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非晶合金变压器也存在以下几个缺点:
1)饱和磁密低,非晶合金铁心的饱和磁密
图1非晶合金变压器
通常在1.56T左右,较常规硅钢片1.9T的饱和磁密相差20%左右,故其变压器设计磁密也同样需要下降20%,非晶合金油变的设计磁密通常在1.35T以下,非晶合金干变的设计磁密通常在1.2T以下。
2)非晶合计铁心带材受应力影响敏感,其铁心带材受到应力后,空载性能容易劣化,故在结构上要特别注意,铁心应采用悬挂方式落在支撑框架和线圈上,整体仅承受自身重力,同时,装配过程中需特别注意,铁心不能受力,要减少敲打等方式。
3)磁致伸缩较常规硅钢片大10%左右,故其噪声较难控制,这也是限制非晶合金变压器广泛推广的主要原因之一,目前,南网和国网招标中均对非晶合金变压器的噪声提出了较高要求,分为敏感区和非敏感区,并有针对性的提出了声级要求,这就要求更进一步降低铁心设计磁密。
4)非晶合金带材较薄,厚度只有0.03mm,故无法向常规硅钢片那样做成叠片形式,只能制作成卷铁心形式,故其铁心结构常规变压器厂家无法自行加工,通常需整体外购,对应于卷铁心带材的矩形截面,非晶合金变压器的线圈通常也做成矩形结构;
5)国产化程度不够,目前主要还是进口日立金属的非晶合金带材为主,正在逐步实现国产化,国内已有安泰科技和青岛云路等具备非晶合金宽带(213mm、170mm和142mm),且其性能较进口带材在稳定性上还存在一定差距。
6)最大带长限制,前期非晶合金带材最大外周带长由于退火炉尺寸的限制,其长度也受到了较大限制,不过目前已基本解决,可制作最大外周带长10m的非晶合金铁心框,可用于制造3150kVA及以下非晶合金干变和10000kVA及以下非晶合金油变。
基于非晶合金变压器的优秀节能效果,再加上国家节能减排以及一系列政策的促进,非晶合金变压器市场占有率越来越大,并且,考虑到非晶合金带材(目前为26.5元/kg)价格是常规硅钢片(30Q120或30Q130)的两倍左右,与铜差距相对较小,再考虑到电网产品的质量和招标要求,故,非晶合金变压器通常采用铜导体。与常规硅钢片相比,非晶合金变压器成本主要差距如下:
1)由于采用卷铁心结构,故变压器铁心型式宜采用三相五柱结构,这样可以减少单框铁心重量,减低装配难度,三相五柱结构和三相三柱结构从成本上各有优劣,目前大部分厂家采用三相五柱结构。采购回来的单框铁心和组装如图2所示:
图2采购的非晶合金带材单框原材料
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