Ano ang mga Amorphous Alloy Transformers Kanilang mga Materyales sa Nukleo at mga Pagpapahalaga at Application?

Ang mga amorphous alloy transformers, na inimbento noong 1970s, ay kumakatawan sa bagong henerasyon ng mga transformer na gumagamit ng amorphous alloys bilang materyales para sa core kaysa sa tradisyonal na silicon steel sheets. Sa paghahambing sa mga silicon steel-core transformers, sila ay nagbabawas ng no-load losses ng humigit-kumulang 70%–80% at ang no-load current naman ay bababa ng tungkol 85%. Ang mga transformer na ito ay kasalukuyang isa sa pinaka-energy-efficient na mga distribution transformers na magagamit, kaya ideyal sila para sa mga aplikasyon sa mga lugar na may mababang load utilization at mataas na safety requirements laban sa sunog—tulad ng mga rural power grids, mataas na gusali, commercial centers, subways, paliparan, estasyon ng tren, industriya at minahan, at power plants.

Amorphous Alloy Ribbons

Ang mga amorphous alloy ribbons ay ginagawa sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga elemento tulad ng iron, cobalt, carbon, silicon, at boron sa tiyak na proporsyon. Ang mistura ay iniinit sa mataas na temperatura at pagkatapos ay mabilis na isinilid gamit ang high-speed rotating wheel, na may cooling rate na umabot hanggang 1,000,000°C bawat segundo. Ang ekstremong paglalamig na ito ay nagpapahintulot na hindi makabuo ng crystalline lattice structures, na nagreresulta sa disordered, amorphous atomic arrangement.

Pagkakabuo ng Amorphous Alloys

Karaniwan, kapag ang mga metal o alloys ay lumigid mula sa liquid state, ang mga atom ay lumilipat mula sa disordered liquid phase patungo sa ordered solid crystalline structure. Ngunit, sa may napakataas na cooling rate, ang mga atom ay walang sapat na oras upang ayusin ang kanilang sarili sa regular na lattice at instead ay "frozen" sa isang disordered state—na katulad ng estruktura ng liquids—na nagreresulta sa tinatawag na amorphous alloy.

Para sa mga pure metals na makamit ang isang amorphous structure, kinakailangan ng napakataas na cooling rate. Dahil sa kasalukuyang teknolohikal na limitasyon, mahirap makamit ang ganitong antas ng cooling rate sa malaking produksyon, kaya mahirap bumuo ng amorphous structures mula sa mga pure metals.

Upang masugpo ito, ang mga amorphous metals ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng pag-alloy ng base metals sa iba pang mga elemento. Ang mga alloy na binubuo ng mga atom na may iba't ibang laki at katangian ay may mas mababang melting points at mas madaling bumuo ng amorphous structures sa panahon ng mabilis na paglalamig.

Ang amorphous alloy na ginagamit sa mga core ng transformer ay isang iron-based alloy, na mabilis na isinilid sa thin ribbons sa isang cooling rate na isang milyong degrees per second, na may lapad na lamang 0.03 mm.

Mga Advantages ng Amorphous Alloy Transformers

Energy Efficiency

Ang paggamit ng amorphous alloy cores, kasama ang advanced three-phase three-column manufacturing process, ay malaking nagbabawas sa core losses. Ang no-load losses ay nababawasan hanggang sa tungkol 25% ng mga conventional dry-type transformers. Bagama't ang unang bayad para sa amorphous alloy cores ay mas mataas, ang extraordinary na efficiency at energy-saving performance ay nagpapahintulot na ma-recover ang dagdag na investment sa loob ng 3–5 taon sa ilalim ng average load na 60%. Sa 30-taong service life ng transformer, maaaring makamit ang malaking savings sa electricity costs.

Reliability

• H-Class Insulation (180°C operating temperature): Nagbibigay ng excellent thermal resistance.

• Durability: Kayang tumanggap ng harsh na storage at transportation conditions.

• Robust Performance: Nagsasagawa ng reliable na operasyon sa ilalim ng adverse environmental conditions (kasama ang extreme climates at geographical settings); kayang suportahan ang 120% overload sa mahabang panahon.

• Short-Circuit Resistance: Nagpapakita ng superior resistance sa short-circuit forces.

• Maintenance-Free: Walang kinakailangang maintenance sa normal na operating conditions.

Safety

• Non-Flammable: Hindi mag-iignite, resist fire, at hindi explode o emit toxic gases sa panahon ng operasyon.

• Environmental Resilience: Mas kaunti ang sensitibo sa temperature fluctuations, dust, at pollution.

• Crack Resistance: Hindi nagdudulot ng cracks sa paglipas ng panahon.

• Environmental and Human Safety: Safe para sa kalusugan ng tao at kalikasan, walang masamang epekto sa paligid na equipment.

Environmental Benefits

• Eco-Friendly: Hindi nagdudulot ng environmental pollution sa panahon ng manufacturing, transportation, storage, o operasyon.

• Recyclable: Maaaring irecycle ang coils at core materials sa end-of-life, na nagpapahintulot sa resource reuse nang walang environmental harm.

• Low Noise: Ang advanced core design at manufacturing techniques ay nagse-set ng noise levels na 4–5 dB below the current national standards.

Halimbawa, ang isang 2000 kVA SCRBH15-2000 amorphous dry-type transformer na nagsasagawa ng operasyon sa 60% load ay maaaring makapagtakda ng humigit-kumulang 24,000 kWh ng annual electricity savings. Sa electricity cost na 1 RMB per kWh, ito ay nagreresulta sa annual savings na 24,000 RMB. Kasalukuyan, ang presyo ng market para sa isang katulad na SCB10-2000 transformer ay humigit-kumulang 450,000 RMB, habang ang amorphous version ay nasa halos 550,000 RMB—humigit-kumulang 20% mas mataas. Gayunpaman, ang pagbabawas sa operational costs sa loob ng limang taon ay maaaring punan nang buo ang mas mataas na initial investment.