ალუმინის და თუთხების ზოლები ძალადობის ტრანსფორმატორებში: ღირებულებისა და პერფორმანსის შედარება

ამჟამად თევზის ბაზრობის ფასი მაღალი რჩება და ცვლილება ხდება 70.000-80.000 იუანის დიაპაზონში ტონაზე. კიდევ ალუმინიის ფასი დარჩება დაბალი და იქნება 18.000-20.000 იუანის დიაპაზონში ტონაზე. ელექტროენერგიის ტრანსფორმატორებისთვის დიზაინში თევზის გარეშე წრეების ალუმინიით ჩანაცვლება უარყოფით შეიძლება ნაკლები მასალის ღირებულება და საშუალება მისცეს საშუალება ბოლო მომხმარებელს მნიშვნელოვანი ხარჯების შესანარჩუნებლად.

ხანგრძლივ დროს ინდუსტრიაში ფართოდ არსებული აზრი იყო, რომ ალუმინიის წრეები მხოლოდ 35kV და ქვემოთ ელექტროსილა დონის ტრანსფორმატორებში შეიძლება გამოყენება. სინამდვილეში, ეს დიდი მიუგებაა. საქმე არის იმაში, რომ ალუმინიის წრეები შეიძლება დაბალი ელექტროსილა დონის ტრანსფორმატორებში უფრო დიდი სარგებელი იქნება. რეალური ფაქტორი, რომელიც ალუმინიის წრეების გავრცელებას და გამოყენებას შეიძლება შეზღუდოს, არის ალუმინიის მიმართულების დამახასიათებელი ძალა, რომელიც არის მხოლოდ 70MPa და შეიძლება შეიძლება ტრანსფორმატორის წრეების კოროტის შემთხვევაში შეზღუდოს შესაძლებლობა რამდენიმე სცენარიში.

1. არსებული მდგომარეობა და სტანდარტები
1.1 ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორების არსებული მდგომარეობა

გარეთ, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორები ფართოდ გამოიყენება დისტრიბუციის ტრანსფორმატორებში და მთავარ ტრანსფორმატორებში მცირე რაოდენობით გამოიყენება. ჩინეთში, მიუხედავად იმისა, რომ ალუმინიის წრეები გამოიყენება დისტრიბუციის ტრანსფორმატორებში, 110kV-1000kV ელექტროსილა დონის მთავარ ტრანსფორმატორებში ჯერ კიდევ არ გამოიყენება კანონიერად.

1.2 ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორების დასაკმაყოფილებელი სტანდარტები

ინტერნაციონალური სტანდარტი IEC და ეროვნული სტანდარტი GB ცხადად ასახავს, რომ ელექტროენერგიის ტრანსფორმატორები შეიძლება გამოიყენოს როგორც თევზის, ასევე ალუმინიის წრეები. ამის გარდა, ენერგეტიკის საერთაშორისო ადმინისტრაცია 2016 წლის იანვრიდან გამოუცხადა ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორების საქმეთა სტანდარტები, მათ შორის 6kV～35kV ოლიას ალუმინიის წრეების დისტრიბუციის ტრანსფორმატორების ტექნიკური პარამეტრები და მოთხოვნები და 6kV～35kV დრიას ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორების ტექნიკური პარამეტრები და მოთხოვნები. ეს სრულიად აჩვენებს, რომ სტანდარტების მიხედვით, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორების გამოყენება კანონიერია.

2. რაოდენობითი ხარჯების შედარება

რეგულარული დიზაინის გამოცდილების მიხედვით, ტრანსფორმატორის პარამეტრების (როგორიცაა ცარიელი დანაკარგი, ტვირთის დანაკარგი, კოროტის იმპედანსი, კოროტის შესაძლებლობის მარჯვენა დარჩენილი სივრცე და ა.შ.) ერთგვარი დარჩენის პირობებში, ამჟამინდელი მასალების ბაზრობის ფასების (უცხო თევზის ბაზრობის ფასი არის დაახლოებით 70.000 იუანი ტონაზე და უცხო ალუმინიის ბაზრობის ფასი არის დაახლოებით 20.000 იუანი ტონაზე) შესაბამისად, ალუმინიის წრეების გამოყენებით ტრანსფორმატორის ძირითადი მასალის ღირებულება შეიძლება შეიცილდეს 20%-ზე მეტი თევზის წრეების გამოყენების შედარებით.

შემდეგი კონკრეტული შედარება SZ20-50000/110-NX2 ელექტროენერგიის ტრანსფორმატორის მაგალითით გამოყენებულია.

შედარების შედეგებიდან გამომდინარე, ერთგვარი პერფორმანსის პარამეტრების დარჩენის პირობებში, 50MVA/110kV დუბლი წრეის II კლასის ენერგიის ეფექტური ტრანსფორმატორისთვის, ალუმინიის წრეების ღირებულება თევზის წრეების შედარებით დაახლოებით 23.5% ნაკლებია და ხარჯების შესართავებლად ძალიან მნიშვნელოვანი ეფექტი არის.

პერფორმანსის კვალიტატური შედარება

ელექტროენერგიის ტრანსფორმატორების ალუმინიის წრეების და თევზის წრეების ძირითადი პერფორმანსების კვალიტატური შედარება შედგება შემდეგი ასპექტებიდან:

3.1 ცარიელი დანაკარგი

ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორის რკინის ბარათის ზომა შესაბამისად დიდია. ერთგვარი ცარიელი დანაკარგის დარჩენის პირობებში, შეიძლება გამოვიყენოთ მაგნიტური ფლაქსის სიმკვრივის შესაბამისი შემცირება ან რკინის ბარათის დიამეტრის შემცირება ან უფრო დაბალი ერთეულის დანაკარგის სილიკონის რკინის შიფრების შერჩევა.

