Ņemot vērā globālos centienus veicināt enerģijas taupīšanu, emisiju samazināšanu un oglekļa neitralitāti, sadales transformatori, kas ir vissvarīgākais aprīkojums energosistēmās, ir redzējuši, ka to energoefektivitāte ir kļuvusi par starptautiskās uzmanības centrālo punktu. Pēdējos gados lielākās ekonomikas visā pasaulē ir secīgi ieviesušas obligātos minimālos energoefektivitātes standartus sadales transformatoriem.

Ķīna ir attiecīgi atjauninājusi savu nacionālo standartu GB 20052 Minimālās pieļaujamās energoefektivitātes un energoefektivitātes pakāpes vērtības trīsfāzu sadales transformatoriem, nosakot stingrākas prasības gan tukšgaitas, gan slodzes zudumiem. Transformatoru energoefektivitātes pakāpju uzlabošana tieši veicina nepārtrauktu serdeņu materiālu veiktspējas uzlabošanu.

 

Šajā kontekstā Baosteel neatkarīgi izstrādātie, ar zemu dzelzs zudumu graudu orientēta silīcija tērauda markas B18R065 un B20R070 ar izcilām elektromagnētiskajām īpašībām un stabilām apstrādes īpašībām ir veiksmīgi pielietotas 1. līmeņa energoefektīvu sadales transformatoru apjoma ražošanā.

 

Kā pilnvarotais Baosteel kanālu partneris GNEE Steel var stabili piegādāt abas šīs graudu veida silīcija tērauda, ​​piedāvājot transformatoru ražotājiem efektīvu un uzticamu materiālu risinājumu.

 

Šajā rakstā ir sistemātiski izklāstīti šo divu produktu izstrādes principi, darbības parametri un praktiskie pielietojuma rezultāti, sniedzot atsauci transformatoru ražotājiem materiālu izvēlē un projektēšanā.

 

 

1. Pārskats par augstas efektivitātes sadales transformatoru izstrādi

Pēdējos gados, lai efektīvi samazinātu jaudas zudumus pārvadē un sadalē un samazinātu CO₂ emisijas, lielākās valstis un reģioni ir secīgi izdevuši vai pārskatījuši obligātos augstas efektivitātes sadales transformatoru standartus:

• Japāna ir ieviesusi "Top Runner programmu" kopš 2014. gada, nepārtraukti paaugstinot transformatoru efektivitātes kritērijus;
• Eiropas Savienība 2021. gadā ieviesa Ekodizaina regulu – 2. līmenis transformatoriem, nosakot augstākus tukšgaitas un slodzes zudumu sliekšņus;
• ASV 2024. gadā ieviesa jaunu DOE standartu sadales transformatoriem, vispusīgi uzlabojot efektivitātes prasības;
• Ķīna ir vairākkārt pārskatījusi GB 20052, pievienojot energoefektivitātes pakāpes, paaugstinot minimālās pieļaujamās vērtības un klasificējot transformatorus trīs kategorijās: 1., 2. un 3. līmenī.

 

Enerģijas taupīšanas sadales transformatoru ražošanai ir nepieciešamas ne tikai progresīvas dizaina koncepcijas un sarežģītas ražošanas iekārtas, bet arī augstas kvalitātes serdeņu materiāli. Patlaban transformatoru serdeņos galvenokārt tiek izmantots plānsgraudains silīcija tērauds un amorfie sakausējumi uz dzelzs bāzes. Lai gan amorfajiem sakausējumiem ir ārkārtīgi zems tukšgaitas zudums, tiem ir ierobežojumi attiecībā uz ražojamo platumu, stingrību, mitruma izturību un magnetostrikciju, kas ietekmē kvalitātes konsistenci un vispārējo pielietojamību.

 

Graudu orientēta silīcija tērauda jomā vadošie starptautiskie ražotāji, piemēram, Nippon Steel, ir ieviesuši kategorijas 23ZDKH075 un 20ZDKH070, savukārt JFE piedāvā 20JCSE070. Iekšzemē Baosteel pēc vairāk nekā desmit gadus ilgas neatkarīgas pētniecības un izstrādes ir pilnībā apguvis visu graudu orientēta silīcija tērauda procesa tehnoloģiju un izveidojis pilnu produktu saimi, kuras biezums ir no 0,18 mm līdz 0,35 mm.

 

Tostarp plānās klases premium klases ir sasniegušas stabilu apjoma ražošanu un ir veiksmīgi izmantotas 1. līmeņa energoefektīvos sadales transformatoros. Tādējādi Baosteel ir kļuvis par vienu no retajiem pasaules ražotājiem, kas spēj vienlaicīgi piegādāt 0,20 mm un 0,18 mm augstas caurlaidības graudu orientētu silīcija tēraudu.

 

2. Materiālu attīstības principi

Uz graudainiem orientēta silīcija tērauda tipiskais biezums ir 0,23 mm, 0,27 mm un 0,30 mm, un silīcija saturs ir aptuveni 3,0 %. Mikrostruktūrai ir spēcīga Goss tekstūra, ar vieglu magnetizācijas virzienu, kas ir izlīdzināts paralēli rites virzienam, kā rezultātā rodas augsta magnētiskā indukcija rites virzienā. Magnetizācijas laikā veidojas magnētiskie domēni, un virsmas izolācijas pārklājums kalpo gan elektroizolācijai, gan magnētiskā domēna uzlabošanai.

 

 

Galvenās tehniskās pieejas dzelzs zudumu samazināšanai uz graudu orientētā silīcija tēraudā ietver trīs aspektus:Uzlabot graudu orientācijas pakāpi; izstrādājuma virsma ir gluda bez pamatnes pārklājuma; biezums tiek samazināts līdz 0,15–0,20 mm, un silīcija saturs tiek palielināts līdz 3,4–3,5%.

Serdes zudumi sastāv no histerēzes zuduma (\\(P_h\\)), virpuļstrāvas zuduma (\\(P_e\\)) un anomāliem zudumiem (\\(P_a\\)): • Histerēzes zudumi: ietekmē kristāla struktūra, piemaisījumi, iekšējais spriegums, graudu izmērs un citi faktori; • Virpuļstrāvas zudumi: cieši korelē ar loksnes biezumu, formulā izteikta kā

Anomālie zaudējumi: atlikušā daļa no kopējā pamata zuduma pēc iepriekš minēto divu zaudējumu atskaitīšanas.

Kopējais virpuļstrāvas zudums, ņemot vērā anomālos zudumus:

Histerēzes zuduma formula:

Kopējo zaudējumu formula:

Biezuma samazināšana var samazināt virpuļstrāvas zudumus un kopējos kodola zudumus, savukārt domēna uzlabošana palielinās histerēzes zudumu.

Tikmēr lokšņu retināšana mēdz izraisīt nestabilu sekundāro pārkristalizāciju, sloksnes plīsumus ražošanas laikā un citus defektus, kas prasa stingru ķīmiskā sastāva un visa ražošanas procesa kontroli.

 

3. Jauno produktu B18R065 un B20R070 veiktspēja

Uzņēmums Baoshan Iron & Steel ir izstrādājis zemu{0}}kodolu-zaudējumu pakāpes B18R065 un B20R070, izmantojot tehnoloģijas, tostarp novatorisku ķīmiskā sastāva kontroli, indukcijas sildīšanu, augstas-spriegojuma pārklājumu un lāzera skrāpējumu:

 

B20R070 elektromagnētiskās īpašības būtībā ir līdzvērtīgas ārvalstu 0,2 mm 070 klases izstrādājumiem.

 

Mehānisko īpašību salīdzinājums: starp B18R065, B20R070 un B23R075 nav būtisku atšķirību. Lai garantētu apstrādes kvalitāti, griešanas process ir stingri jākontrolē.

 

1. tabula

Novērtējums	Stiepes izturība (garenvirziena) / MPa	Izneses stiprums (garenvirzienā) / MPa	Pagarinājums (garenvirziena) / %	HV1
B23R075	352	330	12	200
B20R070	348	327	11	192
B18R065	345	322	14	189

 

4. B18R065 un B20R070 izmantošanas priekšrocības augstas efektivitātes transformatoros

 

GB 20052 ir obligāts valsts standarts, kas prasa ievērojamu bez-slodzes un slodzes zudumu samazināšanu, padarot īpaši-zemu kodolu-elektrotēraudu par optimālu materiāla izvēli.

 

Par piemēru ņemot optimizēto 630 kVA enerģiju taupoša-sadales transformatora dizainu: graudu-orientētā elektrotērauda kvalitātes uzlabošana ļauj konstruēt transformatoru ar lielāku magnētiskās plūsmas blīvumu, kas samazina dzelzs serdes šķērsgriezuma laukumu.

