Energiasäästu, heitkoguste vähendamise ja süsinikuneutraalsuse edendamiseks tehtavate ülemaailmsete jõupingutuste taustal on jaotustrafod kui elektrisüsteemide kõige olulisemad seadmed muutunud nende energiatõhususeks rahvusvahelise tähelepanu keskpunktiks. Viimastel aastatel on maailma suuremad majandused järjestikku kehtestanud jaotustrafode kohustuslikud energiatõhususe miinimumstandardid.

Hiina on vastavalt värskendanud oma riiklikku standardit GB 20052 Kolmefaasiliste jaotustrafode energiatõhususe ja energiatõhususe klasside minimaalsed lubatud väärtused, kehtestades rangemad nõuded nii tühikäigu- kui ka koormuse kadudele. Trafo energiatõhususe klasside täiustamine parandab otseselt südamiku materjalide jõudlust.

 

Selles kontekstis on Baosteeli iseseisvalt välja töötatud madala rauakaoga teraorienteeritud räniterase klassid B18R065 ja B20R070 oma suurepäraste elektromagnetiliste omaduste ja stabiilsete töötlemisomadustega edukalt kasutatud 1. astme energiatõhusate jaotustrafode mahutootmises.

 

Baosteeli volitatud kanalipartnerina suudab GNEE Steel stabiilselt tarnida mõlemat sorti terale orienteeritud räniterast, pakkudes trafotootjatele tõhusat ja usaldusväärset materjalilahendust.

 

See artikkel tutvustab süstemaatiliselt nende kahe toote arenduspõhimõtteid, jõudlusparameetreid ja praktilisi rakendustulemusi, pakkudes trafotootjatele materjali valiku ja disaini viiteallikat.

 

 

1. Ülevaade suure tõhususega jaotustrafode arendusest

Viimastel aastatel on suuremad riigid ja piirkonnad järjestikku välja andnud või läbi vaadanud kohustuslikud suure tõhususega jaotustrafode standardid, et tõhusalt vähendada ülekande- ja jaotuskaod ning vähendada CO₂ heitkoguseid.

• Jaapan on rakendanud "Top Runner Program" alates 2014. aastast, tõstes pidevalt trafode tõhususe kriteeriume;
• Euroopa Liit jõustas 2021. aastal trafode ökodisaini määruse – Tier 2, millega kehtestati tühi- ja koormuskadudele kõrgemad künnised;
• Ameerika Ühendriigid rakendasid 2024. aastal jaotustrafode jaoks uut DOE standardit, millega uuendatakse igakülgselt tõhususnõudeid;
• Hiina on GB 20052 korduvalt läbi vaadanud, lisades energiatõhususe klassid, tõstes minimaalseid lubatud väärtusi ja liigitades trafod kolme klassi: 1. tase, 2. tase ja 3. tase.

 

Energiasäästlike jaotustrafode tootmine nõuab mitte ainult täiustatud disainikontseptsioone ja keerukaid tootmisseadmeid, vaid ka kvaliteetseid südamikumaterjale. Praegu kasutatakse trafosüdamike puhul peamiselt õhukese teraga orienteeritud räniterasest ja rauapõhiseid amorfseid sulameid. Kuigi amorfsetel sulamitel on äärmiselt väike tühikoormusekadu, on neil piiranguid tootatava laiuse, sitkuse, niiskuskindluse ja magnetostriktsiooni osas, mis mõjutavad kvaliteedi ühtlust ja üldist rakendatavust.

 

Terastele orienteeritud räniterase valdkonnas on juhtivad rahvusvahelised tootjad, nagu Nippon Steel, kasutusele võtnud klassid 23ZDKH075 ja 20ZDKH070, samas kui JFE pakub 20JCSE070. Siseriiklikult on Baosteel pärast enam kui kümme aastat sõltumatut uurimis- ja arendustegevust täielikult omandanud kogu teralise räniterase protsessitehnoloogia ja loonud tervikliku tooteperekonna paksustega 0,18 mm kuni 0,35 mm.

