中文简体Astăzi, pe măsură ce industria energiei electrice urmărește carbonizarea scăzută și eficiența ridicată, transformatoarele, ca echipament de bază pentru transmiterea puterii, au devenit punctul central al inovației tehnologice în ceea ce privește optimizarea performanței. Comparația dintre Transformatoare de tip uscat din aliaj amorf Și transformatoarele de oțel din siliciu nu este doar un concurs de știință a materialelor, ci și o alegere strategică a eficienței energetice și a economiei.
1. Proprietăți materiale: diferențe revoluționare în structura atomică
Avantaje fizice ale aliajelor amorfe
Aliajele amorfe (cum ar fi sistemul Fe-Si-B) sunt preparate prin tehnologia de răcire rapidă, iar atomii lor sunt aranjați într-o manieră dezordonată, fără defecte de graniță. Această structură le oferă coercitivitate ultra-scăzută (<10 A/M) și permeabilitate magnetică ridicată, iar pierderea de histereză este semnificativ mai mică decât cea a oțelului de siliciu tradițional orientat (pierderea este redusă cu aproximativ 70-80%).
Limitări ale foilor de oțel din siliciu
Fișele tradiționale de oțel din siliciu sunt structuri cristaline, cu rezistență la mișcarea pereților de domeniu magnetic, ceea ce duce la pierderi mari de fier (pierderi fără sarcină). Deși eficiența poate fi îmbunătățită prin optimizarea orientării cerealelor, limita sa teoretică a pierderii sale teoretice a fost limitată de proprietățile fizice ale materialului.
2. Performanța eficienței energetice: o descoperire perturbatoare în pierderea fără sarcină
Comparație de pierderi fără sarcină
Pierderea transformatoarelor din aliaj amorf în condiții de încărcare nu este de doar 20% -30% din cea a transformatoarelor de oțel siliciu. Luând ca exemplu un transformator de 1000kVA, pierderea fără sarcină a modelelor de aliaj amorf este de aproximativ 100-150W, în timp ce cea a modelelor de oțel silicon poate ajunge la 400-600W. Pentru rețelele de distribuție care necesită o funcționare pe termen lung de încărcare a luminii (cum ar fi zonele rezidențiale și clădirile comerciale), economisirea anuală de energie a soluțiilor de aliaj amorfe poate ajunge la mii de kilowati-ore.
Completarea pierderilor de încărcare
Datorită densității de flux magnetic de saturație scăzută a aliajelor amorfe (aproximativ 1,56T față de 2,03T de oțel de siliciu), pierderea de sarcină este puțin mai mare decât cea a transformatoarelor de oțel din siliciu (cu aproximativ 5-10% mai mare). Prin urmare, în scenarii industriale cu o funcționare pe termen lung cu sarcină completă, costul total al pierderii trebuie evaluat în mod cuprinzător.
3. Economie completă a ciclului de viață: costuri pe termen scurt vs. beneficii pe termen lung
Diferențe inițiale de investiții
Costul materialelor din aliaj amorf este cu aproximativ 30% -50% mai mare decât cel al oțelului de siliciu, ceea ce duce la o primă de 20% -35% la prețul de vânzare a transformatorului. Luând ca exemplu produsele de 10kV, prețul modelelor de aliaj amorf este de obicei de 1,2-1,8 ori mai mare decât cel al modelelor de oțel silicon.
Beneficii pe termen lung de economisire a energiei
Conform prețului electric industrial din China (0,8 yuan/kWh), un transformator de aliaj amorf de 1000KVA economisește aproximativ 2500-4000 de yuani în facturi de energie electrică fără încărcare pe an, iar perioada de recuperare a investițiilor este de aproximativ 5-8 ani. Având în vedere că viața transformatorului este de obicei de 25-30 de ani, beneficiul net al întregului ciclu poate atinge de 2-3 ori mai mult decât costul inițial.
Iv. Scenarii aplicabile: selecție tehnică pentru a se potrivi nevoilor
Avantajele transformatoarelor din aliaj amorf
Scenarii de rată scăzută de încărcare: cum ar fi bornele de distribuție a rețelei inteligente, sistemele fotovoltaice/conectate la rețeaua eoliană (sarcină scăzută noaptea).
Proiecte sensibile la mediu: Reducerea pierderilor fără sarcină poate reduce emisiile de CO₂ cu aproximativ 5-8 tone/an (fiecare 1000kVA).
Cerințe de fiabilitate ridicate: Transformatoarele de tip uscat din aliaj amorf nu necesită izolare a uleiului și sunt potrivite pentru centrele de date, spitale și alte locuri.
Condițiile aplicabile ale transformatoarelor din oțel din siliciu
Scenarii industriale cu rată mare de încărcare: scenarii precum plantele de oțel și plantele chimice care trebuie să funcționeze la încărcare completă timp de 24 de ore.
Proiecte sensibile la costuri: proiecte cu bugete inițiale limitate și fluctuații mici de încărcare.
V. provocări tehnice și tendințe de dezvoltare
Direcția de îmbunătățire a aliajelor amorfe
În prezent, fragilitatea mecanică, controlul zgomotului (efect magnetostrictiv) și rezistența la scurtcircuit a benzilor din aliaj amorf trebuie să fie încă optimizate. Noile materiale, cum ar fi aliajele nanocristaline și miezurile magnetice compozite, sunt de așteptat să se rupă în continuare prin blocaje de performanță.
Evoluția tehnologiei din oțel siliciu
Oțelul de siliciu de înaltă calitate (cum ar fi 27RK095) poate reduce pierderea de fier la 0,95W/kg prin tehnologia de notare laser, restrângând decalajul cu aliaje amorfe, dar costul va crește simultan.
Transformatoarele de tip uscat din aliaj amorf au avantaje semnificative în ceea ce privește eficiența energetică și protecția mediului, în special în conformitate cu nevoile modernizării rețelei electrice sub obiectivul „dual carbon”; În timp ce transformatoarele de oțel de siliciu sunt încă competitive în costurile inițiale și în scenariile cu sarcină mare. În viitor, odată cu producția pe scară largă de aliaje amorfe și iterarea materialelor de oțel siliciu, limitele tehnice și economice ale celor doi vor continua să se ajusteze dinamic. Factorii de decizie trebuie să selecteze calea tehnică optimă bazată pe caracteristicile de încărcare, politicile de prețuri electrice și cerințele de protecție a mediului.
Tel:
E-mail:
Adăuga:
