หม้อแปลงแห้งชนิดผสมโลหะผสมอสัณฐานเปรียบเทียบกับหม้อแปลงเหล็กซิลิกอนแบบดั้งเดิมได้อย่างไร?

วันนี้ในขณะที่อุตสาหกรรมพลังงานมีการทำคาร์บอนต่ำและมีประสิทธิภาพสูงหม้อแปลงในขณะที่อุปกรณ์หลักสำหรับการส่งพลังงานได้กลายเป็นจุดสนใจของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีในแง่ของการเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพ การเปรียบเทียบระหว่าง หม้อแปลงแบบแห้งโลหะผสมอสัณฐาน และหม้อแปลงเหล็กซิลิคอนไม่เพียง แต่เป็นการประกวดวิทยาศาสตร์วัสดุ แต่ยังเป็นทางเลือกเชิงกลยุทธ์ของประสิทธิภาพการใช้พลังงานและเศรษฐกิจ

1. คุณสมบัติของวัสดุ: ความแตกต่างของการปฏิวัติในโครงสร้างอะตอม
ข้อได้เปรียบทางกายภาพของโลหะผสมอสัณฐาน
โลหะผสมอสัณฐาน (เช่นระบบ Fe-Si-B) จัดทำขึ้นโดยเทคโนโลยีการทำความเย็นอย่างรวดเร็วและอะตอมของพวกเขาจะถูกจัดเรียงในลักษณะที่ไม่เป็นระเบียบโดยไม่มีข้อบกพร่องขอบเขตของเมล็ด โครงสร้างนี้ให้การบีบบังคับต่ำสุด (<10 A/M) และการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงและการสูญเสีย hysteresis ต่ำกว่าเหล็กซิลิกอนแบบดั้งเดิมอย่างมีนัยสำคัญ (การสูญเสียลดลงประมาณ 70-80%)
ข้อ จำกัด ของแผ่นเหล็กซิลิกอน
แผ่นเหล็กซิลิกอนแบบดั้งเดิมเป็นโครงสร้างผลึกโดยมีความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของผนังโดเมนแม่เหล็กทำให้เกิดการสูญเสียธาตุเหล็กสูง (ไม่มีการสูญเสียโหลด) แม้ว่าประสิทธิภาพจะได้รับการปรับปรุงโดยการปรับการวางแนวของเมล็ด แต่การสูญเสียทฤษฎีที่ต่ำกว่าขีด จำกัด ที่ต่ำกว่านั้นถูก จำกัด โดยคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ

2. ประสิทธิภาพการใช้พลังงานประสิทธิภาพ: การพัฒนาที่ก่อกวนในการสูญเสียที่ไม่มีโหลด
การเปรียบเทียบการสูญเสียแบบไม่มีโหลด
การสูญเสียหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐานภายใต้สภาวะที่ไม่มีการโหลดนั้นมีเพียง 20% -30% ของหม้อแปลงเหล็กซิลิกอน การใช้หม้อแปลง 1,000kva เป็นตัวอย่างการสูญเสียแบบไม่มีการโหลดของโมเดลโลหะผสมอสัณฐานนั้นอยู่ที่ประมาณ 100-150W ในขณะที่รุ่นเหล็กซิลิกอนสามารถเข้าถึง 400-600W สำหรับเครือข่ายการจัดจำหน่ายที่ต้องใช้การดำเนินการโหลดแสงระยะยาว (เช่นพื้นที่ที่อยู่อาศัยและอาคารพาณิชย์) การประหยัดพลังงานประจำปีของโซลูชั่นอัลลอยอสัณฐานสามารถเข้าถึงได้หลายพันกิโลวัตต์ชั่วโมง
การสูญเสียโหลดแลกเปลี่ยน
เนื่องจากความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กที่อิ่มตัวต่ำของโลหะผสมอสัณฐาน (ประมาณ 1.56T เทียบกับ 2.03T ของเหล็กซิลิกอน) การสูญเสียโหลดของมันจะสูงกว่าหม้อแปลงเหล็กซิลิกอนเล็กน้อย (สูงกว่า 5-10%) ดังนั้นในสถานการณ์อุตสาหกรรมที่มีการดำเนินงานเต็มรูปแบบในระยะยาวต้องมีการประเมินต้นทุนการสูญเสียทั้งหมดอย่างครอบคลุม

