ท่ามกลางความพยายามระดับโลกในการส่งเสริมการประหยัดพลังงาน การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และความเป็นกลางของคาร์บอน หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายซึ่งเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่สุดในระบบไฟฟ้า ได้เห็นประสิทธิภาพการใช้พลังงานกลายเป็นจุดสนใจของนานาชาติ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประเทศเศรษฐกิจหลักๆ ทั่วโลกได้นำมาตรฐานประสิทธิภาพพลังงานขั้นต่ำที่บังคับใช้สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายมาอย่างต่อเนื่อง

ประเทศจีนได้ปรับปรุงมาตรฐานแห่งชาติ GB 20052 ค่าขั้นต่ำที่อนุญาตของประสิทธิภาพการใช้พลังงานและเกรดประสิทธิภาพการใช้พลังงานสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายสามเฟส- โดยกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นทั้งในด้านการสูญเสียขณะไม่มีโหลดและการสูญเสียโหลด การอัพเกรดเกรดประสิทธิภาพการใช้พลังงานของหม้อแปลงช่วยขับเคลื่อนการปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุหลักอย่างต่อเนื่องโดยตรง

 

ในบริบทนี้ Baosteel ได้พัฒนาเหล็กซิลิกอนเกรด B18R065 และ B20R070 ที่มีการสูญเสียธาตุเหล็กต่ำโดยอิสระ ซึ่งมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและคุณลักษณะการประมวลผลที่มีเสถียรภาพ ได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการผลิตปริมาณของหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบประหยัดพลังงานระดับ Tier 1

 

ในฐานะพันธมิตรช่องทางการจำหน่ายที่ได้รับอนุญาตของ Baosteel GNEE Steel สามารถจัดหาเหล็กซิลิคอนเชิงเกรนทั้งสองเกรดเหล่านี้ได้อย่างมีเสถียรภาพ โดยนำเสนอโซลูชันวัสดุที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้แก่ผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้า

 

บทความนี้นำเสนอหลักการพัฒนา พารามิเตอร์ประสิทธิภาพ และผลการใช้งานจริงของผลิตภัณฑ์ทั้งสองนี้อย่างเป็นระบบ โดยเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าในการเลือกใช้และการออกแบบวัสดุ

 

 

1. ภาพรวมของการพัฒนาหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายประสิทธิภาพสูง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เพื่อลดการสูญเสียพลังงานในการส่งและการจำหน่ายและลดการปล่อย CO₂ อย่างมีประสิทธิภาพ ประเทศและภูมิภาคหลักๆ จึงได้ออกหรือแก้ไขมาตรฐานบังคับของหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายประสิทธิภาพสูงอย่างต่อเนื่อง:

• ญี่ปุ่นได้ดำเนินโครงการ "Top Runner Program" ตั้งแต่ปี 2014 โดยยกระดับมาตรฐานประสิทธิภาพของหม้อแปลงอย่างต่อเนื่อง
• สหภาพยุโรปบังคับใช้กฎระเบียบการออกแบบเชิงนิเวศเศรษฐกิจ – ระดับ 2 สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าในปี 2021 โดยกำหนดเกณฑ์ที่สูงขึ้นสำหรับการสูญเสียที่ไม่มีโหลดและการสูญเสียโหลด
• สหรัฐอเมริกานำมาตรฐาน DOE ใหม่สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายมาใช้ในปี 2567 ซึ่งเป็นการอัปเกรดข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพอย่างครอบคลุม
• จีนได้แก้ไข GB 20052 ซ้ำแล้วซ้ำเล่า โดยเพิ่มเกรดประสิทธิภาพพลังงาน เพิ่มค่าขั้นต่ำที่อนุญาต และจำแนกหม้อแปลงออกเป็นสามเกรด: ระดับ 1, ระดับ 2 และระดับ 3

 

การผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบประหยัดพลังงานไม่เพียงต้องการแนวคิดการออกแบบขั้นสูงและอุปกรณ์การผลิตที่ซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังต้องใช้วัสดุหลักคุณภาพสูงด้วย ปัจจุบัน แกนหม้อแปลงส่วนใหญ่ใช้เหล็กซิลิกอนเชิงเกรนเกจบางและโลหะผสมอสัณฐานที่มีเหล็ก แม้ว่าโลหะผสมอสัณฐานจะมีการสูญเสียน้ำหนักน้อยมาก แต่ก็มีข้อจำกัดในแง่ของความกว้างในการผลิต ความทนทาน ความต้านทานต่อความชื้น และสนามแม่เหล็ก ซึ่งส่งผลต่อความสม่ำเสมอของคุณภาพและการใช้งานทั่วไป

 

ในด้านเหล็กกล้าซิลิกอนเชิงเกรน ผู้ผลิตชั้นนำระดับนานาชาติ เช่น Nippon Steel ได้เปิดตัวเกรด 23ZDKH075 และ 20ZDKH070 ในขณะที่ JFE นำเสนอ 20JCSE070 ในประเทศ Baosteel หลังจากทำการวิจัยและพัฒนาอิสระมานานกว่าสิบปี ได้เชี่ยวชาญเทคโนโลยีกระบวนการทั้งหมดสำหรับเหล็กซิลิคอนเชิงเกรนอย่างเต็มรูปแบบ และสร้างกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ซึ่งครอบคลุมความหนาตั้งแต่ 0.18 มม. ถึง 0.35 มม.

 

ในจำนวนนี้ เกรดพรีเมี่ยมแบบบางเกจได้รับการผลิตในปริมาณที่เสถียร และนำไปใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบประหยัดพลังงานระดับ Tier 1 ได้สำเร็จ ดังนั้น Baosteel จึงได้กลายเป็นหนึ่งในผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายทั่วโลกที่สามารถจัดหาเหล็กซิลิคอนเชิงเกรนที่มีการซึมผ่านสูง 0.20 มม. และ 0.18 มม. ในปริมาณพร้อมกันได้

 

2. หลักการพัฒนาวัสดุ

ความหนาโดยทั่วไปของเหล็กซิลิกอนเชิงเกรนคือ 0.23 มม., 0.27 มม. และ 0.30 มม. โดยมีปริมาณซิลิกอนประมาณ 3.0 % โครงสร้างจุลภาคแสดงพื้นผิว Goss ที่แข็งแกร่ง โดยมีทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างง่ายเรียงตัวขนานกับทิศทางการหมุน ส่งผลให้เกิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงตามทิศทางการหมุน ในระหว่างการทำให้เกิดแม่เหล็ก โดเมนแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้น และการเคลือบฉนวนพื้นผิวทำหน้าที่ทั้งฉนวนไฟฟ้าและการปรับแต่งโดเมนแม่เหล็ก

 

 

แนวทางทางเทคนิคหลักในการลดการสูญเสียธาตุเหล็กในเหล็กซิลิคอนเชิงเกรนประกอบด้วยสามประเด็น:ปรับปรุงระดับการวางแนวของเกรน พื้นผิวของผลิตภัณฑ์เรียบโดยไม่ต้องเคลือบฐาน ความหนาลดลงเหลือ 0.15~0.20 มม. และปริมาณซิลิกอนเพิ่มขึ้นเป็น 3.4%~3.5%

การสูญเสียแกนกลางประกอบด้วยการสูญเสียฮิสเทรีซิส (\\(P_h\\)) การสูญเสียกระแสไหลวน (\\(P_e\\)) และการสูญเสียที่ผิดปกติ (\\(P_a\\)): • การสูญเสียฮิสเทรีซิส: ได้รับผลกระทบจากโครงสร้างผลึก สิ่งเจือปน ความเค้นภายใน ขนาดเกรน และปัจจัยอื่นๆ; • การสูญเสียกระแสไหลวน: มีความสัมพันธ์อย่างมากกับความหนาของแผ่น โดยมีสูตรแสดงเป็น

การสูญเสียที่ผิดปกติ: ส่วนที่เหลือของการสูญเสียหลักทั้งหมดหลังจากหักการสูญเสียทั้งสองข้างต้นแล้ว

การสูญเสียกระแสไหลวนทั้งหมดเมื่อพิจารณาถึงการสูญเสียที่ผิดปกติ:

สูตรการสูญเสียฮิสเทรีซิส:

สูตรการสูญเสียทั้งหมด:

การลดความหนาสามารถลดการสูญเสียกระแสไหลวนและการสูญเสียแกนทั้งหมด ในขณะที่การปรับแต่งโดเมนจะเพิ่มการสูญเสียฮิสเทรีซิส

ในขณะเดียวกัน การทำให้แผ่นบางลงมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการตกผลึกซ้ำที่ไม่เสถียร การแตกของแถบระหว่างการผลิต และข้อบกพร่องอื่นๆ ซึ่งต้องมีการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีและกระบวนการผลิตทั้งหมดอย่างเข้มงวด

 

3. ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ใหม่ B18R065 และ B20R070

Baoshan Iron & Steel ได้พัฒนาเกรดการสูญเสีย-แกนกลาง-ต่ำ B18R065 และ B20R070 โดยการนำเทคโนโลยีต่างๆ มาใช้ เช่น การควบคุมองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นนวัตกรรม การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ การเคลือบ-แรงดึงสูง และการเขียนด้วยเลเซอร์:

 

คุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของ B20R070 โดยพื้นฐานแล้วเทียบเท่ากับผลิตภัณฑ์เกรด 070 0.2 มม. ต่างประเทศ

 

การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกล: ไม่มีความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่าง B18R065, B20R070 และ B23R075 กระบวนการตัดจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อรับประกันคุณภาพการประมวลผล

 

ตารางที่ 1 ตัวบ่งชี้คุณสมบัติทางกลของ-เกรนเกจ-เหล็กไฟฟ้าเชิงบาง

ระดับ	ความต้านแรงดึง (ตามยาว) / MPa	กำลังรับผลผลิต (ตามยาว) / MPa	การยืดตัว (ตามยาว) / %	HV1
B23R075	352	330	12	200
B20R070	348	327	11	192
B18R065	345	322	14	189

 

4. ข้อดีของการใช้งาน B18R065 และ B20R070 ในหม้อแปลงประสิทธิภาพสูง

 

GB 20052 เป็นมาตรฐานบังคับระดับชาติที่ต้องการลด-การสูญเสียโหลดและการสูญเสียโหลดลงอย่างมาก ทำให้เหล็กไฟฟ้าที่มีการสูญเสียแกนต่ำ-แกนต่ำพิเศษ-เป็นทางเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุด

 

การออกแบบที่เหมาะสมที่สุดของหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายประหยัดพลังงาน 630 kVA- เป็นตัวอย่าง: การอัพเกรดเกรดเหล็กไฟฟ้าแบบเกรน- ช่วยให้หม้อแปลงได้รับการออกแบบให้มีความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กสูงขึ้น ซึ่งจะช่วยลดพื้นที่หน้าตัด-ของแกนเหล็ก

 

ซึ่งจะช่วยลดน้ำหนักของขดลวด ถังหม้อแปลง น้ำมันฉนวน และส่วนประกอบอื่นๆ ลงอีก ส่งผลให้โครงสร้างโดยรวมมีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้น และประสิทธิภาพด้านต้นทุนดีขึ้น 3%~4% ดังนั้น B18R065 และ B20R070 จึงทำหน้าที่เป็นวัสดุหลักที่ต้องการสำหรับหม้อแปลงประสิทธิภาพสูง-

 

5. ประสิทธิภาพแอปพลิเคชันของผู้ใช้

 

ผลการทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายประสิทธิภาพพลังงานคลาส 1 รุ่น S-M-315/10-NX1 พัฒนาร่วมกับผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้า:

• B18R065: การสูญเสียโหลดไม่-ต่ำกว่าค่ามาตรฐานถึง 13% โดยมีระดับเสียงเพียง 42 dBA ตัวชี้วัดทางเทคนิคทั้งหมดเกินข้อกำหนดมาตรฐานที่กำหนด
• B20R070: ประสิทธิภาพทางแม่เหล็กไฟฟ้าเทียบเท่ากับเหล็กไฟฟ้าเกรด 070 นำเข้า 0.2 มม.