 

Nende hulgas on õhukese rööpmelaiusega premium klassid saavutanud stabiilse mahutootmise ja neid on edukalt kasutatud 1. astme energiatõhusates jaotustrafodes. Baosteelist on seega saanud üks väheseid ülemaailmseid tootjaid, kes suudavad samaaegselt tarnida mahuliselt 0,20 mm ja 0,18 mm suure läbilaskvusega teraorienteeritud räniterast.

 

2. Materjali arendamise põhimõtted

Terase orienteeritud räniterase tüüpilised paksused on 0,23 mm, 0,27 mm ja 0,30 mm ning ränisisaldus on umbes 3,0%. Mikrostruktuuril on tugev Gossi tekstuur, mille hõlpsa magnetiseerimise suund on joondatud paralleelselt veeremissuunaga, mille tulemuseks on kõrge magnetiline induktsioon piki veeremissuunda. Magnetiseerimise käigus moodustuvad magnetdomeenid ja pinda isoleeriv kate täidab nii elektriisolatsiooni kui ka magnetdomeeni viimistlemist.

 

 

Peamised tehnilised lähenemisviisid rauakao vähendamiseks teraorienteeritud räniterases hõlmavad kolme aspekti:Parandage tera orientatsiooni astet; toote pind on sile ilma aluskatteta; paksust vähendatakse 0,15–0,20 mm-ni ja ränisisaldust suurendatakse 3,4–3,5%.

Südamiku kadu koosneb hüstereesikaost (\\(P_h\\)), pöörisvoolukaost (\\(P_e\\)) ja anomaalsest kadust (\\(P_a\\)): • Hüstereesikadu: mõjutavad kristallide struktuur, lisandid, sisepinged, tera suurus ja muud tegurid; • Pöörisvoolukadu: tugevas korrelatsioonis lehe paksusega, valemiga väljendatud

Anomaalne kadu: jääkosa kogu tuumakaost pärast ülaltoodud kahe kao mahaarvamist.

Kogu pöörisvoolukadu, võttes arvesse anomaalset kadu:

Hüstereesi kadumise valem:

Kogukao valem:

Paksuse vähendamine võib vähendada pöörisvoolu kadu ja südamiku kogukadu, samas kui domeeni täpsustamine suurendab hüstereesi kadu.

Samal ajal põhjustab lehtede hõrenemine ebastabiilset sekundaarset ümberkristallimist, ribade purunemist tootmise ajal ja muid defekte, mis nõuab ranget kontrolli keemilise koostise ja kogu tootmisprotsessi üle.

 

3. Uute toodete B18R065 ja B20R070 toimivus

Baoshan Iron & Steel on välja töötanud madala -südamiku-kaoastmega klassid B18R065 ja B20R070, võttes kasutusele tehnoloogiad, sealhulgas uuenduslikud keemilise koostise kontrolli, induktsioonkuumutuse, kõrgpingega katmise-ja laserkirjutamise:

 

B20R070 elektromagnetilised omadused on põhimõtteliselt samaväärsed välismaiste 0,2 mm 070-klassi toodetega.

 

Mehaaniliste omaduste võrdlus: B18R065, B20R070 ja B23R075 vahel ei ole olulisi erinevusi. Lõikamisprotsessi tuleb rangelt kontrollida, et tagada töötlemise kvaliteet.

 

Tabel 1 Õhukese-teramõõduga-orienteeritud elektriterase mehaaniliste omaduste näitajad

Hinne	Tõmbetugevus (pikisuunaline) / MPa	Saagistugevus (pikisuunaline) / MPa	Pikendus (pikisuunaline) / %	HV1
B23R075	352	330	12	200
B20R070	348	327	11	192
B18R065	345	322	14	189

 

4. B18R065 ja B20R070 kasutamise eelised suure kasuteguriga transformaatorites

 

GB 20052 on kohustuslik riiklik standard, mis nõuab tühi-koormuskadude ja koormuskadude olulist vähendamist, muutes üli-madala südamiku-kaoga elektriterase optimaalseks materjalivalikuks.

