एल्युमिनम र कपर वाइंडिङहरूको बीच पावर ट्रान्सफार्मरमा: लागत र प्रदर्शन तुलना

वर्तमानमा, ताम्रको बजार मूल्य उच्च छ, प्रति टन ७०,००० र ८०,००० चीनी युआनको बीच झुकाइ जाँदै छ। तिनीहरूसँग तुलना गर्दा, एल्युमिनियमको मूल्य सन्निहित छ, प्रति टन १८,००० र २०,००० चीनी युआनको बीच रहन्छ। विद्युत ट्रान्सफारमरको लागि, डिझाइनमा ताम्रको कुंडीलाई एल्युमिनियमको कुंडीसँग बदल्ने बिना सन्देह उत्पादको सामग्री खर्च बढी घटाउनेछ, अन्तिम ग्राहकलाई ठूलो खर्च बचाता आउँछ।

दीर्घकालदेखि, उद्योगमा यो व्यापक रूपमा लागि आएको छ कि एल्युमिनियमको कुंडीलाई ३५kV वा तलको वोल्टेज तहको विद्युत ट्रान्सफारमरमा मात्र प्रयोग गर्न सकिन्छ। वास्तवमा, यो एक प्रमुख गलत धारणा हो। वास्तवमा, एल्युमिनियमको कुंडीलाई उच्च वोल्टेज वाले विद्युत ट्रान्सफारमरमा प्रयोग गर्दा अधिक फाइदा देखाउँछ। यो वास्तवमा एल्युमिनियमको कुंडीको प्रचलन र उपयोगलाई प्रतिबन्ध गर्ने मुख्य कारण यो हो कि वर्तमान एल्युमिनियम चालकको उत्पादन शक्ति लगभग ७०MPa मात्र पुग्छ, जुन थोरै दशाहरूमा ट्रान्सफारमरको कुंडीको छोटो सर्किट धारन शक्ति अपर्याप्त हुन सक्छ।

१. वर्तमान स्थिति र मानक
१.१ एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरको वर्तमान स्थिति

बाहिरमा, एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरहरू वितरण ट्रान्सफारमरको क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ र मुख्य ट्रान्सफारमरहरूमा थोरै प्रयोग गरिन्छ। चीनमा, यद्यपि वितरण ट्रान्सफारमरहरूमा एल्युमिनियमको कुंडी प्रयोग गरिएको छ, ११०kV देखि १०००kVको वोल्टेज तहको मुख्य ट्रान्सफारमरहरूमा अझै वैध रूपमा प्रयोग गरिएको छैन।

१.२ एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरको लागि सम्बन्धित मानकहरू

अन्तर्राष्ट्रिय मानक IEC र राष्ट्रिय मानक GB दुवै विद्युत ट्रान्सफारमरहरूको लागि कुंडीको लागि ताम्र वा एल्युमिनियम प्रयोग गर्न स्पष्ट रूपमा अनुमति दिएका छन्। अतिरिक्तमा, राष्ट्रिय ऊर्जा प्रशासनले जनवरी २०१६मा एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरहरूको लागि उद्योग मानकहरू जारी गरेको छ, जसमा ६kV~३५kV तेल-सिकिएका एल्युमिनियमको कुंडी भएका वितरण ट्रान्सफारमरको लागि तकनीकी परामिति र आवश्यकताहरू र ६kV~३५kV सुकिएका एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरको लागि तकनीकी परामिति र आवश्यकताहरू समावेश छन्। यो पूर्ण रूपमा दिखाउँछ कि, मानक दृष्टिकोणबाट, एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरको उपयोग वैध छ।

२. मात्रात्मक खर्च तुलना

पारम्परिक डिझाइन अनुभव अनुसार, ट्रान्सफारमरको व्यक्तिगत प्रदर्शन परामितिहरू (जस्तै रिक्त लोस, भार लोस, छोटो सर्किट प्रतिरोध, छोटो सर्किट धारन शक्ति मार्जिन, आदि) एकै रहेको धेरै, वर्तमान राव उत्पादनको मूल्य (बिना कपडा ताम्रको बजार मूल्य लगभग ७०,००० चीनी युआन प्रति टन, र बिना कपडा एल्युमिनियमको बजार मूल्य लगभग २०,००० चीनी युआन प्रति टन) संयोजित गर्दा, एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरको मुख्य सामग्री खर्च ताम्रको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरबाट बढी २०% घटाउन सकिन्छ।

निम्न एउटा विशिष्ट तुलना SZ20-50000/110-NX2 विद्युत ट्रान्सफारमरको उदाहरण सँग दिइएको छ।

उपरोक्त तुलना नतिजाहरू देखि पाइन्छ कि, एउटै प्रदर्शन परामितिहरू बनाएर, ५०MVA/११०kV दुई चक्रीय द्वितीय ऊर्जा प्रभावी विद्युत ट्रान्सफारमरको लागि, एल्युमिनियमको कुंडीको खर्च ताम्रको कुंडीको खर्चभन्दा लगभग २३.५% घटाउँछ, र खर्च घटाउने प्रभाव धेरै ठूलो छ।

प्रदर्शनको गुणात्मक तुलना

एल्युमिनियमको कुंडी र ताम्रको कुंडी भएका विद्युत ट्रान्सफारमरहरूको मुख्य प्रदर्शनको गुणात्मक तुलना निम्न विषयहरूमा विभाजित गरिएको छ:

३.१ रिक्त लोस

एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरको लोहाको बाहारको आकार धेरै ठूलो छ। एउटै रिक्त लोस बनाएर, यसलाई लोहाको चुम्बकीय फ्लक्स घनत्व वा लोहाको व्यास घटाउन वा एकाइ लोस धेरै निम्न टिन स्टील शीटहरू चयन गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।

३.२ भार लोस

किनभने एल्युमिनियम चालकको प्रतिरोधकता ताम्र चालकको तुलनामा लगभग १.६३ गुना छ, एउटै भार लोस बनाएर, एल्युमिनियमको कुंडी चालकको धारा घनत्व सामान्यतया घटाउन सकिन्छ।

३.३ छोटो सर्किट धारन शक्ति

सामान्य छोटो सर्किट प्रतिरोध र १००MVA तलको रेटिङ शक्तिको शर्तहरूमा, यदि डिझाइन उचित छ, एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमर पनि पर्याप्त छोटो सर्किट शक्ति लिन सक्छ। तर, जब ट्रान्सफारमरको रेटिङ शक्ति १००MVA भन्दा ठूलो वा प्रतिरोध धेरै निम्न छ, एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमर छोटो सर्किट धारन शक्ति अपर्याप्त छ भन्ने विशेषता देखाउँ सक्छ।

३.४ आइसोलेशन मार्जिन

किनभने एल्युमिनियम चालकको आकार सामान्यतया ठूलो छ र चालकको वक्रता त्रिज्या धेरै ठूलो छ, एल्युमिनियमको कुंडी ताम्रको कुंडीको तुलनामा एक अधिक समान विद्युत क्षेत्र प्राप्त गर्नेछ। एउटै विन्डिङ र तेल फाट्को एकाइ आइसोलेशन दूरी र तेल फाट्को विभाजनको शर्तमा, यसले एक ठूलो आइसोलेशन मार्जिन प्राप्त गर्नेछ। विन्डिङको लम्बाई आइसोलेशनको दृष्टिकोणबाट, एल्युमिनियम चालकको ठूलो आकार एक ठूलो टर्न बीच विद्युत धारिता अर्थपर्दछ, जसले लहर विकासको वितरणमा अधिक सहायक छ। यो एल्युमिनियमको कुंडीलाई उच्च वोल्टेज ट्रान्सफारमरहरूको लागि विशेष रूपमा उपयुक्त बनाउने मूल सिद्धान्त हो।

३.५ ताप उत्थान स्तर

किनभने एल्युमिनियम चालकको आकार सामान्यतया ठूलो छ, एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमर ताम्रको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरको तुलनामा एक ठूलो ताप वितरण सतह प्राप्त गर्नेछ। एउटै ताप स्रोतको शर्तमा, यसले एक निम्न ताम्र-तेल ताप उत्थान प्राप्त गर्नेछ। अतिरिक्तमा, किनभने एल्युमिनियम चालकको स्किन प्रभाव ताम्रको कुंडीको तुलनामा धेरै कम छ र विक्षेपण निकासी निम्न छ, एल्युमिनियमको कुंडी एक निम्न गर्मिलो ताप उत्थान प्राप्त गर्नेछ।

३.६ ओवरलोड र सेवा जीवनकाल

किनभने विन्डिङको स्वयंको स्किन प्रभाव धेरै कम छ र गर्मिलो ताप उत्थान निम्न छ, एउटै शर्तहरूमा, एल्युमिनियमको कुंडी भएका ट्रान्सफारमर एक लामो सेवा जीवनकाल र अधिक ओवरलोड क्षमता प्राप्त गर्नेछ।

४ सारांश

एउटै प्रदर्शन परामितिहरू बनाएर, वर्तमान ताम्र र एल्युमिनियमको बजार मूल्य अनुसार, एल्युमिनियमको कुंडी भएका विद्युत ट्रान्सफारमरहरू ताम्रको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरहरूबाट लगभग २०% भन्दा बढी खर्च घटाउन सकिन्छ। तकनीकी दृष्टिकोणबाट वस्तुनिष्ठ रूपमा भन्दा, छोटो सर्किट धारन शक्तिको अतिरिक्त, एल्युमिनियमको कुंडी भएका विद्युत ट्रान्सफारमरहरूको समग्र प्रदर्शन ताम्रको कुंडी भएका ट्रान्सफारमरहरूको तुलनामा अधिक अग्रिम छ।

मौलिक रूपमा, एल्युमिनियमको कुंडी भएका विद्युत ट्रान्सफारमरहरूको सीमित उपयोग उच्च वोल्टेजमा नभएको छ, बल्कि ठूलो क्षमतामा छ। यो असलमा एल्युमिनियम चालकको उत्पादन शक्ति अपर्याप्त छ, जसले केही ठूलो क्षमता वा निम्न प्रतिरोध वाला विद्युत ट्रान्सफारमरहरूको छोटो सर्किट धारन शक्ति पूरा गर्न सकिँदैन। एल्युमिनियम लोहामा ट्रान्सफारमरको कुंडी लागि चालकको उदय यो समस्यालाई समाधान गर्ने प्रयास हो।

तर, विद्युत ट्रान्सफारमरको छोटो सर्किट प्रतिरोध बढाउन सकिन्छ, जसले यो समस्यालाई तेजी सकारात्मक रूपमा समाधान गर्न सक्छ। विद्युत ट्रान्सफारमरको छोटो सर्किट प्रतिरोध बढाउँदा, छोटो सर्किट धारा घट्नेछ। यसैगरी ठूलो क्षमता (जस्तै १८०MVA भन्दा ठूलो) वाला विद्युत ट्रान्सफारमरहरूको लागि, एल्युमिनियमको कुंडीको छोटो सर्किट धारन शक्ति अपर्याप्त छ भन्ने समस्या अब अवरोध बन्न सकिँदैन।