ترانسفورماتور نوع خشک آلیاژ آمورف چقدر می تواند تلفات بدون بار را در مقایسه با ترانسفورماتورهای سنتی فولاد سیلیکون کاهش دهد؟

با افزایش هزینه های انرژی و اهداف خنثی کربن ، راندمان انرژی تجهیزات برق به یک نگرانی اصلی برای کاربران صنعتی و تجاری تبدیل شده است. به عنوان یک مؤلفه اصلی سیستم توزیع ، بهینه سازی تلفات بدون بار ترانسفورماتور به طور مستقیم بر هزینه های عملیاتی بلند مدت و مزایای زیست محیطی شبکه برق تأثیر می گذارد. نسل جدید فن آوری های ارائه شده توسط ترانسفورماتور نوع خشک آلیاژ آمورف در حال تعریف مجدد استانداردهای بهره وری صنعت با خصوصیات مواد مختل کننده آن است.
هسته یک ترانسفورماتور سنتی فولاد سیلیکون از ورق های فولادی سیلیکون دانه ای با محوریت سرد ساخته شده است. ساختار کریستالی آن باعث از بین رفتن هیسترزیس قابل توجهی و از دست دادن جریان گرداب در یک میدان مغناطیسی متناوب می شود و در نتیجه مصرف انرژی بدون بار زیاد می شود. مواد آلیاژ آمورف از یک فرآیند خنک کننده با سرعت فوق العاده بالا (میزان خنک کننده 10 درجه سانتیگراد در ثانیه) استفاده می کند تا اتم های فلزی ساختار آمورف را با چیدمان بی نظم ارائه دهند. این ترتیب اتمی منحصر به فرد ، مقاومت را در حین مغناطش کاهش می دهد ، و باعث می شود فشار هسته آلیاژ آمورف تنها 1/5 از فولاد سیلیکون و کاهش هیسترزیس بیش از 80 ٪ باشد.
به عنوان نمونه از ترانسفورماتور 1600kVA استفاده کنید: از دست دادن بدون بار مدل های سنتی فولادی سیلیکون معمولاً در حدود 2200W است ، در حالی که از دست دادن بدون بار معمولی ترانسفورماتورهای نوع خشک آلیاژ آمورف می تواند در محدوده 450-650W کنترل شود ، کاهش از 70 ٪ -80 ٪. این بدان معنی است که یک دستگاه واحد می تواند مصرف بدون بار در حدود 15،000 کیلووات ساعت در سال را کاهش دهد ، معادل صرفه جویی در 4.5 تن مصرف زغال سنگ استاندارد و کاهش 12 تن انتشار CO₂.
مقایسه بهره وری انرژی: ارزش اقتصادی و زیست محیطی پشت داده ها
شکاف در ضرر بدون بار مستقیماً به مزایای اقتصادی قابل اندازه گیری تبدیل می شود. با فرض اینکه یک کاربر صنعتی یک ترانسفورماتور 1600KVA را اداره می کند ، هزینه برق با 0.12 دلار در کیلووات ساعت محاسبه می شود:
هزینه برق بدون بار سالانه ترانسفورماتور فولاد سیلیکون: 2200W × 24 ساعت × 365 روز ÷ 1000 × 0.12 ≈ 2،315 دلار
هزینه برق سالانه بدون بار ترانسفورماتور آلیاژ آمورف: 600W × 24 ساعت × 365 روز ÷ 1000 × 0.12 ≈ 630 دلار
فقط برای از بین رفتن بدون بار ، ترانسفورماتورهای آلیاژ آمورف می توانند در حدود 1685 دلار در سال کاربران را نجات دهند و پس انداز تجمعی بیش از 33،000 دلار در طول یک چرخه زندگی 20 ساله. اگر بهینه سازی از دست دادن بار و طراحی بدون تعمیر و نگهداری اضافه شود ، مزایای کلی صرفه جویی در مصرف انرژی قابل توجه تر خواهد بود.
اگرچه مشكلات شكاف و پردازش نوارهای آلیاژ آمورف محبوبیت آنها را محدود كرده است ، اما نوآوری های فرآیند در سالهای اخیر قابلیت اطمینان محصول را تا حد زیادی بهبود بخشیده است. از طریق بهینه سازی فرآیند بازپرداخت هسته ، بسته بندی خلاء رزین اپوکسی و طراحی ساختار لرزه ای ، ترانسفورماتورهای نوع خشک آلیاژ مدرن آلیاژ می توانند در برابر دمای شدید از -40 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد مقاومت کنند و در محیط های رطوبت بالا و گرد و غبار پایدار عمل کنند. داده های تجربی نشان می دهد که از دست دادن بدون بار آن هنوز می تواند بیش از 95 ٪ از ارزش اولیه را پس از 10 سال کار حفظ کند و میزان میرایی بسیار پایین تر از ترانسفورماتورهای فولادی سیلیکون است.
در سطح جهان ، ترانسفورماتورهای نوع خشک آلیاژ آمورف در حال تبدیل شدن به گزینه اصلی برای به روزرسانی های شبکه برق هستند. استراتژی "کربن دوگانه" چین به وضوح مستلزم آن است که سطح بهره وری انرژی ترانسفورماتورهای توزیع تازه ساخته شده کمتر از سطح 1 نباشد (مربوط به از دست دادن بدون بار ≤710W) ، و مقررات Eudesign اتحادیه اروپا همچنین آلیاژهای آمورف را به عنوان یک فناوری ارتقاء اولویت ذکر می کند. براساس پیش بینی های صنعت ، تا سال 2030 ، سهم بازار ترانسفورماتورهای آلیاژ آمورف در منطقه آسیا و اقیانوسیه از 40 ٪ تجاوز می کند و به یک انتخاب استاندارد برای ساختمانهای صنعتی ، تجاری و نیروگاه های انرژی جدید تبدیل می شود.
پاسخ نه تنها در تفاوت عددی در از دست دادن بدون بار ، بلکه در تناسب عمیق آن با اهداف توسعه پایدار نهفته است. کاهش مصرف انرژی بدون بار 70 ٪ -80 ٪ به معنای قبض برق پایین تر ، ردپای کربن کوچکتر و منبع تغذیه قابل اطمینان تر است. برای شرکت هایی که ارزش بلند مدت را دنبال می کنند ، این نه تنها یک به روزرسانی تکنولوژیکی است ، بلکه یک سرمایه گذاری استراتژیک برای آینده است .