Mik az Amorfgáz-alapú Transzformátorok Az Ők Alapanyagának Előnyei és Alkalmazásai

Az 1970-es években fejlesztett amorf fémekből készült transzformátorok egy új generációját jelentenek a hagyományos szilíciumvaslapok helyett amorf fémeket használva maganyagként. A szilíciumvaslap-magú transzformátorokhoz képest ezek a transzformátorok csökkentik a nincs-terhelési veszteségeket kb. 70%-80%-kal, és a nincs-terhelési áramot pedig kb. 85%-kal. Ezek a transzformátorok jelenleg a legenergiatelebb elosztótranszformátorok között találhatók, így ideálisak olyan területeken, ahol alacsony a terhelési kihasználtság és magas a tűzveszélyes követelményeknek való megfelelés szükséges – mint például a vidéki villamos hálózatokban, a magasszintű épületekben, a kereskedelmi központokban, a metróban, a repülőtéren, a vasútállomásokon, az ipari és bányai vállalatokban, valamint az erőművekben.

Amorf fém sávok

Az amorf fém sávok előállítása során olyan elemeket, mint a vásár, kobolt, szén, kémény és bor, pontos arányban kombinálják. A keveréket magas hőmérsékleten olvadtatják, majd gyorsan meghűtik egy nagy sebességűen forgó kerékkel, ahol a hűtési ráták akár 1 000 000°C per másodpercre is emelkedhetnek. Ez a szélsőséges hűtés megakadályozza a kristályrác szerkezetek kialakulását, ami diszordált, amorf atomi elrendezést eredményez.

Az amorf fémek kialakulása

Általánosságban, amikor a fémek vagy fémekből álló ötvözetek folyékony állapotból szilárdulnak, az atomok diszordált folyékony fázistől áttérnek rendszeres kristályos szilárd szerkezetre. Azonban extrém hűtési ráta mellett az atomok nem rendelkeznek elegendő idővel a rendszeres kristályrácsba rendeződni, hanem „fagyott” diszordált állapotban maradnak – hasonlóan a folyadékok szerkezetéhez –, amit amorf fémnek nevezünk.

A tiszta fémek amorf szerkezetének eléréséhez rendkívül magas hűtési ráta szükséges. Jelenlegi technológiai korlátozások miatt ilyen ráták nagy léptékű gyártásban nem realisztikusak, ezért nehéz tiszta fémekből amorf szerkezeteket előállítani.

Ehelyett az amorf fémeket általában base fémeket és más elemek ötvözésével előállítják. Az eltérő méretű és tulajdonságú atomokból álló ötvözetek alacsonyabb olvadásponttal rendelkeznek, és gyors meghűtés esetén könnyebben amorf szerkezetbe formálódnak.

A transzformátor magokban használt amorf fém egy vásár-alapú ötvözet, melyet millió fok per másodperces hűtési ráta mellett vastagabban csak 0,03 mm-es sávokká gyorsan meghűtve szilárdítanak.

Az amorf fémekből készült transzformátorok előnyei

Energiatelebb

Az amorf fémekből készült magok használata, kombinálva egy modern háromfázis-háromoszlopos gyártási folyammal, jelentősen csökkenti a magveszteségeket. A nincs-terhelési veszteségek a hagyományos száraztranszformátorokhoz képest kb. 25%-ra csökkennek. Bár az amorf fémekből készült magok kezdeti költsége magasabb, a kiváló hatékonyság és energiatakarítási teljesítmény lehetővé teszi, hogy a további befektetést 3-5 év alatt visszaszerezze a 60% átlagos terhelés mellett. A transzformátor 30 éves szolgáltatóideje alatt jelentős elektromos energia költségek mentesedését tudjuk elérni.

Megbízhatóság

• H osztályú izoláció (180°C működési hőmérséklet): Kiváló hőállóságot nyújt.

• Élettartamosság: Képes kemény tárolási és szállítási feltételekkel szemben.

• Robusztus teljesítmény: Megbízható működés rossz környezeti feltételek mellett (kiterjedve a szélsőséges klímákra és földrajzi helyzetekre); képes 120%-os túlterhelést hosszabb időre tartani.

• Rövidzárló ellenállás: Kiemelkedő ellenállást mutat a rövidzárló erőkhöz.

• Karbantartásmentes: Szinte semmilyen karbantartást nem igényel normál működési feltételek mellett.

Biztonság

• Nem lángoló: Nem gyúl fel, tűzellenálló, és nem robban fel vagy bocsát ki mérgező gázt a működés során.

• Környezeti ellenállás: Kevésbé érzékeny a hőmérséklet-változásokra, porra és szennyezésre.

• Tréfölés ellenállás: Idővel nem alakul ki tréfképek.

• Környezeti és emberi biztonság: Biztonságos az emberi egészségre és a környezetre nézve, nincs ártalmas hatása a környező berendezésekre.

Környezeti előnyök

• Környezetbarát: Nem okoz környezetszennyezést a gyártás, szállítás, tárolás vagy működés során.

• Újrafelhasználható: A tekercsek és a mag anyagai végérvényben újrahasznosíthatók, lehetővé téve az erőforrások újrafelhasználását káros környezeti hatások nélkül.

• Alacsony zajszint: A fejlett magtervezés és gyártási technológiák biztosítják, hogy a zajszint 4-5 dB-rel alacsonyabb, mint a jelenlegi nemzeti szabványok szerinti.

Például, egy 2000 kVA SCRBH15-2000 amorf száraztranszformátor 60%-os terhelés mellett kb. 24 000 kWh-t takaríthat meg évente. Ha az elektromos energia ára 1 RMB/kWh, ez évi 24 000 RMB takarékosságot jelent. Jelenleg a hasonló SCB10-2000 transzformátor piaci ára kb. 450 000 RMB, míg az amorf változat kb. 550 000 RMB, azaz körülbelül 20%-kal drágább. Azonban a működési költségek csökkenése 5 év alatt teljesen kiegyenlítheti a magasabb kezdeti befektetést.