Apakah Transformator Amorfus Kelebihan Bahan Inti dan Aplikasinya

Pengubahsuaian amorphous alloy, yang dikembangkan pada tahun 1970-an, mewakili generasi baru pengubahsuaian kuasa yang menggunakan paduan amorf sebagai bahan inti berbanding dengan lembaran besi silikon konvensional. Berbanding dengan pengubahsuaian berinti besi silikon, mereka mengurangkan kerugian tanpa beban sebanyak kira-kira 70%–80% dan arus tanpa beban sebanyak kira-kira 85%. Pengubahsuaian ini kini merupakan antara pengubahsuaian pembahagian paling cekap tenaga yang ada, menjadikannya ideal untuk aplikasi di kawasan dengan penggunaan beban rendah dan keperluan keselamatan api yang tinggi—seperti rangkaian elektrik luar bandar, bangunan bertingkat, pusat perniagaan, stesen kereta api bawah tanah, lapangan terbang, stesen kereta api, usaha perindustrian dan pertambangan, serta loji janakuasa.

Pita Paduan Amorf

Pita paduan amorf dihasilkan dengan menggabungkan unsur-unsur seperti besi, kobalt, karbon, silikon, dan boron dalam proporsi yang tepat. Campuran ini dilebur pada suhu tinggi dan kemudian dipercepatkan pendinginannya menggunakan roda berputar berkelajuan tinggi, dengan kadar pendinginan mencapai hingga 1,000,000°C per saat. Pendinginan ekstrem ini mencegah pembentukan struktur kisi kristal, menghasilkan susunan atom yang tidak tertib dan amorf.

Pembentukan Paduan Amorf

Secara umumnya, apabila logam atau paduan mengeras dari keadaan cecair, atom-atom beralih dari fasa cecair yang tidak tertib kepada struktur kristal padat yang tertib. Namun, dengan kadar pendinginan yang sangat tinggi, atom-atom tidak mempunyai masa yang cukup untuk disusun dalam kisi tertib dan sebaliknya "beku" dalam keadaan yang tidak tertib—serupa dengan struktur cecair—membentuk apa yang dikenali sebagai paduan amorf.

Untuk logam tulen mencapai struktur amorf, kadar pendinginan yang sangat tinggi diperlukan. Disebabkan oleh had teknologi semasa, mencapai kadar tersebut dalam pengeluaran berskala besar tidak praktikal, menjadikan sulit untuk menghasilkan struktur amorf dari logam tulen.

Untuk mengatasi masalah ini, logam amorf biasanya dihasilkan dengan mengaloi logam dasar dengan unsur-unsur lain. Alloi yang terdiri daripada atom-atom berukuran dan sifat berbeza mempunyai titik lebur yang lebih rendah dan lebih cenderung membentuk struktur amorf semasa pengerasan cepat.

Paduan amorf yang digunakan dalam inti pengubahsuaian adalah alloi berdasarkan besi, yang dipercepatkan pendinginannya menjadi pita nipis pada kadar satu juta darjah per saat, dengan ketebalan hanya 0.03 mm.

Kelebihan Pengubahsuaian Paduan Amorf

Kekuatan Tenaga

Penggunaan inti paduan amorf, digabungkan dengan proses pembuatan tiga fasa tiga tiang yang canggih, secara signifikan mengurangkan kerugian inti. Kerugian tanpa beban diturunkan hingga kira-kira 25% daripada pengubahsuaian kering konvensional. Walaupun kos awal inti paduan amorf lebih tinggi, kecekapan luar biasa dan prestasi penghematan tenaga membolehkan pelaburan tambahan dipulihkan dalam 3–5 tahun di bawah beban purata 60%. Sepanjang tempoh perkhidmatan 30 tahun pengubahsuaian, penghematan kos elektrik yang substansial dapat dicapai.

Kebolehpercayaan

• Insulasi Kelas H (suhu operasi 180°C): Menawarkan ketahanan haba yang luar biasa.

• Ketahanan: Mampu menangani keadaan simpanan dan pengangkutan yang keras.

• Prestasi Kuat: Beroperasi dengan andal dalam keadaan persekitaran yang merugikan (termasuk iklim dan lokasi geografi yang ekstrem); boleh mengekalkan beban 120% selama tempoh yang lama.

• Tahanan Sempadan Pendek: Menunjukkan ketahanan sempadan pendek yang luar biasa.

• Tidak Perlu Penjagaan: Hampir tidak memerlukan penjagaan dalam keadaan operasi normal.

Keselamatan

• Tidak Mudah Terbakar: Tidak akan menyala, tahan api, dan tidak meletus atau mengeluarkan gas toksik semasa operasi.

• Ketahanan Lingkungan: Kurang sensitif terhadap fluktuasi suhu, debu, dan pencemaran.

• Tahanan Retak: Tidak berkembang retak seiring waktu.

• Keselamatan Lingkungan dan Manusia: Selamat untuk kesihatan manusia dan lingkungan, tanpa kesan buruk pada peralatan sekitarnya.

Manfaat Lingkungan

• Ramah Lingkungan: Tidak menyebabkan pencemaran lingkungan semasa pembuatan, pengangkutan, penyimpanan, atau operasi.

• Dapat Didaur Ulang: Kumparan dan bahan inti dapat didaur ulang pada akhir hayat, membolehkan penggunaan semula sumber tanpa merugikan lingkungan.

• Kebisingan Rendah: Reka bentuk inti canggih dan teknik pembuatan memastikan tahap kebisingan 4–5 dB di bawah piawaian nasional semasa ini.

Sebagai contoh, sebuah pengubahsuaian kering amorf SCRBH15-2000 2000 kVA yang beroperasi pada beban 60% boleh menghemat kira-kira 24,000 kWh tenaga setahun. Dengan kos elektrik 1 RMB per kWh, ini bermaksud penghematan tahunan sebanyak 24,000 RMB. Pada masa ini, harga pasaran untuk pengubahsuaian SCB10-2000 yang serupa kira-kira 450,000 RMB, manakala versi amorf berharga kira-kira 550,000 RMB—kira-kira 20% lebih tinggi. Namun, pengurangan kos operasi dalam tempoh lima tahun dapat sepenuhnya mengimbangi pelaburan awal yang lebih tinggi.