3. เศรษฐศาสตร์วงจรชีวิตเต็มรูปแบบ: ค่าใช้จ่ายระยะสั้นกับผลประโยชน์ระยะยาว
ความแตกต่างการลงทุนเบื้องต้น
ค่าใช้จ่ายของวัสดุโลหะผสมอสัณฐานสูงกว่าเหล็กซิลิกอนประมาณ 30% -50% ส่งผลให้ราคาขายของหม้อแปลง 20% -35% การใช้ผลิตภัณฑ์ 10kV เป็นตัวอย่างราคาของโมเดลโลหะผสมอสัณฐานมักจะสูงกว่ารุ่นเหล็กซิลิกอน 1.2-1.8 เท่า
ผลประโยชน์การประหยัดพลังงานในระยะยาว
ตามราคาไฟฟ้าอุตสาหกรรมของจีน (0.8 หยวน/kWh) หม้อแปลงโลหะผสมโลหะผสม 1,000kva ช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าประมาณ 2,500-4,000 หยวนในค่าไฟฟ้าที่ไม่โหลดต่อปีและระยะเวลาการกู้คืนการลงทุนประมาณ 5-8 ปี เมื่อพิจารณาว่าชีวิตของหม้อแปลงมักจะ 25-30 ปีผลประโยชน์สุทธิของวงจรทั้งหมดสามารถเข้าถึงค่าใช้จ่ายเริ่มต้นได้ 2-3 เท่า

iv. สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: การเลือกทางเทคนิคเพื่อให้ตรงกับความต้องการ
ข้อดีของหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐาน
สถานการณ์อัตราการโหลดต่ำ: เช่นเทอร์มินัลการกระจายของกริดสมาร์ท, ระบบที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์/พลังงานลม (โหลดต่ำในเวลากลางคืน)
โครงการที่มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม: การลดการสูญเสียที่ไม่มีการโหลดสามารถลดการปล่อยCO₂ได้ประมาณ 5-8 ตัน/ปี (แต่ละ 1,000kVA)
ข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูง: หม้อแปลงชนิดแห้งโลหะผสมอสัณฐานไม่ต้องการฉนวนน้ำมันและเหมาะสำหรับศูนย์ข้อมูลโรงพยาบาลและสถานที่อื่น ๆ
เงื่อนไขที่ใช้บังคับของหม้อแปลงเหล็กซิลิคอน
สถานการณ์อุตสาหกรรมอัตราสูง: สถานการณ์เช่นโรงงานเหล็กและโรงงานเคมีที่ต้องทำงานเต็มรูปแบบเป็นเวลา 24 ชั่วโมง
โครงการที่มีความอ่อนไหวด้านต้นทุน: โครงการที่มีงบประมาณเริ่มต้น จำกัด และความผันผวนของโหลดเล็กน้อย
V. ความท้าทายทางเทคนิคและแนวโน้มการพัฒนา
ทิศทางการปรับปรุงของโลหะผสมอสัณฐาน
ในปัจจุบันความเปราะบางเชิงกลการควบคุมเสียง (เอฟเฟกต์ Magnetostrictive) และความต้านทานการลัดวงจรของแถบโลหะผสมอสัณฐานยังคงต้องได้รับการปรับให้เหมาะสม วัสดุใหม่เช่นโลหะผสม nanocrystalline และแกนแม่เหล็กคอมโพสิตคาดว่าจะเจาะผ่านคอขวดประสิทธิภาพ
วิวัฒนาการของเทคโนโลยีเหล็กซิลิกอน
เหล็กซิลิกอนคุณภาพสูง (เช่น 27RK095) สามารถลดการสูญเสียธาตุเหล็กเป็น 0.95W/kg ผ่านเทคโนโลยีการให้คะแนนด้วยเลเซอร์ทำให้ช่องว่างลดลงด้วยโลหะผสมอสัณฐาน แต่ค่าใช้จ่ายจะเพิ่มขึ้นพร้อมกัน
หม้อแปลงชนิดแห้งโลหะผสมอสัณฐานมีข้อดีอย่างมีนัยสำคัญในการประหยัดพลังงานและการป้องกันสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งตามความต้องการของการอัพเกรดกริดพลังงานภายใต้เป้าหมาย "คู่คาร์บอน"; ในขณะที่หม้อแปลงซิลิคอนเหล็กยังคงแข่งขันในราคาเริ่มต้นและสถานการณ์โหลดสูง ในอนาคตด้วยการผลิตโลหะผสมอสัณฐานขนาดใหญ่และการทำซ้ำของวัสดุเหล็กซิลิคอนขอบเขตทางเทคนิคและเศรษฐกิจของทั้งสองจะยังคงปรับตัวต่อไป ผู้มีอำนาจตัดสินใจต้องเลือกเส้นทางทางเทคนิคที่ดีที่สุดตามลักษณะการโหลดนโยบายราคาไฟฟ้าและข้อกำหนดการป้องกันสิ่งแวดล้อม