3.2 ტვირთის დანაკარგი

რადგან ალუმინიის მიმართულების რეზისტივობა თევზის მიმართულების რეზისტივობის 1.63 ჯერ დიდია, ტვირთის დანაკარგის ერთგვარი დარჩენის პირობებში, ალუმინიის წრეების მიმართულებების ტოკის სიმკვრივი შესაბამისად შეიცილდება.

3.3 კოროტის შესაძლებლობა

რეგულარული კოროტის იმპედანსის და 100MVA-ზე დაბალი ნომინალური მოცულობის პირობებში, რაც შეიძლება რეალიზებული დიზაინით, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორი შეიძლება იქნება საკმარისი კოროტის შესაძლებლობა. თუმცა, როდესაც ტრანსფორმატორის ნომინალური მოცულობა არის 100MVA-ზე დიდი ან იმპედანსი ნაკლებია, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორი შეიძლება გამოიხატოს კოროტის შესაძლებლობის არასაკმარისობის პრობლემა.

3.4 იზოლაციის მარჯვენა დარჩენილი სივრცე

ალუმინიის მიმართულების ზომის შესაბამისად დიდი რადიუსის გამო, ალუმინიის წრეები შეიძლება იღებს უფრო სწორად ელექტროსტატიკურ ველს თევზის წრეების შედარებით. ტრანსფორმატორის იგივე მთავარი იზოლაციის მანძილის და წყალის გაფართოების დივიზიის პირობებში, იქნება უფრო დიდი მთავარი იზოლაციის მარჯვენა დარჩენილი სივრცე. ტრანსფორმატორის წრეების ლონგიტუდური იზოლაციის მხრივ, ალუმინიის დიდი მიმართულების ზომა ნიშნავს უფრო დიდ შემდეგი ხაზის ელექტროსტატიკურ კაპაციტანს, რაც ასევე უფრო სასარგებლოა ტრანსფორმატორის ტექნიკური პრინციპისთვის, რომელიც ახსენებს ალუმინიის წრეების გამოყენების გარეშე დიდი ელექტროსილა ტრანსფორმატორებისთვის კერძოდ საჭიროა.

3.5 ტემპერატურის ზრდის დონე

ალუმინიის მიმართულების ზომის შესაბამისად დიდი რადიუსის გამო, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორი შეიძლება იქნება უფრო დიდი თეპის ზედაპირი თევზის წრეების ტრანსფორმატორის შედარებით. იგივე თეპის წყაროს პირობებში, შეიძლება მიიღოს დაბალი თევზი-წყალის ტემპერატურის ზრდა. ასევე, რადგან ალუმინიის მიმართულების კურთხელი ეფექტი ნაკლებია თევზის წრეების შედარებით და ტურბულენტური დანაკარგი ნაკლებია, ალუმინიის წრეები შეიძლება იქნება ნაკლები თეპის სამართლიანი ტემპერატურის ზრდა.

3.6 გადატვირთვა და სამუშაო ხანგრძლივობა

რადგან ალუმინიის წრეების კურთხელი ეფექტი ნაკლებია და თეპის სამართლიანი ტემპერატურის ზრდა ნაკლებია, იგივე პირობებში, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორი შეიძლება იქნება უფრო გრძელი სამუშაო ხანგრძლივობა და უფრო ძლიერი გადატვირთვის შესაძლებლობა.

4 შეჯამება

ერთგვარი პერფორმანსის პარამეტრების დარჩენის პირობებში, ალუმინიის და თევზის არსებული ბაზრობის ფასების მიხედვით, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორები შეიძლება შეიცილდეს თევზის წრეების ტრანსფორმატორების შედარებით 20%-ზე მეტი ხარჯები. ტექნიკურად ნახული, კოროტის შესაძლებლობის გარდა, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორების კომპლექტური პერფორმანსი უარყოფით არის უფრო სასარგებლო თევზის წრეების ტრანსფორმატორების შედარებით.

ფუნდამენტურად რომ ვთქვათ, ალუმინიის წრეების ტრანსფორმატორების შეზღუდული გამოყენება არ ეკუთვნის მაღალ ელექტროსილას, არამედ დიდ მოცულობას. ესენციურად, ეს არის ალუმინიის მიმართულების დამახასიათებელი ძალის ნაკლები რაოდენობა, რაც არ შეუძლია დაარეალიზოს ზოგიერთი დიდი მოცულობის ან დაბალი იმპედანსის ტრანსფორმატორების კოროტის შესაძლებლობა. ალუმინიის სპეციალური სპлавის მიმართულების ტრანსფორმატორების გამოჩენა არის ზუსტად ეს პრობლემის გადასაჭრელად განხორციელებული ცდა.

თუმცა, ელექტროენერგიის ტრანსფორმატორების კოროტის იმპედანსის ზრდა შეიძლება სწრაფად გადაჭრას ეს პრობლემა. კოროტის იმპედანსის ზრდის შემდეგ, კოროტის ტოკი შეიცილდება. არამედ დიდ მოცულობის (როგორიცაა 180MVA-ზე დიდი) ტრანსფორმატორებისთვის, ალუმინიის წრეების კოროტის შესაძლებლობა შეიძლება აღარ იყოს შეზღუდული პრობლემა.