Στο πλαίσιο των παγκόσμιων προσπαθειών για την προώθηση της εξοικονόμησης ενέργειας, της μείωσης των εκπομπών και της ουδετερότητας του άνθρακα, οι μετασχηματιστές διανομής – ως ο πιο θεμελιώδης εξοπλισμός στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας – έχουν δει την ενεργειακή τους απόδοση να γίνεται επίκεντρο της διεθνούς προσοχής. Τα τελευταία χρόνια, μεγάλες οικονομίες παγκοσμίως έχουν εισαγάγει διαδοχικά υποχρεωτικά ελάχιστα πρότυπα ενεργειακής απόδοσης για μετασχηματιστές διανομής.

Ως εκ τούτου, η Κίνα ενημέρωσε το εθνικό της πρότυπο GB 20052 Ελάχιστες επιτρεπόμενες τιμές ενεργειακής απόδοσης και βαθμών ενεργειακής απόδοσης για μετασχηματιστές διανομής τριών- φάσεων, επιβάλλοντας αυστηρότερες απαιτήσεις τόσο για την απώλεια χωρίς φορτίο όσο και για την απώλεια φορτίου. Η αναβάθμιση των βαθμών ενεργειακής απόδοσης του μετασχηματιστή οδηγεί άμεσα στη συνεχή βελτίωση της απόδοσης των υλικών πυρήνα.

 

Σε αυτό το πλαίσιο, οι ανεξάρτητοι ανεπτυγμένοι χάλυβας πυριτίου με χαμηλές απώλειες σιδήρου ποιότητας B18R065 και B20R070 της Baosteel, με τις εξαιρετικές ηλεκτρομαγνητικές τους ιδιότητες και τα σταθερά χαρακτηριστικά επεξεργασίας, έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία στην παραγωγή όγκου μετασχηματιστών διανομής ενεργειακής απόδοσης Tier 1.

 

Ως εξουσιοδοτημένος συνεργάτης καναλιών της Baosteel, η GNEE Steel μπορεί να παρέχει σταθερά και τις δύο αυτές ποιότητες χάλυβα πυριτίου με προσανατολισμό κόκκους, προσφέροντας στους κατασκευαστές μετασχηματιστών μια αποτελεσματική και αξιόπιστη λύση υλικού.

 

Αυτό το άρθρο παρουσιάζει συστηματικά τις αρχές ανάπτυξης, τις παραμέτρους απόδοσης και τα αποτελέσματα πρακτικής εφαρμογής αυτών των δύο προϊόντων, παρέχοντας μια αναφορά για τους κατασκευαστές μετασχηματιστών στην επιλογή και το σχεδιασμό υλικών.

 

 

1. Επισκόπηση της ανάπτυξης μετασχηματιστών διανομής υψηλής απόδοσης

Τα τελευταία χρόνια, για να μειώσουν αποτελεσματικά τις απώλειες ισχύος στη μεταφορά και τη διανομή και να μειώσουν τις εκπομπές CO₂, μεγάλες χώρες και περιοχές έχουν εκδώσει ή αναθεωρήσει διαδοχικά υποχρεωτικά πρότυπα μετασχηματιστών διανομής υψηλής απόδοσης:

• Η Ιαπωνία έχει εφαρμόσει το "Πρόγραμμα Κορυφαίος Δρομέας" από το 2014, αυξάνοντας συνεχώς τα κριτήρια απόδοσης για τους μετασχηματιστές.
• Η Ευρωπαϊκή Ένωση επέβαλε τον Κανονισμό οικολογικού σχεδιασμού – Βαθμίδα 2 για μετασχηματιστές το 2021, θέτοντας υψηλότερα όρια για απώλειες χωρίς φορτίο και φορτίο.
• Οι Ηνωμένες Πολιτείες εφάρμοσαν ένα νέο πρότυπο DOE για μετασχηματιστές διανομής το 2024, αναβαθμίζοντας πλήρως τις απαιτήσεις απόδοσης.
• Η Κίνα έχει επανειλημμένα αναθεωρήσει το GB 20052, προσθέτοντας βαθμούς ενεργειακής απόδοσης, αυξάνοντας τις ελάχιστες επιτρεπόμενες τιμές και ταξινομώντας τους μετασχηματιστές σε τρεις κατηγορίες: Tier 1, Tier 2 και Tier 3.

 

Η κατασκευή μετασχηματιστών διανομής εξοικονόμησης ενέργειας απαιτεί όχι μόνο προηγμένες σχεδιαστικές ιδέες και εξελιγμένο εξοπλισμό παραγωγής, αλλά και υλικά πυρήνα υψηλής ποιότητας. Προς το παρόν, οι πυρήνες μετασχηματιστών χρησιμοποιούν κυρίως χάλυβα πυριτίου με προσανατολισμό κόκκων λεπτού διαμετρήματος και άμορφα κράματα με βάση τον σίδηρο. Αν και τα άμορφα κράματα παρουσιάζουν εξαιρετικά χαμηλή απώλεια χωρίς φορτίο, έχουν περιορισμούς όσον αφορά το παραγώγιμο πλάτος, τη σκληρότητα, την αντοχή στην υγρασία και τη μαγνητοσυστολή, που επηρεάζουν τη συνέπεια ποιότητας και τη γενική εφαρμογή.

 

Στον τομέα του χάλυβα πυριτίου με προσανατολισμό κόκκους, κορυφαίοι διεθνείς παραγωγοί όπως η Nippon Steel έχουν εισαγάγει ποιότητες 23ZDKH075 και 20ZDKH070, ενώ η JFE προσφέρει 20JCSE070. Στην εγχώρια αγορά, η Baosteel, μετά από περισσότερα από δέκα χρόνια ανεξάρτητης Ε&Α, έχει κατακτήσει πλήρως ολόκληρη την τεχνολογία επεξεργασίας για χάλυβα πυριτίου με προσανατολισμό κόκκους και έχει δημιουργήσει μια πλήρη οικογένεια προϊόντων που καλύπτει πάχη από 0,18 mm έως 0,35 mm.

 

Μεταξύ αυτών, οι ποιότητες premium λεπτού εύρους έχουν επιτύχει σταθερή παραγωγή όγκου και έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία σε ενεργειακά αποδοτικούς μετασχηματιστές διανομής Tier 1. Η Baosteel έχει γίνει έτσι ένας από τους ελάχιστους παγκόσμιους παραγωγούς που μπορούν να προμηθεύουν ταυτόχρονα χάλυβα πυριτίου 0,20 mm και 0,18 mm υψηλής διαπερατότητας προσανατολισμένο σε κόκκους σε όγκο.

 

2. Αρχές Ανάπτυξης Υλικού

Τα τυπικά πάχη του χάλυβα πυριτίου με προσανατολισμό κόκκους είναι 0,23 mm, 0,27 mm και 0,30 mm, με περιεκτικότητα σε πυρίτιο περίπου 3,0 %. Η μικροδομή παρουσιάζει μια ισχυρή υφή Goss, με την εύκολη κατεύθυνση μαγνήτισης ευθυγραμμισμένη παράλληλα με την κατεύθυνση κύλισης, με αποτέλεσμα υψηλή μαγνητική επαγωγή κατά μήκος της κατεύθυνσης κύλισης. Κατά τη διάρκεια της μαγνήτισης, σχηματίζονται μαγνητικές περιοχές και η επιφανειακή μονωτική επίστρωση εξυπηρετεί τόσο την ηλεκτρική μόνωση όσο και τη βελτίωση της μαγνητικής περιοχής.

 

 

Οι κύριες τεχνικές προσεγγίσεις για τη μείωση της απώλειας σιδήρου στον χάλυβα πυριτίου με προσανατολισμό κόκκους περιλαμβάνουν τρεις πτυχές:Βελτίωση του βαθμού προσανατολισμού των κόκκων. η επιφάνεια του προϊόντος είναι λεία χωρίς επίστρωση βάσης. το πάχος μειώνεται στα 0,15~0,20 mm και η περιεκτικότητα σε πυρίτιο αυξάνεται σε 3,4%~3,5%.

Η απώλεια πυρήνα αποτελείται από απώλεια υστέρησης (\\(P_h\\)), απώλεια δινορευμάτων (\\(P_e\\)) και ανώμαλη απώλεια (\\(P_a\\)): • Απώλεια υστέρησης: επηρεάζεται από κρυσταλλική δομή, ακαθαρσίες, εσωτερική τάση, μέγεθος κόκκου και άλλους παράγοντες. • Απώλεια δινορευμάτων: συσχετίζεται έντονα με το πάχος του φύλλου, με τον τύπο να εκφράζεται ως

Ανώμαλη απώλεια: το υπολειπόμενο τμήμα της συνολικής απώλειας πυρήνα μετά την αφαίρεση των δύο παραπάνω απωλειών.

Συνολική απώλεια δινορευμάτων λαμβάνοντας υπόψη την ανώμαλη απώλεια:

Φόρμουλα απώλειας υστέρησης:

Φόρμουλα συνολικής απώλειας:

Η μείωση του πάχους μπορεί να μειώσει την απώλεια δινορευμάτων και τη συνολική απώλεια πυρήνα, ενώ η βελτίωση του τομέα θα αυξήσει την απώλεια υστέρησης.

Εν τω μεταξύ, η αραίωση φύλλων τείνει να προκαλεί ασταθή δευτερογενή ανακρυστάλλωση, θραύση λωρίδων κατά την παραγωγή και άλλα ελαττώματα, τα οποία απαιτούν αυστηρό έλεγχο της χημικής σύνθεσης και ολόκληρης της διαδικασίας παραγωγής.

 

3. Απόδοση νέων προϊόντων B18R065 και B20R070

Η Baoshan Iron & Steel έχει αναπτύξει βαθμούς χαμηλών-πυρήνων-απωλειών B18R065 και B20R070 υιοθετώντας τεχνολογίες όπως καινοτόμος έλεγχος χημικής σύνθεσης, επαγωγική θέρμανση, επίστρωση υψηλής-τάσης και χάραξη λέιζερ:

 

Οι ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες του B20R070 είναι βασικά ισοδύναμες με ξένα προϊόντα ποιότητας 0,2 mm 070.

 

Σύγκριση μηχανικών ιδιοτήτων: Δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των B18R065, B20R070 και B23R075. Η διαδικασία κοπής θα ελέγχεται αυστηρά για να διασφαλίζεται η ποιότητα της επεξεργασίας.

 

Πίνακας 1 Δείκτες μηχανικών ιδιοτήτων λεπτών-κοκκίων μετρητών-προσανατολισμένου ηλεκτρικού χάλυβα

Βαθμός	Αντοχή εφελκυσμού (Διαμήκης) / MPa	Αντοχή διαρροής (Διαμήκης) / MPa	Επιμήκυνση (Μήκος) / %	HV1
B23R075	352	330	12	200
B20R070	348	327	11	192
B18R065	345	322	14	189

 

4. Πλεονεκτήματα εφαρμογής των B18R065 και B20R070 σε μετασχηματιστές υψηλής απόδοσης

 

Το GB 20052 είναι ένα υποχρεωτικό εθνικό πρότυπο που απαιτεί σημαντικές μειώσεις στις μη-απώλειες φορτίου και τις απώλειες φορτίου, καθιστώντας τον ηλεκτρικό χάλυβα με εξαιρετικά-χαμηλή απώλεια πυρήνα- τη βέλτιστη επιλογή υλικού.

 

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη βελτιστοποιημένη σχεδίαση ενός μετασχηματιστή διανομής εξοικονόμησης ενέργειας 630 kVA: η αναβάθμιση της ποιότητας ηλεκτρικού χάλυβα με προσανατολισμό σε κόκκους-επιτρέπει στον μετασχηματιστή να σχεδιαστεί με υψηλότερη πυκνότητα μαγνητικής ροής, η οποία μειώνει την περιοχή διατομής-του πυρήνα του σιδήρου.

 

Αυτό μειώνει περαιτέρω το βάρος των περιελίξεων, των δεξαμενών μετασχηματιστών, του μονωτικού λαδιού και άλλων εξαρτημάτων, με αποτέλεσμα μια πιο συμπαγή συνολική δομή και 3%~4% βελτίωση στην απόδοση κόστους. Επομένως, τα B18R065 και B20R070 χρησιμεύουν ως τα προτιμώμενα υλικά πυρήνα για μετασχηματιστές υψηλής απόδοσης.

 

5. Απόδοση εφαρμογής χρήστη

 

Αποτελέσματα δοκιμής του μετασχηματιστή διανομής ενεργειακής απόδοσης Κλάσης 1 Model S-M-315/10-NX1 που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με κατασκευαστές μετασχηματιστών:

• B18R065: Η απώλεια χωρίς-φορτίο είναι 13% χαμηλότερη από την τυπική τιμή, με επίπεδο θορύβου μόνο 42 dBA. Όλοι οι τεχνικοί δείκτες υπερβαίνουν τις καθορισμένες τυπικές απαιτήσεις.
• B20R070: Η ηλεκτρομαγνητική του απόδοση είναι ισοδύναμη με αυτή του εισαγόμενου ηλεκτρικού χάλυβα ποιότητας 0,2 mm.

Πίνακας 2 Παράμετροι δοκιμής του μετασχηματιστή κατανομής ενεργειακής απόδοσης κλάσης 1 S-M-315/10-NX1 με διαφορετικά υλικά πυρήνα

Βαθμός υλικού πυρήνα	Όχι-Απώλεια φορτίου / W		Απώλεια φορτίου / W		Όχι-Φόρτωση ρεύματος / %		Επίπεδο θορύβου / dBA
	Πρότυπο	Μετρημένος	Πρότυπο	Μετρημένος	Πρότυπο	Μετρημένος	Πρότυπο	Μετρημένος
B18R065	340	298301	3065	29462931	0.35	0.21	48	4142
B20R070	340	329332	3065	29452877	0.35	0.190.21	48	-
Εισαγόμενο 0,2 χιλιοστά Grade 070	340	325327	3065	29632960	0.35	0.150.16	48	-

 

6. Συμπεράσματα και προοπτικές

Η συνεχής αναβάθμιση των υποχρεωτικών προτύπων μετασχηματιστών διανομής υψηλής απόδοσης παγκοσμίως έχει γίνει βασικός μοχλός για τη συνεχή βελτίωση της απόδοσης του βασικού υλικού. Οι διαδοχικές αναθεωρήσεις του GB 20052 της Κίνας καθοδηγούν ρητά την κατασκευή μετασχηματιστών προς χαμηλότερες απώλειες και υψηλότερη αξιοπιστία, δημιουργώντας ευρείες ευκαιρίες εφαρμογής για χάλυβες πυριτίου υψηλής ποιότητας λεπτόκοκκου προσανατολισμένους σε κόκκους.

 

Με την πλήρως αυτοαναπτυγμένη τεχνολογία διεργασιών της, οι βαθμοί B20R070 και B18R065 της Baosteel έχουν φτάσει σε διεθνώς προηγμένα επίπεδα και έχουν επιτύχει εφαρμογή όγκου στους μετασχηματιστές διανομής ενεργειακής απόδοσης Tier 1. Ειδικότερα, οι μετασχηματιστές που χρησιμοποιούν B18R065 έχουν επιδείξει απώλειες χωρίς φορτίο πάνω από 13 % κάτω από το τυπικό όριο, σημειώνοντας μια σημαντική ανακάλυψη για οικιακά υλικά σε εφαρμογές μετασχηματιστών υψηλής ενεργειακής απόδοσης. Η Baosteel έχει γίνει ο πρώτος παραγωγός στον κόσμο που μπορεί να προμηθεύει ταυτόχρονα χάλυβα πυριτίου 0,20 mm και 0,18 mm υψηλής διαπερατότητας προσανατολισμένο σε κόκκους σε όγκο.

 

Κοιτάζοντας το μέλλον, η Baosteel θα συνεχίσει να επεκτείνει την παραγωγική ικανότητα 0,20 mm και 0,18 mm λεπτόκοκκων χάλυβων πυριτίου, βελτιώνοντας περαιτέρω τη συνοχή και την ποιότητα της επιφάνειας του προϊόντος και θα επιταχύνει την ανάπτυξη προϊόντων επόμενης γενιάς με ακόμη μικρότερες απώλειες σιδήρου και υψηλότερη μαγνητική επαγωγή, παρέχοντας ισχυρότερη υποστήριξη μετασχηματιστή ανόδου.

 

 

Χάλυβας GNEE, ως εξουσιοδοτημένος διανομέας του χάλυβα πυριτίου με προσανατολισμό σε κόκκους Baosteel, διατηρεί μακροπρόθεσμα απόθεμα της πλήρους σειράς βαθμών υψηλής διαπερατότητας λεπτού εύρους, συμπεριλαμβανομένων των B18R065 και B20R070. Προσφέρουμε υπηρεσίες κοπής, κοπής και άλλες υπηρεσίες επεξεργασίας, που υποστηρίζονται από επαγγελματική τεχνική υποστήριξη. Καλωσορίζουμε όλους τους κατασκευαστές μετασχηματιστών να ρωτήσουν ή να επισκεφθούν τις εγκαταστάσεις μας. Δεσμευόμαστε να σας παρέχουμε προϊόντα υψηλής ποιότητας και ικανοποιητική εξυπηρέτηση.

 

Ζητήστε μια προσφορά