Aluminium versus Cuprum in Volubilibus Transformatorum Potentiae: Comparatio Costi et Praestantiae

Nunc, pretium aeris in mercato altus manet, fluctuans inter 70,000 et 80,000 yuan per tonnum. Contrariwise, pretium aluminii parvum persistit, stans inter 18,000 et 20,000 yuan per tonnum. In transformeribus electricitatis, substituendo devolutiones cupreae cum devolutionibus aluminii in designo, sine dubio materiale costum producti significanter minuetur, magnas economias afferens clientibus finitis.

Per multum tempus, in industria lata fuit opinio quod devolutiones aluminii tantum in transformeribus electricitatis cum tensio nivello 35kV aut infra uti possent. In re, hoc est majoris erroris. Quod vero est, devolutiones aluminii maiora beneficia praebere possunt quando in transformeribus electricitatis altae tensionis applicentur. Verus factor qui popularitatem et applicationem devolutionum aluminii cohibet est quod robor tendit ad aluminii conductores modo circa 70MPa attingere, quod potest deficiens capacitas sustinendi circuitum brevis in quibusdam scenariis inducere.

1. Status Praesens et Normae
1.1 Status Praesens Transformerum cum Devolutionibus Aluminii

Foris, transformerum cum devolutionibus aluminii usus in campo distributionis transformerum est latissimus et paucis applicationibus in principibus transformerum. In Sina, licet devolutiones aluminii in transformeribus distributionis fuerint applicatae, principes transformerum cum tensio nivello 110kV ad 1000kV nondum legaliter applicati sunt.

1.2 Normae Pertinentes ad Transformerum cum Devolutionibus Aluminii

Et norma internationalis IEC et norma nationalis GB clare permittunt ut transformerum electricitatis utantur cupro vel aluminio ut materia conductorum pro devolutionibus. Praeterea, Administratio Energetica Nationalis edidit normas industriales pro transformerum cum devolutionibus aluminii mense Ianuario 2016, includentes Parametros Technicos et Requirimenta pro 6kV～35kV Oil-immersed Aluminum Winding Distribution Transformers et Parametros Technicos et Requirimenta pro 6kV～35kV Dry-type Aluminum Winding Transformers. Hoc plene indicat, ex perspectiva normarum, applicationem transformerum cum devolutionibus aluminii esse legalem.

2. Comparatio Costorum Quantitativa

Secundum experientiam designi consuetam, sub praesupposito conservandi parametra performance transformerum consistentia (sicut perditio vacua, perditio oneris, impedimentum circuitus brevis, margine capacitas sustinendi circuitum brevis, etc.), coniuncta cum pretiis materialium crudorum presentibus (pretium cupri nudi est circa 70,000 yuan per tonnum, et pretium aluminii nudi est circa 20,000 yuan per tonnum), principale costum materialium transformerum utentium devolutionibus aluminii plus quam 20% comparate cum his utentibus devolutionibus cupreis servari potest.

Quod sequitur est comparatio specifica cum SZ20-50000/110-NX2 power transformer exempli gratia.

Ex resultatis comparationis supradictis, sub praesupposito conservandi parametra performance idem, pro 50MVA/110kV double-winding Class II energy-efficient power transformer, costus devolutionis aluminii est circa 23.5% minor comparate cum devolutione cuprea, et effectus reductionis costi est magnus.

Comparatio Qualitativa Performance

Comparatio qualitativa principalium performance transformerum electricitatis cum devolutionibus aluminii et cupreis dividitur in sequentia aspecta:

3.1 Perditio Vacua

Magnitudo nucleus ferri transformerum cum devolutionibus aluminii est relativus maior. Ut eandem perditionem vacuam tueatur, potest fieri per convenienter reducendum densitatem fluxus magnetici vel diametrum nucleus ferri vel selectandum lamellas silicis ferri cum minori perditio unitaria.

3.2 Perditio Oneris

Cum resistentia aluminii sit circa 1.63 vicies maior quam cupri, ut eandem perditionem oneris tueatur, densitas currentis conductorum devolutionum aluminii generaliter minuitur.

3.3 Capacitas Sustinendi Circuitum Brevis

Sub conditionibus impedimenti circuitus brevis consueti et capacitate nominata infra 100MVA, dummodo designum sit rationabile, transformerum cum devolutionibus aluminii quoque sufficientem capacitas sustinendi circuitum brevis habere potest. Tamen, cum capacitas nominata transformerum supra 100MVA sit vel impedimentum valde parvum, transformerum cum devolutionibus aluminii potest characterem insufficiens capacitas sustinendi circuitum brevis ostendere.

3.4 Margin Insulationis

Propter generaliter maiorem magnitudinem calibri conductoris aluminii et maiorem radium curvaturae conductoris, devolutio aluminii campum electricum uniformius comparate cum devolutione cuprea obtinebit. Sub eadem distantia insulationis principalis devolutionis et divisione olei, maior margin insulationis principalis erit. In longitudine insulationis devolutionis, magnitudo major conductoris aluminii maiorem capacitatem inter-volvulus significat, quae etiam magis facit distributionem processus undarum. Hoc est principium basicum quod facit devolutiones aluminii maxime aptas pro transformeribus altae tensionis.

3.5 Nivellus Augmenti Temperaturae

Propter generaliter maiorem magnitudinem calibri conductoris aluminii, transformerum cum devolutionibus aluminii maiorem superficiem dissipativam comparate cum transformerum cum devolutionibus cupreis habebit. Sub praesupposito eiusdem fontis caloris, minor augmentum temperaturae cupri-olei obtinebitur. Praeterea, cum effectus cutaneus conductoris aluminii sit significanter infirmior quam devolutionis cupreae et perditio vortex minor, devolutio aluminii minor augmentum temperaturae puncti calidi habebit.

3.6 Superonus et Longevitas

Propter effectum cutaneum devolutionis ipsius infirmiorem et minorem augmentum temperaturae puncti calidi, sub eisdem conditionibus, transformerum cum devolutionibus aluminii longevitatem longiorem et potentiam superonis fortius habebit.

4 Conclusio

Sub praesupposito conservandi parametra performance idem, secundum pretia presentia cupri et aluminii, transformerum electricitatis cum devolutionibus aluminii generaliter costum minus quam 20% comparate cum his cum devolutionibus cupreis minuent. Objective loquendo in technologia, nisi pro capacitate sustinendi circuitum brevis, performance comprehensiva transformerum cum devolutionibus aluminii sine dubio illa cum devolutionibus cupreis praestat.

Fundamentaliter, limitata applicatio transformerum cum devolutionibus aluminii non in alta tensione sed in magna capacitate iacet. In re, in insufficiencia naturali roboris conductorum aluminii iacet, faciens difficile ut exigentiae capacitas sustinendi circuitum brevis quorundam transformerum magna capacitate vel parvo impedimento satisfaciant. Emergentia conductorum pro devolutionibus aluminii alligatorum est tentamen huius problematis solvere.

Tamen, incrementum impedimenti circuitus brevis transformerum celeriter huius problematis solutionem adferre potest. Post incrementum impedimenti circuitus brevis transformerum, currentis circuitus brevis minor erit. Etiam pro transformerum magna capacitate (sicut supra 180MVA), capacitas sustinendi circuitum brevis devolutionum aluminii iam non problema restrictivum esse potest.