中文简体Dnes, keď sa energetický priemysel usiluje o nízku karbonizáciu a vysokú účinnosť, sa transformátory, ako základné vybavenie prenosu energie, stali stredobodom technologických inovácií z hľadiska optimalizácie výkonnosti. Porovnanie medzi Amorfné transformátory suchého zliatiny A kremíkové oceľové transformátory nie sú iba súťažou o vedu o materiáloch, ale aj strategickým výberom energetickej účinnosti a hospodárstva.
1. Vlastnosti materiálu: revolučné rozdiely v atómovej štruktúre
Fyzické výhody amorfných zliatin
Amorfné zliatiny (ako napríklad systém Fe-Si-B) sa pripravujú technológiou rýchleho chladenia a ich atómy sú usporiadané neusporiadaným spôsobom bez defektov hraníc zŕn. Táto štruktúra im dáva ultra nízku koercivitu (<10 A/m) a vysokú magnetickú permeabilitu a strata hysterézie je výrazne nižšia ako strata tradičnej orientovanej kremíkovej ocele (strata sa znižuje približne o 70-80%).
Obmedzenia kremíkových oceľových listov
Tradičné kremíkové oceľové listy sú kryštalické štruktúry s odolnosťou voči pohybom steny magnetickej domény, čo vedie k vysokým stratám železa (straty bez zaťaženia). Aj keď sa účinnosť môže zlepšiť optimalizáciou orientácie na zrno, jej teoretická strata nižšia limit bola obmedzená fyzikálnymi vlastnosťami materiálu.
2. Výkonnosť energetickej účinnosti: rušivý prielom pri strate bez zaťaženia
Porovnanie straty bez zaťaženia
Strata amorfných zliatinových transformátorov v podmienkach bez zaťaženia je iba 20%-30% z transformátorov kremíkových oceľových transformátorov. Ako príklad, ktorý vezmem 1000KVA transformátor, je strata bez zaťaženia modelov amorfných zliatin približne 100-150 W, zatiaľ čo modely kremíkových oceľových modelov môže dosiahnuť 400-600 W. V prípade distribučných sietí, ktoré si vyžadujú dlhodobú prevádzku zaťaženia svetla (napríklad obytné oblasti a komerčné budovy), môže ročná úspora energie riešení amorfných zliatiny dosiahnuť tisíce kilowatthodín.
Kompromis
V dôsledku nízkej saturačnej hustoty magnetického toku amorfných zliatin (asi 1,56 T oproti 2,03 T kremíkovej ocele) je jej strata zaťaženia o niečo vyššia ako hustota transformátorov kremíkových oceľov (asi o 5-10% vyššia). Preto je potrebné v priemyselných scenároch s dlhodobým prevádzkou v plnom prúde komplexne vyhodnotiť celkové náklady na stratu.
3. Plná ekonomika životného cyklu: krátkodobé náklady vs. dlhodobé výhody
Počiatočné investičné rozdiely
Náklady na amorfné zliatinové materiály sú asi o 30%-50% vyššie ako náklady na kremíkovú oceľ, čo vedie k 20%-35% prémii za predajnú cenu Transformer. Ako príklad, keď vezmeme 10 kV produktov, je cena modelov amorfných zliatiny zvyčajne 1,2-1,8-krát vyššia ako cena modelov kremíkových oceľových modelov.
Dlhodobé výhody úspory energie
Podľa ceny priemyselnej elektrickej energie v Číne (0,8 juan/kWh), 1000KVA amorfný zliatinový transformátor šetrí asi 2500-4 000 juanov v účtoch za elektrinu bez zaťaženia ročne a obdobie na vymáhanie investícií je asi 5 až 8 rokov. Vzhľadom na to, že životnosť transformátora je zvyčajne 25-30 rokov, čistá prínos celého cyklu môže dosiahnuť 2-3-násobok počiatočných nákladov.
Iv. Uplatniteľné scenáre: Technický výber, ktorý zodpovedá potrebám
Výhody amorfných zliatinových transformátorov
Scenáre s nízkou rýchlosťou zaťaženia: napríklad distribučné terminály inteligentnej mriežky, systémy prepojené s mriežkou Fotovoltaic/Wind (nízke zaťaženie v noci).
Projekty citlivé na životné prostredie: Zníženie straty bez zaťaženia môže znížiť emisie CO₂ o približne 5 až 8 ton/rok (každé 1 000 kVA).
Požiadavky na vysokú spoľahlivosť: Transformátory suchého typu amorfnej zliatiny nevyžadujú izoláciu oleja a sú vhodné pre dátové centrá, nemocnice a iné miesta.
Použiteľné podmienky transformátorov kremíkových oceľov
Priemyselné scenáre s vysokou hodnotou: scenáre, ako sú oceľové rastliny a chemické rastliny, ktoré musia bežať pri plnom zaťažení 24 hodín.
Cenovo citlivé projekty: projekty s obmedzenými počiatočnými rozpočtami a výkyvmi malého záťaže.
V. Technické výzvy a trendy rozvoja
Smer o zlepšení amorfných zliatin
V súčasnosti je potrebné optimalizovať mechanickú krehkosť, reguláciu šumu (magnetostriktívny efekt) a rezistencia amorfných zliatinových prúžkov amorfnej zliatiny. Očakáva sa, že nové materiály, ako sú nanokryštalické zliatiny a kompozitné magnetické jadrá, sa budú ďalej prelomiť prostredníctvom výkonnostných problémov.
Vývoj technológie kremíkovej ocele
Kremíková oceľ s vysokou kvalitou (napríklad 27RK095) môže znížiť stratu železa na 0,95 W/kg prostredníctvom technológie bodovania laserom, čím zúži medzeru s amorfnými zliatinami, ale náklady sa zvýšia súčasne.
Transformátory suchého typu amorfnej zliatiny majú významné výhody v energetickej účinnosti a ochrane životného prostredia, najmä v súlade s potrebami vylepšení energetickej mriežky pod cieľom „duálneho uhlíka“; Zatiaľ čo kremíkové oceľové transformátory sú stále konkurencieschopné v počiatočných nákladoch a scenároch s vysokým zaťažením. V budúcnosti, s rozsiahlou výrobou amorfných zliatin a iteráciou materiálov kremíkovej ocele, sa technické a ekonomické hranice týchto dvoch budú dynamicky prispôsobovať. Tvorcovia rozhodnutí musia vybrať optimálnu technickú cestu založenú na charakteristikách záťaže, politikách ceny elektrickej energie a požiadaviek na ochranu životného prostredia.
Tel:
Email:
Pridať:
