1、技術(shù)名稱(chēng)
非晶態(tài)高效變壓器
2、節(jié)能原理:
變壓器損耗中的空載損耗,即鐵損,主要發(fā)生在變壓器鐵芯疊片內(nèi),主要是因交變的磁力線通過(guò)鐵芯產(chǎn)生磁滯及渦流而帶來(lái)的損耗。 最早用于變壓器鐵芯的材料是易于磁化和退磁的軟熟鐵,變壓器鐵芯是由鐵線制成,而不是由整塊鐵構(gòu)成,為了克服磁回路中由周期性磁化所產(chǎn)生的磁阻損失和鐵芯由于受交變磁通切割而產(chǎn)生的渦流。用線束制作的鐵芯可有效減少渦流路徑的截面積。在20世紀(jì)初,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在鐵中加入少量的硅或鋁可大大降低磁路損耗,增大導(dǎo)磁率,且使電阻率增大,渦流損耗降低。經(jīng)多次改進(jìn),方用0.35mm厚的硅鋼片來(lái)代替鐵線制作變壓器鐵芯。
近年來(lái)世界各國(guó)都在積極研究生產(chǎn)節(jié)能材料,變壓器的鐵芯材料已發(fā)展到現(xiàn)在最新的節(jié)能材料——非晶態(tài)磁性材料2605S2,非晶合金鐵芯變壓器便應(yīng)運(yùn)而生。使用2605S2制作的變壓器,其鐵損僅為硅鋼變壓器的1/5,鐵損大幅度降低。利用鐵、硼、硅、碳4種元素合成的非晶態(tài)合金,經(jīng)特高溫熔煉而后急冷再經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴制而成的非晶態(tài)帶狀薄膜,經(jīng)過(guò)磁化而成為變壓器鐵芯卷材,非晶態(tài)合金因?yàn)槠浯呕β市 ⒋艤䲟p耗小、填充系數(shù)小、磁疇伸縮大、對(duì)應(yīng)力敏感等特性而被稱(chēng)為跨世紀(jì)的新型功能材料,以其高效、低損耗、高導(dǎo)磁等優(yōu)異的物理性能廣泛用于電子、電力行業(yè)。
在電力行業(yè)中,采用非晶態(tài)合金作為鐵芯材料的配電變壓器,其空載損耗可比同容量的硅鋼芯變壓器降低60%~80%。
3、技術(shù)特點(diǎn):
(1) 非晶合鐵芯片厚度極薄,只有20~30ftm,填充系數(shù)較低,約為0.82。
(2) 非晶合金鐵芯許用磁密低,單相變壓器一般1.3~1.4T,三相變壓器一般取1.25~1.35T。因此,產(chǎn)品設(shè)計(jì)受材料限制比較高。
(3) 非晶合金的硬度是硅鋼片的5倍,加工剪切很困難,一般變壓器制造廠只能利用成型鐵芯制造非晶合金變壓器。
(4) 非晶合金鐵芯材料對(duì)機(jī)械應(yīng)力非常敏感,無(wú)論是張引力還是彎曲應(yīng)力都會(huì)影響其磁性能。因此,在變壓器器身結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮盡量減少鐵芯受力。
(5) 非晶合金的磁疇伸縮程度比硅鋼片高約10%,而且不宜過(guò)度夾緊,因此,非晶合金變壓器的噪聲比硅鋼片鐵芯變壓器高。
4、適用對(duì)象:
由于非晶態(tài)變壓器的制作工藝限制,變壓器容量還比較小,一般變壓器容量不超過(guò)1600kVA,因此非晶態(tài)變壓器目前僅作為配電變壓器適用于工礦企業(yè)、農(nóng)村電網(wǎng)、配電系統(tǒng),還不能作為電力變壓器使用在輸變電系統(tǒng)的電力變壓器。
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