 

Võttes näiteks 630 kVA energiasäästliku-jaotustrafo optimeeritud konstruktsiooni: tera-orienteeritud-elektriterase klassi täiustamine võimaldab konstrueerida trafo suurema magnetvoo tihedusega, mis vähendab raudsüdamiku ristlõikepindala.

 

See vähendab veelgi mähiste, trafopaakide, isoleerõli ja muude komponentide kaalu, mille tulemuseks on kompaktsem üldine struktuur ja 3–4% kulutasuvuse paranemine. Seetõttu on B18R065 ja B20R070 kõrge efektiivsusega trafode eelistatud südamikumaterjalid.

 

5. Kasutajarakenduse jõudlus

 

Koostöös trafotootjatega välja töötatud 1. klassi energiatõhususe jaotustrafo mudeli S-M-315/10-NX1 katsetulemused:

• B18R065: selle tühi-koormuskadu on standardväärtusest 13% madalam ja müratase on vaid 42 dBA. Kõik tehnilised näitajad ületavad kindlaksmääratud standardnõudeid.
• B20R070: selle elektromagnetiline jõudlus on samaväärne imporditud 0,2 mm klassi 070 elektriterase omaga.

Tabel 2 Erinevate südamikumaterjalidega S-M-315/10-NX1 1. klassi energiatõhususe jaotustrafo testimisparameetrid

Põhimaterjali klass	Ei-Koormuskadu / W		Koormuskadu / W		Ei-laadimisvoolu / %		Müra tase / dBA
	Standardne	Mõõdetud	Standardne	Mõõdetud	Standardne	Mõõdetud	Standardne	Mõõdetud
B18R065	340	298301	3065	29462931	0.35	0.21	48	4142
B20R070	340	329332	3065	29452877	0.35	0.190.21	48	-
Imporditud 0,2 mm klass 070	340	325327	3065	29632960	0.35	0.150.16	48	-

 

6. Järeldused ja väljavaade

Kohustuslike ülitõhusate jaotustrafode standardite pidev ajakohastamine kogu maailmas on muutunud põhimaterjalide jõudluse pideva parandamise peamiseks tõukejõuks. Hiina GB 20052 järjestikused muudatused suunavad trafode tootmist selgesõnaliselt väiksemate kadude ja suurema töökindluse poole, luues laialdased kasutusvõimalused õhukeste esmaklassiliste teradele orienteeritud räniteraste jaoks.

 

Täielikult ise väljatöötatud protsessitehnoloogiaga on Baosteeli klassid B20R070 ja B18R065 saavutanud rahvusvaheliselt kõrgetasemelise taseme ja saavutanud mahurakenduse 1. astme energiatõhusates jaotustrafodes. Eelkõige on B18R065 kasutavate trafode tühikoormuskaod üle 13 % alla standardse piiri, mis on märkimisväärne läbimurre kodumaiste materjalide jaoks kõrgekvaliteediliste energiatõhusate traforakenduste puhul. Baosteelist on saanud maailma esimene tootja, kes suudab samaaegselt tarnida mahuliselt 0,20 mm ja 0,18 mm suure läbilaskvusega teraorienteeritud räniterast.

 

Tulevikku vaadates jätkab Baosteel 0,20 mm ja 0,18 mm õhukese teraga orienteeritud räniteraste tootmisvõimsuse laiendamist, toote konsistentsi ja pinnakvaliteedi edasist parandamist ning veelgi väiksema rauakao ja suurema magnetinduktsiooniga järgmise põlvkonna toodete väljatöötamist, pakkudes tugevamat materjalituge trafode käimasolevaks tõhususe suurendamiseks.

 

 

GNEE terasBaosteeli teralise orienteeritud räniterase volitatud edasimüüjana omab pikaajalist laovaru kõigi õhukeste kõrge läbilaskvusega klasside, sealhulgas B18R065 ja B20R070 jaoks. Pakume lõikamis-, lõikamis- ja muid töötlemisteenuseid, mida toetab professionaalne tehniline tugi. Ootame kõiki trafotootjaid meie rajatist küsima või külastama. Oleme pühendunud pakkuma teile kvaliteetseid tooteid ja rahuldavat teenindust.

 

Küsi hinnapakkumist