ตารางที่ 2 พารามิเตอร์การทดสอบของหม้อแปลงจำหน่ายประสิทธิภาพพลังงาน S-M-315/10-NX1 Class 1 พร้อมวัสดุหลักที่แตกต่างกัน

เกรดวัสดุหลัก	ไม่-การสูญเสียโหลด / W		การสูญเสียโหลด / W		ไม่-กระแสโหลด / %		ระดับเสียง / เดซิเบลเอ
	มาตรฐาน	วัดแล้ว	มาตรฐาน	วัดแล้ว	มาตรฐาน	วัดแล้ว	มาตรฐาน	วัดแล้ว
B18R065	340	298301	3065	29462931	0.35	0.21	48	4142
B20R070	340	329332	3065	29452877	0.35	0.190.21	48	-
นำเข้า 0.2 มม. เกรด 070	340	325327	3065	29632960	0.35	0.150.16	48	-

 

6. บทสรุปและแนวโน้ม

การอัปเกรดมาตรฐานหม้อแปลงจำหน่ายประสิทธิภาพสูงที่บังคับทั่วโลกอย่างต่อเนื่องได้กลายเป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุหลักอย่างต่อเนื่อง การแก้ไข GB 20052 ของจีนอย่างต่อเนื่องได้ชี้แนะการผลิตหม้อแปลงให้สูญเสียน้อยลงและมีความน่าเชื่อถือสูงขึ้น สร้างโอกาสการใช้งานที่กว้างขวางสำหรับเหล็กซิลิคอนเกรนระดับพรีเมียมแบบบาง

 

ด้วยเทคโนโลยีกระบวนการที่พัฒนาขึ้นเองอย่างเต็มรูปแบบ เกรด B20R070 และ B18R065 ของ Baosteel ก้าวไปสู่ระดับขั้นสูงในระดับสากล และประสบความสำเร็จในการใช้งานด้านปริมาณในหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบประหยัดพลังงานระดับ Tier 1 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หม้อแปลงที่ใช้ B18R065 ได้แสดงให้เห็นถึงการสูญเสียที่ไม่มีโหลดมากกว่า 13 % ต่ำกว่าขีดจำกัดมาตรฐาน ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับวัสดุภายในประเทศในการใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าประหยัดพลังงานคุณภาพสูง Baosteel ได้กลายเป็นผู้ผลิตรายแรกของโลกที่สามารถจัดหาเหล็กซิลิคอนเชิงเกรนที่มีความสามารถในการซึมผ่านสูง 0.20 มม. และ 0.18 มม. พร้อมกันในปริมาณ

 

เมื่อมองไปข้างหน้า Baosteel จะยังคงขยายกำลังการผลิตเหล็กซิลิกอนแบบเกรนเกจขนาดบาง 0.20 มม. และ 0.18 มม. ต่อไป ปรับปรุงความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์และคุณภาพพื้นผิวให้ดียิ่งขึ้น และเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์ยุคต่อไปด้วยการสูญเสียเหล็กที่ลดลงและการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่สูงขึ้น ให้การรองรับวัสดุที่แข็งแกร่งขึ้นสำหรับการอัพเกรดประสิทธิภาพของหม้อแปลงอย่างต่อเนื่อง

 

 

จีนี สตีลในฐานะผู้จัดจำหน่ายที่ได้รับอนุญาตของเหล็กซิลิกอนเชิงเกรนของ Baosteel จะรักษาสต็อกระยะยาวของเกรดการซึมผ่านสูงแบบบางเกจทั้งหมด รวมถึง B18R065 และ B20R070 เรานำเสนอบริการตัด การตัด และการประมวลผลอื่นๆ ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยการสนับสนุนทางเทคนิคอย่างมืออาชีพ เรายินดีต้อนรับผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าทุกรายเพื่อสอบถามหรือเยี่ยมชมโรงงานของเรา เรามุ่งมั่นที่จะมอบผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงและบริการที่น่าพอใจแก่คุณ

 

ขอใบเสนอราคา