शन विश्लेषण

अमोर्फस ड्राइ-टाइ