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非晶合金变压器及其节能效果

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  非晶合金变压器是一种节能的新技术配电设备,它的节能功效主要归功于采用了一种新的具有优异软磁性能的材料——铁基非晶合金及严格的设计和制造工艺。

  非晶合金带材含铁78%~81%、含硼13.5%、含硅3.5%~8%,另外还含微量的镍和钴等金属元素,它的原子排列特征是呈混乱无序状态,带材外表面特征是具有金属色泽的银灰色薄带。目前应用在配电领域内的非晶合金带材的宽度有3种:即142、170、213mm。

  变压器的空载损耗主要是由涡流损耗和磁滞损耗组成,涡流损耗与铁心材料的厚度成正比,与电阻率成反比,磁滞损耗与磁滞回线所包络的面积成正比。可以看出非晶合金带材的厚度仅为27μm,是冷轧硅钢片的1/11左右,电阻率是冷轧硅钢片的3倍左右,因此由非晶合金制成的铁心,它的涡流损耗比冷轧硅钢片制成的铁心要小很多。

  另外非晶合金的矫顽力小于4A/m,是冷轧硅钢片的1/7左右,非晶合金的磁滞回线所包络的面积远远小于冷轧硅钢片,因此非晶合金的磁滞损耗比冷轧硅钢片的也小很多。综上所述,非晶合金带材是一种具有优异软磁性能的材料,非晶合金变压器的空载损耗非常低,仅为S9型硅钢变压器的20%。

  当然,非晶合金变压器与硅钢变压器相比,也有欠缺的地方,比如说噪声。变压器的噪声主要来源于铁心的磁励,它与铁心材料的磁致伸缩系数成正相关,非晶合金的饱和磁致伸缩系数是30×10-6,是冷轧硅钢片的3倍左右,因此非晶合金变压器的噪声比冷轧硅钢片的要稍大一些,这也是生产非晶合金变压器的厂家需要化大量人力物力攻克的课题。

  非晶合金变压器的最大的优点是空载损耗低,运行成本低,批量运行后能有效降低电网的线损,节能效果显著。武汉市华兴特种变压器制造有限公司在吸收引进技术、确保系列产品性能以及降低非晶合金变压器的噪音这一课题上,做了一些具体工作,已取得成效,尤其是能将400kVA油浸非晶配变的噪声控制在45dB以下。

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