Hvad er amorphous legeringstransformatorer deres kerne materiale fordele og anvendelser

Amorfe legnings-transformatorer, udviklet i 1970'erne, repræsenterer en ny generation af strømtransformatorer, der anvender amorfe legeringer som kerne materiale i stedet for konventionelle siliciumstålplader. I forhold til siliciumstålkerne-transformatorer reducerer de nulbelastningsforskydningen med cirka 70%–80% og nulbelastningsstrømmen med omkring 85%. Disse transformatorer er i øjeblikket blandt de mest energieffektive distributions-transformatorer, der findes, hvilket gør dem ideelle til anvendelse i områder med lav belastningsudnyttelse og høje brandsikkerheds krav – såsom landlige strømnetre, højhus, handelscentre, metroer, lufthavne, jernbanestationer, industri- og gruvevirksomheder, samt kraftværker.

Amorfe Legeringsbånd

Amorfe legeringsbånd produceres ved at kombinere elementer som jern, kobolt, kulstof, silicium og bor i præcise proportioner. Blandingen smelter ved høje temperaturer og solidificeres derefter hurtigt ved hjælp af en hurtigt roterende hjul, med en kølerate, der når op til 1.000.000°C per sekund. Denne ekstreme køling forhindrer dannelse af kristalline gitterstrukturer, hvilket resulterer i en uordnet, amorf atomarrangement.

Dannelse af Amorfe Legeringer

Typisk overgår metaller eller legeringer fra en væskelagt til en ordnet fast kristallin struktur, når de solidificerer fra en væsketilstand. Men med en ekstremt høj kølerate har atomer ikke tid nok til at organisere sig i et regulært gitter, men bliver i stedet "fryst" i en uordnet tilstand – ligesom strukturen i væsker – og danner det, der kendes som en amorf legering.

For rene metaller at opnå en amorf struktur, kræves en ekstremt høj kølerate. På grund af aktuelle teknologiske begrænsninger er det upraktisk at opnå sådanne rater i storproduktion, hvilket gør det svært at producere amorfe strukturer fra rene metaller.

For at komme uden om dette, produceres amorfe metaller typisk ved at legere basismetaller med andre elementer. Legeringer, der består af atomer med forskellige størrelser og egenskaber, har lavere smeltepunkter og er mere tilbøjelige til at danne amorfe strukturer under hurtig solidificering.

Den amorf legering, der anvendes i transformatorer, er en jernbaseret legering, der solidificeres hurtigt til tynde bånd med en kølerate på en million grader per sekund, med en tykkelse på kun 0,03 mm.

Forskydninger ved Amorfe Legerings-transformatorer

Energi-effektivitet

Brugen af amorfe legeringskerner, kombineret med en avanceret tre-fase tre-søjle produktionsproces, reducerer signifikant kerneforskydning. Nulbelastningsforskydning reduceres til cirka 25% af den hos konventionelle tør-type transformatorer. Selvom den oprindelige kostpris for amorfe legeringskerner er højere, tillader den fremragende effektivitet og energibesparelser, at den yderligere investering kan tilbagevise sig inden for 3–5 år ved en gennemsnitlig belastning på 60%. Over transformatorernes 30-års serviceperiode kan betydelige besparelser i elomkostninger opnås.

Tilbageholdenhed

• H-Klasse Isolation (180°C driftstemperatur): Udbyder fremragende varmebestandighed.

• Holdbarhed: Kan modstå hårde lagrings- og transportforhold.

• Robust Ydeevne: Driftes pålideligt under ugunstige miljøforhold (herunder ekstreme klimaer og geografiske omstændigheder); kan bære 120% overbelastning over langvarige perioder.

• Kortslutningsbestandighed: Viser fremragende modstand mod kortslutningskræfter.

• Vedligeholdelsesfri: Kræver næsten ingen vedligeholdelse under normale driftsbetingelser.

Sikkerhed

• Ildbestandig: Tændes ikke, modstandsdygtig over for brand og eksploderer ikke eller frigør giftige gasser under drift.

• Miljømodstandsdygtig: Mindre følsom over for temperatursvingninger, støv og forurening.

• Spækningsmodstandsdygtig: Udvikler ikke spækninger over tid.

• Miljø- og Menneskesikkerhed: Sikker for menneskers sundhed og miljøet, uden skadelige virkninger på omgivelsernes udstyr.

Miljømæssige Fordele

• Miljøvenlig: Forårsager ingen miljøforurening under produktion, transport, lagring eller drift.

• Gengangelig: Spoler og kernematerialer kan genbruges ved slutningen af deres levetid, hvilket muliggør ressourcegenbrug uden miljøskade.

• Lav Støj: Avancerede kernedesign og produktionsmetoder sikrer, at støjniveauet er 4–5 dB under de nuværende nationale standarder.

For eksempel kan en 2000 kVA SCRBH15-2000 amorfe tørtype-transformator, der driftes ved 60% belastning, spare cirka 24.000 kWh elektricitet årligt. Ved en elpris på 1 RMB per kWh svarer dette til årlige besparelser på 24.000 RMB. I øjeblikket er markedsprisen for en sammenlignelig SCB10-2000-transformator ca. 450.000 RMB, mens den amorfe version koster omkring 550.000 RMB – cirka 20% højere. Dog kan reduktionen i driftsomkostninger over en femårig periode fuldt ud kompensere den højere oprindelige investering.