Wat zijn amorphous alloy transformers hun kernmateriaal voordelen en toepassingen

Amorfe legeringstransformatoren, die in de jaren zeventig zijn ontwikkeld, vertegenwoordigen een nieuwe generatie van elektriciteitstransformatoren die amorfe legeringen als kernmateriaal gebruiken in plaats van conventionele siliciumstaalplaten. In vergelijking met transformatoren met een siliciumstaalkern verlagen ze de legestandverliezen met ongeveer 70% tot 80% en de stroom in lege stand met ongeveer 85%. Deze transformatoren behoren momenteel tot de meest energie-efficiënte distributietransformatoren die beschikbaar zijn, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen in gebieden met lage belastingnuttiingsgraad en hoge brandveiligheidsvereisten - zoals landelijke elektriciteitsnetwerken, wolkenkrabbers, commerciële centra, metro's, luchthavens, spoorwegstations, industriële en mijnbouwondernemingen, en elektriciteitscentrales.

Amorfe Legeringstrips

Amorfe legeringstrips worden geproduceerd door elementen zoals ijzer, kobalt, koolstof, silicium en boor in precieze verhoudingen te combineren. Het mengsel wordt gesmolten bij hoge temperaturen en vervolgens snel gestold met behulp van een hoog-snelheid draaiende wiel, met een koelsnelheid die oploopt tot 1.000.000°C per seconde. Deze extreme afkoeling voorkomt de vorming van kristallijne roosterstructuren, wat resulteert in een ongeordende, amorfe atoomopstelling.

Vorming van Amorfe Legeringen

Typisch gesproken, wanneer metalen of legeringen van een vloeibare toestand naar een vaste toestand overgaan, maken atomen de transitie van een ongeordende vloeibare fase naar een geordend, vast kristallijn rooster. Echter, met een uiterst hoge koelsnelheid krijgen atomen geen voldoende tijd om zich te ordenen in een regelmatig rooster en worden in plaats daarvan "bevroren" in een ongeordende toestand - vergelijkbaar met de structuur van vloeistoffen - waardoor er een amorfe legering ontstaat.

Om zuivere metalen een amorfe structuur te laten krijgen, is een uitzonderlijk hoge koelsnelheid nodig. Vanwege de huidige technologische beperkingen is het niet praktisch om dergelijke snelheden op grote schaal te bereiken, waardoor het moeilijk is om amorfe structuren uit zuivere metalen te produceren.

Om dit te overwinnen, worden amorfe metalen meestal geproduceerd door basismetallic te legeren met andere elementen. Legeringen die bestaan uit atomen met verschillende grootte en eigenschappen hebben lagere smeltpunten en zijn meer geneigd om amorfe structuren te vormen tijdens snelle stolling.

De amorfe legering die in transformatorkernen wordt gebruikt, is een ijzer-gebaseerde legering, die snel wordt gestold tot dunne strips met een koelsnelheid van één miljoen graden per seconde, met een dikte van slechts 0,03 mm.

Voordelen van Transformatoren met Amorfe Legeringen

Energie-efficiëntie

Het gebruik van amorf legeringkernen, gecombineerd met een geavanceerd driefase-driekolom productieproces, vermindert de kernverliezen aanzienlijk. De legestandverliezen worden teruggebracht tot ongeveer 25% van die in conventionele droogtransformatoren. Hoewel de initiële kosten van amorfe legeringkernen hoger zijn, kunnen de extra investeringen binnen 3 tot 5 jaar onder een gemiddelde belasting van 60% worden terugverdiend. Over de levensduur van 30 jaar van de transformer kunnen aanzienlijke besparingen op elektriciteitskosten worden gerealiseerd.

Betrouwbaarheid

• H-Klasse Isolatie (werktemperatuur 180°C): Biedt uitstekende thermische weerstand.

• Duurzaamheid: Kan strenge opslag- en transportcondities verdragen.

• Robuuste Prestaties: Werkt betrouwbaar onder ongunstige omgevingscondities (inclusief extreme klimaten en geografische locaties); kan 120% overbelasting gedurende langere periodes verdragen.

• Kortsluitingsbestendigheid: Toont uitstekende weerstand tegen kortsluitingskrachten.

• Vrij van Onderhoud: Vereist bijna geen onderhoud onder normale werkomstandigheden.

Veiligheid

• Niet-brandbaar: Vlamt niet, weerstaat brand, en explodeert of geeft giftige gassen niet af tijdens bedrijf.

• Omgevingsresistentie: Minder gevoelig voor temperatuurschommelingen, stof en vervuiling.

• Barstbestendigheid: Ontwikkelt geen barsten over de tijd.

• Milieu- en Menselijke Veiligheid: Veilig voor de menselijke gezondheid en het milieu, zonder schadelijke effecten op omringende apparatuur.

Milieuvoordelen

• Milieuvriendelijk: Zorgt niet voor milieupollutie tijdens productie, transport, opslag of bedrijf.

• Hergebruikbaar: Spoelen en kernmaterialen kunnen aan het einde van hun levensduur worden gerecycled, waardoor hergebruik van grondstoffen mogelijk is zonder milieuschade.

• Lage Geluidsniveaus: Geavanceerde kernontwerp- en productietechnieken zorgen ervoor dat geluidsniveaus 4 tot 5 dB onder de huidige nationale normen liggen.

Bijvoorbeeld, een 2000 kVA SCRBH15-2000 amorf droogtransformator die op 60% belasting werkt, kan jaarlijks ongeveer 24.000 kWh elektriciteit besparen. Bij een elektriciteitsprijs van 1 RMB per kWh, betekent dit jaarlijkse besparingen van 24.000 RMB. Momenteel is de marktprijs voor een vergelijkbare SCB10-2000 transformator ongeveer 450.000 RMB, terwijl de amorfe versie ongeveer 550.000 RMB kost - ongeveer 20% hoger. Echter, de reductie in exploitatiekosten over een periode van vijf jaar kan de hogere initiële investering volledig compenseren.