 

Tas vēl vairāk samazina tinumu, transformatoru tvertņu, izolācijas eļļas un citu komponentu svaru, kā rezultātā tiek iegūta kompaktāka kopējā struktūra un par 3% ~ 4% uzlabojas izmaksu veiktspēja. Tāpēc B18R065 un B20R070 kalpo kā ieteicamie serdeņa materiāli augstas efektivitātes transformatoriem.

 

5. Lietotāja lietojumprogrammas veiktspēja

 

Sadarbībā ar transformatoru ražotājiem izstrādātā 1. klases energoefektivitātes sadales transformatora modeļa S-M-315/10-NX1 testa rezultāti:

• B18R065: tā bez-slodzes zudumi ir par 13% zemāki nekā standarta vērtība, un trokšņa līmenis ir tikai 42 dBA. Visi tehniskie rādītāji pārsniedz noteiktās standarta prasības.
• B20R070: tā elektromagnētiskā veiktspēja ir līdzvērtīga importētā 0,2 mm 070. kategorijas elektrotērauda veiktspējai.

2. tabula S-M-315/10-NX1 1. klases energoefektivitātes sadales transformatora ar dažādiem serdes materiāliem pārbaudes parametri

Pamatmateriāla pakāpe	Nē-Slodzes zudums/W		Slodzes zudums / W		Nē-Slodzes strāva / %		Trokšņa līmenis / dBA
	Standarta	Izmērīts	Standarta	Izmērīts	Standarta	Izmērīts	Standarta	Izmērīts
B18R065	340	298301	3065	29462931	0.35	0.21	48	4142
B20R070	340	329332	3065	29452877	0.35	0.190.21	48	-
Importēts 0,2 mm 070. klase	340	325327	3065	29632960	0.35	0.150.16	48	-

 

6. Secinājumi un perspektīva

Obligāto augstas efektivitātes sadales transformatoru standartu nepārtraukta atjaunināšana visā pasaulē ir kļuvusi par galveno virzītājspēku, lai nepārtraukti uzlabotu pamatmateriālu veiktspēju. Ķīnas GB 20052 secīgie grozījumi nepārprotami virza transformatoru ražošanu uz mazākiem zudumiem un lielāku uzticamību, radot plašas pielietojuma iespējas plānās, augstākās kvalitātes graudu orientētiem silīcija tēraudiem.

 

Ar savu pilnībā pašaizstrādāto procesu tehnoloģiju Baosteel B20R070 un B18R065 klases ir sasniegušas starptautiski progresīvus līmeņus un ir sasniegušas apjoma pielietojumu 1. līmeņa energoefektīvos sadales transformatoros. Jo īpaši transformatori, kuros izmanto B18R065, ir uzrādījuši tukšgaitas zudumus, kas ir par vairāk nekā 13 % mazāki par standarta robežvērtību, kas iezīmē ievērojamu izrāvienu attiecībā uz sadzīves materiāliem augstas kvalitātes energoefektīvu transformatoru lietojumos. Baosteel ir kļuvis par pasaulē pirmo ražotāju, kas spēj vienlaicīgi piegādāt 0,20 mm un 0,18 mm augstas caurlaidības graudu orientētu silīcija tēraudu.

 

Raugoties nākotnē, Baosteel turpinās paplašināt 0,20 mm un 0,18 mm plānsraudu silīcija tēraudu ražošanas jaudu, turpinās uzlabot produktu konsistenci un virsmas kvalitāti, kā arī paātrinās nākamās paaudzes produktu izstrādi ar vēl mazākiem dzelzs zudumiem un augstāku magnētisko indukciju, nodrošinot spēcīgāku materiālu atbalstu pastāvīgai transformatoru efektivitātes uzlabošanai.

 

 

GNEE tērauds, kā Baosteel graudu orientēta silīcija tērauda pilnvarotais izplatītājs, uztur ilgtermiņa krājumus no visa veida plānām augstas caurlaidības kategorijām, tostarp B18R065 un B20R070. Mēs piedāvājam griešanas, griešanas un citus apstrādes pakalpojumus, ko nodrošina profesionāls tehniskais atbalsts. Mēs laipni aicinām visus transformatoru ražotājus interesēties vai apmeklēt mūsu iekārtu. Mēs esam apņēmušies nodrošināt jūs ar augstas kvalitātes produktiem un apmierinošu servisu.

 

Pieprasīt cenas piedāvājumu