非晶合金立体卷铁心油浸式变压器(海鸿电气有限公司) 节能服务 - 广东省节能协会
 

非晶合金立体卷铁心油浸式变压器(海鸿电气有限公司)

技术名称

非晶合金立体卷铁心油浸式变压器

所属领域及适用范围

电力行业,10kV~20kV电压等级配电变压器。适用于城市和农村电网,特别适用于空载时间长、雷竞技官网手机版下载要求高的用电场所。

与该技术相关的能耗及碳排放现状

    按照平均容量315kVA计算,使用该技术生产的1级能效产品,与国标GB/T 25446-2010 《油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求》相比,年运行节省用电量3996.4kw·h,相当单位碳减排量3.54tCO2/台·年,单位雷竞技官网手机版下载量1.34tce/台·年。

技术内 容

技术原理

新材料结合创新工艺技术

新材料方面:铁心采用具有优异软磁性能的材料-铁基非晶合金,单位铁损比传统硅钢材料降低70%。

创新工艺技术方面:铁心改变传统平面结构,创新由三个相同的矩形单框拼合而成,呈立体等边三角形结构,三相磁路长度相等且最短,三相磁路与材料导磁方向一致,填充系数高,具有雷竞技官网手机版下载节材等优点。

关键技术

设备工装技术、立体卷铁心磁路设计技术  曲线开料  技术、非晶带材连续卷绕技术、退火技术、降噪技术、抗突发短路技术等。

工艺流程

附图

主要技术指标

产品技术性能指标符合GB/T 25446-2010 《油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求》和GB20052-2013《三相配电变压器能效限定值及能效等级》能效1级,与国家标准GB/T 25446-2010《油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求》相比空载电流平均可下降65%以上、负载损耗可下降10%以上,噪音水平平均下降5dB(A)~8 dB(A)。与相同性能的传统非晶合金变压器相比,节省非晶合金用量5%以上,节省铜用量10%以上。

技术来源

自主研发

技术鉴定及专利情况

通过广东省机械行业协会、广东电网有限公司联合组织的新产品新技术鉴定,达到国际领先水平。

中国雷竞技官网手机版下载产品认证。

技术应用现状及产业化情况

目前技术已成熟,其中专利立体三角形结构的非晶合金变压器铁芯(ZL201220241988.7)获中国专利奖。我司及成功对本技术进行成果产业化转移,设计产能可年产3000台。

技术推广障碍及建议

变压器行业产能过剩,导致了价格竞争非常激烈,企业普遍在低效益的环境中生存,不愿意增加投入更新设备生产立体卷铁心变压器。建议国家提高能效标准,加大力度强制实施,通过市场倒逼机制淘汰落后产能


一、技术原理和内容

(一)技术原理

非晶合金材料是制备工艺采用每秒一百万度的快速冷凝固新技术,将熔融合金钢水急速冷却成厚度约30微米的合金带材,其微观结构完全不同于传统的金属合金材料。这种独特的结构使其具有优异的电磁性能,高饱和磁感应强度,高导磁率,低矫顽力和低损耗,是一种绿色、环保、高效、雷竞技官网手机版下载的功能材料。立体卷铁心变压器的三相呈立体等边三角形排列,三相磁路对称相等,三相平衡,磁路最短,损耗降低,非晶合金立体卷铁心通过非晶合金带材在设备上连续卷绕而成,铁心无接缝,大大减少了磁阻,加上先进的退火工艺以及非晶合金固有的低损耗特性,使产品空载损耗、空载电流、噪音、电磁显著降低,同时有效减少三次谐波。非晶合金立体卷铁心是将立体卷铁心的三相平衡、磁路相等的结构优势和非晶材料的高导磁率,低矫顽力和低损耗优点结合。

(二)关键技术、工艺流程。

项目利用自主研发的立体卷铁心技术,并解非晶带材薄、脆、硬难以卷绕的世界性难题。

1. 立体卷铁心技术

铁心由平面排列方式改为等边立体三角形排列,使三相铁心磁路完全对称,磁阻大大减少,激磁电流、空载损耗、噪声显著降低。关键技术在于三单框的设计,用折线开料设计软件,进行磁密、磁通的分析设计。

立体卷铁心变压器的铁心是由三个完全相同的矩形单框拼合而成,拼合后的铁心的三个心柱呈等边三角形立体排列。这种结构的优点为:

a) AC相铁轭部分缩短,实现三相磁路完全对称等长,确保三相供电平衡。

b) 拼合的两框间采用专用技术,粘接牢固后的剪切强度≥20MPa,保证三框成一体时不产生相互位移。拼合后的三角形结构稳定性好,因此铁心机械强度高,三相受力一致,使器身抗短路能力增强。

c) 线圈导线长度减少,既可节约铜材,又可降低负载损耗,减轻变压器重量。

d) 空间利用系数高,近似三角形结构,故体积比常规长方形结构要小,结构紧凑、外形美观、占地面积小。

2. 非晶带材卷绕技术

非晶合金立体卷铁心相比硅钢材料立体卷铁心的创新主要体现在设备创新。非晶合金材料质地坚硬、脆且薄,对设备的精度要求很高。传统开料机和卷绕机采用机械式控制结构,已经无法满足精度的要求。海鸿公司通过应用步进电机控制技术、PLC控制技术和触摸屏控制技术,研发出高精度曲线开料机和立体卷铁心卷绕机,更精准地对开料和卷绕的偏移量进行定位和控制,解决了非晶合金材料开料和卷绕的加工工艺技术难点,同时实现开料、卷绕一体化,提高生产效率。

非晶合金立体卷铁心油浸式变压器工艺流程图


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