非晶合变压器培训教材.ppt

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1、非晶变压器技术简介Ensav™AMDTTech.Seminar美国ASEC公司上海休伯康特能源设备有限公司1任何疑问或技术探讨，请联系：胡雄文(Mr.TomHu)13901602430tomhu@vip.sina.com2介绍涉及内容非晶合金材料的发展历程非晶合金材料的性能特点非晶变压器的技术经济性非晶变压器的主要制造技术非晶变压器的市场现状与趋势3原子排列结构（晶体结构与非晶态结构）非晶合金英赛非晶技术4非晶合金带材的制造过程材料制造英赛非晶技术5非晶材料发展历史1950年：实验室中金属的“非晶状态”被偶然发现1959年：“快速凝固技术”被

2、发明。1966年：研究发现了高磁饱和度的铁基非晶合金。英赛非晶技术6非晶材料带宽变化1972－1975年：铁基非晶合金带材诞生，带宽（0.1英寸）。1975年：“PlanarFlowCasting”的制造方法诞生。1980年：带宽增大到（1英寸）。1990年：商品非晶带材带宽已可达到（8.4英寸）,叠片系数达到80-82％。2000年：商品非晶带材标准带宽：5.6、6.7、8.4英寸，叠片系数达到84－86％。2005年：叠片系数达到88－90％。英赛非晶技术7非晶材料历史自从发现了非晶合金的磁性能以后，把它应用于变压器铁芯就成为电气工程师的

3、一种梦想，因为：磁性能太好了！它的磁性能太好了，它能减少变压器的铁损能达到2/3以上。制造成本低！非晶合金的制造只有一个工序：把钢水直接喷铸到转动的盘上就可直接成材。常用的冷轧硅钢片的制造工序复杂得多，达30余道工序。英赛非晶技术8非晶变压器发展历史80年代早期：非晶合金带材的宽度1英寸，材料性能不稳定；1982年：带宽和材料稳定性得到有效提高：EPRI（美国电力研究院）、ESEERCO（美全国电能研究集团）、GEASECAllignSignal……等八大机构开始联合研发AMDT(非晶合金铁芯变压器)。至1985年末：有1000台AMDT被制

4、造完成并发送到EPRI下的电力公司的90个地点开始商业试运行。英赛非晶技术9非晶变压器可靠性验证EPRI的AMDT评估项目1982年启动，它分为两个阶段：第一阶段，25台，50KVA/15KV箱变样机，被安装在25个不同地点，每6个月测试损耗性能。第二阶段，在90个EPRI会员单位，安装了1000台杆上式配变。运行结果记录：截至1991年11月，共有7台返还工厂修理：其中：3台，外部电弧闪络放电，损坏了高压套管和油箱。1台，油箱损坏，被汽车撞击。1台，低压套管漏油1台，线圈损坏，过载250％几个小时。1台，箱盖过度锈蚀，被安装在海岸边，严重的

5、盐水侵蚀。英赛非晶技术10非晶变压器发展历史非晶合金变压器可靠性验证从1982年至1991年，美国EPRI下属配电网中跟踪观察的1025台非晶变压器挂网试运行，运行良好，没有1台是因为非晶铁芯的问题而返修，非晶材料长期负荷下性能持续保持稳定。在此期间，日本也进行了100台非晶变压器的试运行测试，运行结论完好。1994年（共历时十年），EPRI完全肯定了非晶铁芯变压器的长期稳定性考核，允许非晶变压器在全美电网上运行。英赛非晶技术11非晶合金铁心结构卷铁心DistributedLapLoopAMDT非晶合金铁心英赛非晶技术12非晶合金成品铁芯AM

6、DT非晶合金铁心英赛非晶技术13变压器空载损耗对比表英赛非晶技术14非晶合金磁化曲线英赛非晶技术15非晶合金损耗水平曲线英赛非晶技术16物理参数非晶合金材料的物理特性：1.化学元素组成：硼、硅、铁2.易碎性：薄片，Metglass金属玻璃3.厚度：0.026mm，约为硅钢片的1/104.磁致伸缩程度（λ）：比硅钢高10％英赛非晶技术17压力敏感性－损耗与压力的关系非晶合金是在高速急冷下喷铸成形的，急速冷却时在材料内部会产生内应力，同时材料在加工成铁心的运动过程中会产生机械应力，这些应力都会使非晶合金优异的磁性能变坏。表面压力处理不当，铁心磁特

7、性的恶化是非常显著的。从非晶合金急冷成形到加工成铁心这段过程中产生的应力可通过退火工艺来消除，但铁心在器身装配和运行过程中产生的应力则无法消除。为了使非晶合金铁心获得理想的磁特性，非晶变压器的器身结构设计与装配工艺完全不同于传统硅钢片。如按传统技术制造，损耗的大幅变化将无法预期。英赛非晶技术18温度敏感性－磁饱和与温度的关系磁饱和感应强度Bm和温度的关系晶化温度：“非晶态”被“解冻”的温度，晶体重新按晶体结构有序排列。大部分铁基非晶合金的晶化温度均在500℃以上。居里温度：非晶合金失去导磁能力的温度，一般在400℃（METGLAS2605SA

8、1：395℃）英赛非晶技术19温度敏感性－导磁力、温度与组成元素的关系磁饱和感应强度Bm同材料的化学组成有紧密关系，在材料制造过程中可以通过改变元素的组成来控制材料