3D-н хүнд төрхт зүрхний технологи яаж тархалтын трансформаторын салбарыг үүрд хувиргаж буй

Дистрибуцийн трансформаторууд нь дэлхийн цахилгаан дамжуулалтын системүүдийн үндэс болой. Тэд нар хэрэглэгчдийн хүртээлд хүчдлийг бууруулж, түүний үр дүнд суурилдаг ажиллах чадвар нь шүүлтүүрийн найдвартай байдал, ажиллах зардлыг, мөн нүүрстөрөлдүүн ялгаралд шууд нөлөөлж. Хувиргагчийн хавтгай зүрх нь олон жилийн турш стандарт болж ирж, силикон гангаас хийсэн давхаргат хавтгай зүрх нь соронзон замыг бүрдүүлж. Гэтэл түүнд үүрдийн хязгаарлалт байдаг: симметри бус соронзон зам, материал хаягдал, зүрхийн холбогдос газруудад энергийн алдагдал.

Гурван хэмжээст шархан зүрх (3DWC) технологийн тухайд. Энэ новаторчлол нь талбайгүй, давхарласан бүтцүүдийн оронд гурван ижил хүрхүрлүүдийн гурвалжин гурван хэмжээст зүрх үүсгэдэг. Үүний дүнд бүтэн симметрик соронзон хэлхээ, богино соронзон урсгалын замууд, мөн ажиллах чадварын хүчтэршүүлэлт гарч ирдэг. Энэ статтад бид гурван хэмжээст хүрхүрлүүдийн технологи яаж тархалтын трансформаторуудын ажиллах чадварын стандартыг таван гол хэмжээсд шинэ тодорхойлолт өгч буйг судалмуй.

Уламжлалт давхарласан зүрхүүдийн хязгаарлалт

Уламжлалт давхарласан зүрхүүдийн хувьд силикон ган тавицагуудыг хүрхүрлүүдийн хэлбэрт оршуулж, талбайгүй давхарлана. Энэ арга нь гурван том асуудал үүсгэдэг:

• Симметрик бус соронзон хэлхээ — Гурван фазтай талбай цөмд талын суудалд төв суудалд харьцуулахад 20% урт магнитын зам байдаг. Энэ нь ачаалалгүй цахилгаан эрчим хүчний тэнцвэрт байдлыг алдаж, үр ашгийг бууруулдаг.

• Холимог бүлэгт магнитын эсэргүүцэл үүсдэг Давхардаж бүрдсэн хавтгай хуудсны бүх нөгөө холболт магнитын түлхүүр (магнитын урсгалд түлхүүр үзүүлэх) нэмэгдүүр. Энэ нь ачаалалгүй алдагдал ба сүүдрийн гүйдлийг ихэсгүүр.

• Материалын хаягдмал — Хуудсны огтлолцоо процессын үед, түүнд V-хэлбэрт өнцгүүд бүхнүүр, хаягдмал үүсүүр. Типичный материалын ашиглалт 100%-аас хамаагүй доогүүр.

Гурван хэмжээст огтлолцоо цөмийн шийдэл

Гурван хэмжээст огтлолцоо цөм нь гурван тусдаа тархай хүрднүүр, түүдүүр бүр нь чиглүүлсэн силиконын гальваник гөлөөсөн ган буюу аморфныйн хавтгай хуудснаас тасралтгүй огтлолцоо. Эдгээр гурван хүрд нь гурвалжин бүрдэлд зүйлдүүр, гурван хэмжээст магнитын хойч бүрдэл үүсүүр, түүнд:

• Бүх гурван фазын төлөө магнитын замын урт ижил — үнэнхүү симметри

• Холболтгүй — тасралтгүй огтлолцоо нь зөвхөн хоосон зайг арилгүүр

• Гоохон тааруулалт урсгалын чиглэл ба материалын гранулд чиглэл

Үйлдвэрлэх үед өндөр температурт вакуумд халуун хөтлөх (ойролцоогоор 800°C) бас оролцоно, үүнээс гуйлзан төмөр доторх дотоод хүчдүүр арилгагдаж, соронзон шинж чанар нь илүү сайжирна.

1. Энергиин үр дүнтүүлэлт: Хүчдүүр ачаалалгүй алдагдалыг бүүрдүүлэх

3D-хөтлөн хийсэн цөмийн технологиас үүсэх үр дүнтүүлэлтийн өсөлт хүчтэр. Туршилтын өгөгдлүүд харуулж байна:

• Ачаалалгүй алдагдалын бүүрдүүлэлт: S9-хөтлөн хийсэн цөмийн трансформаторуудтай харьцуулж, 3D-хөтлөн хийсэн цөмийн загварууд ачаалалгүй алдагдалыг ойролцоогоор 50% бүүрдүүлнэ. Улсын стандартуудтай харьцуулж, 25–35% бүүрдүүлэлт түпичныйн хувьд тохиолдож байна.

• Ачаалалгүй гүйдлийн бүүрдүүлэлт: Хуучин загваруудаас 70–92% доошоо. Үүнээс шууд хүчдүүр коэффициент сайжирна, дүүрэн сүлжээний алдагдал бүүрдүүлнэ.

• Материал хэмнэлт: 3D-загвар цөмийн хувьд хөтлөн хийсэн цөмүүдтэй харьцуулж, силикон төмөр 25%, хүхэр 2–3% хэмжээтүүдийг хүүрдүүлнэ.

Цөмийн хөтлөн хийсэн коэффициент (соронзон үр дүнтүүлэлтийн үл үр дүнтүүлэлтийн хэмжүүр) хөтлөн хийсэн цөмүүдтэй харьцуулж 1.3–1.5-с 1.05 ойролцоогоор бүүрдүүлнэ. Үүнээс гагцхүү 10–20% алдагдал бүүрдүүлнэ.

Энэ технологийг ашиглаж буй 315 кВА-ийн нэгж нь жилдээ 3,996 кВт/цаг хэмнэлт хийж, CO2 хаягдлыг жилдээ 3.54 тонн бууруулдаг.

2. Богино замын хатуу хяналт тавих чадвар

Гурван өнцөгтэй байрлал нь механик хүч чадалтай. Гурван кадрын хоорондоо дэмжлэгтэй, симметрик магнитын тойрог нь богино замын явдлын үед цахилгаан магнитын хүчнийг тэгш хуваарилдаг. Энэ нь илүү сайн механик тогтвортой байдал, богино замын туршилд тэсвэртэй байх илүү өндөр дамжих түвшинг бий болгодог.

3. Дуу чимээг бууруулах загвар

Ламинат гүрвэлийн дулаан нь магнит ургамал цацагт магнит урсгалын дэргэд цацагтлын бага зэрэг өргөтгөөл, ургамал булангийн сүрдлээс үүсдэг. 3D шархны цөм нь нэгдэлгүй тасралтгүй бүтэц бөгөөд илүү чимээгүй ажилладаг.

Хөдөлгөөнд өртөх шуугиан: 710 децибел нь ламинирсан цогц трансформаторуудаас бага байна. Зарим загваруудад дуу чимээний түвшин 47 дБ хүртэл бага, бараг чимээгүй үйл ажиллагаатай болж байна. Энэ нь 3D шархны цөмийн трансформатордыг дотоод байрлал, орон сууцны газар, дуу чимээтэй бусад орчинд тохиромжтой болгодог.

4. Гурван үе шаттай тэнцвэрт байдал, гармоний бууралт

Магнитын гурван зам яг ижил урттай тул гурван үе шатанд төгс тэнцвэртэй ажилладаг. Энэ нь гурав дахь гармоний урсгалыг бууруулж, нийт эрчим хүчний чанарыг сайжруулдаг. Үүний эсрэгээр, уламжлалт ламинирсан цөмүүд нь талын баганадад 20% урт магнитын замтай байдаг бөгөөд төрөлхийн тэнцвэргүй байдлыг үүсгэдэг.

5. Товчхон хэмжээний

Гурван өнцөгтэй хэлбэр нь үр ашигтай төдийгүй жижигхэн байдаг. Үндсэн нь 1015% бага талбай эзэлдэг бөгөөд өндөр нь уламжлалт нэгжүүдтэй харьцуулахад 1020%-иар багасдаг. Энэ нь орон зай нь ихээхэн үнэтэй байсны хувьд онцгой ач холбогдолтой.

Аморфный сплавын ган, түүний хэт бага алдагдалд (хэдийн хэрэглэж буй силикон гангаас 70% бага алдагдал) 3D ороолт цөмийн геометрийн хамт онцгой сайн нийцдэг. Тасралтгүй ороолт, термик бүтээл, механик хүчний асуудлыг шийдвэрлэн, үйлдвэрлэгчид аморфный сплавын 3D ороолт цөмт трансформаторыг амжилттай худалдааж эхэлжэ.

Китай нь түүнийг анх удаа хөгжүүлж, дотоод үйлдвэрлэгчид одоо 110 кВ хүчдэл, 80 000 кВА чадал хүртэлх 3D ороолт цөмт трансформаторыг үйлдвэрлэж буй. Эдгээр бүтээлүүд сүүлийн GB 20052-2024 энергийн үр дүнтэй бүтээлүүдийн стандартыг хангаж буюу түүнээс дээш бүтээлүүд.

Асуулт 1: Гурван хэмжээст ороолт цөмт трансформатор гэж юу вэ?

А: Энэ нь гурван тасралтгүй ороолтот хүрээс бүрдсэн төвөрхийн тархалтын дамжуулагч. Түүний 3D гурвалжин хэлбэрт зүүдлүүр холбоосгүй, симметрик соронзон хэлхээ үүсгэдэг, мөн уламжлалт хавтгай хавтгайлан шахмуйн төвөрхийнхөөс алдагдал бага.

Асуулт 2: 3D ороолтот төвөрхийн дамжуулагч ямар хэмжээний энергийг хадгалж чаддаг вэ?

Х: S9 хавтгайлан шахмуйн төвөрхийн дамжуулагчаас харьцуулахад ачаалалгүй үед алдагдал 50% хүртэл буурдаг, ачаалалгүй гүйдэл 70–85% хүртэл буурдаг. Типичны 315 кВА нэгжийн хувьд жилийн хадгалалт нь нэг нэгжид 4000 кВт·цаг орчим.

Асуулт 3: 3D ороолтот төвөрхийн дамжуулагчид илүү хоолойн бүүрхүүртүүр вэ?

Х: Тийм. Хөрш дамжуулагчид харьцуулахад дууны түвшин 7–10 дБ-аар доод түвшинд байдаг, зарим загварууд 47 дБ-т ажилладаг.

Асуулт 4: 3D ороолтот төвөрхийн дамжуулагчид ямар хүчдлийн түвшинүүд бүрдүүлсэн вэ?

Х: Түүнд 6 кВ-с 110 кВ-т хүртэлх хүчдлийн түвшинүүд бүрдүүлсэн бөгсөн тархалт ба дэд-дамжуулалтын ихэнх хэрэглээс охшоохын тулд.

Асуулт 5: Аморфный сплав ба силикон гангаас хийсэн 3D ороолтот төвөрхийн ялгаа юу вэ?

А: Аморфных хийн цөмүүд нь алдагдалд бүр бага (силликон гангаас 70% бага), гэтэл материал нь тун зүйлхэн ба хялбар хугарч, үйлдвэрлэх нь илүү хүнд. Силликон гангаас 3-хэмжээст ороолтот цөмүүд нь илүү өргөн үйлдвэрлэдэг ба өндөр хүчдэл/багтаамжийн хүрээнийг хамардаг.

А6: 3-хэмжээст ороолтот цөмт трансформаторууд илүү үнэтүүд юу?

А: Анхны үнэ нь ихэвчлэн хэвийн давхаргат цөмт нэгжүүдээс илүү өндөр бөл, гэтэл трансформаторын ажиллах хугацаанд хүртэлх энергийн хэмнэлт нь ихэвчлэн нэмэлт үнэд компенсаци үзүүлдэг, түүндөө үүрд хоосон ажиллах цаг илүү урт бөл хувилбаруудад.

Гурван хэмжээст ороолтот цөм нь жишээлбэл, дараалан уртгаж ирсэн сайжруулалт биш — трансформаторын цөмийг хэрхэн бүтээх вэ гэдгийг үндэсний төвшинд дахин бодож үзэх явдал юм. Холболтуудыг арилгаж, гурван фазын бүрэн симметрийг хангаж, аморфных хийн шиг өндөр технологийн материалыг ашиглаж, тус технологи дараах үр дүнг үзүүлдэг:

1. хоосон ажиллах үед алдагдал 50% багасдаг

2. хоосон ажиллах гүйдэл 70–90% багасдаг

3. дууны түвшин 7–10 дБ багасдаг

4. материалын хэмнэлт 25%

5. Дөрвөлжин холболтын төлөөлөх чадварыг сайжруулж

6. Бүрэн гурван фазын тэнцвэр

Шинэ энергийн үр ашигт бүрдүүлэлтийн стандартууд, жишээлбэл GB 20052-2024, илүү өндөр үр ашигт бүрдүүлэлтийг шаардаж, нүүрстөрөлдүүлэлтийн багасгалын зорилго нь ногоон сүлжээний төхөөрөмж рүү шилжихийг дэмжин, 3D ороолт цөмийн технологи нь хуваарилалтын трансформаторуудын шинэ тааруулга болой л бүртгэлд орж байна.

Хавтгай хүртэл 3D рүү шилжих нь зүгт геометрийн асуудал биш — харин сүлжээндээс хүмүүсд хүртэлх хүчлүүн хүчдлийг ухаалаг, тогтвортун аргаар хүргэх асуудал.