为什么非晶合金比硅钢片更薄？

一个 非晶合金变压器是一种新型节能变压器，其铁芯由……制成 非晶合金 采用带状材料作为变压器铁芯。非晶合金铁芯变压器具有显著的节能和环保优势。与S13变压器相比，非晶合金变压器的空载损耗降低了57%；与S11变压器相比，空载损耗降低了64%；与S9变压器相比，空载损耗降低了72%。

在成型过程中，非晶合金在绕制铁芯时会经历快速冷却并产生应力。非晶合金铁芯材料对机械应力高度敏感，拉伸应力和弯曲应力都会影响其磁性能。为了获得理想的损耗特性，非晶合金铁芯在成型后必须在特定的磁场条件下进行退火处理。然而，退火工艺复杂且精度要求高。由于非晶合金的铁芯损耗随压力增大而增大，因此在退火过程中必须仔细考虑变压器本体的结构设计，并采取适当有效的措施。退火后，非晶合金铁芯材料变得非常脆，容易产生碎屑，因此在生产过程中需要采取特殊的工艺措施。非晶合金铁芯叠片的厚度极薄，仅为0.025mm，不到常用硅钢片厚度的十分之一。非晶合金铁芯的叠片系数也相对较低，仅为0.86。非晶合金的饱和磁通密度也较低（约1.5T），因此非晶合金磁芯的额定磁通密度（1.3-1.4T）低于冷轧硅钢片（1.6-1.7T）。因此，产品设计受到材料特性的限制。

非晶合金变压器的性能

非晶合金铁芯中使用的铁基非晶合金材料缺乏晶体结构，导致其磁化功率低、电阻率高，从而显著降低了涡流损耗。因此，采用非晶合金铁芯的变压器的空载损耗和空载电流都非常低。非晶合金铁芯变压器的空载损耗仅为S11型配电变压器的35%左右，使其特别适用于电力负荷波动较大的地区，例如农村地区、城镇、学校和路灯照明等。然而，有人认为非晶合金铁芯变压器的空载损耗会随时间增加。这种担忧是没有必要的，因为非晶合金的居里温度约为415℃，结晶温度为550℃。这些温度足以满足非晶带材加工、铁芯成型后退火、正常工作温度和短路热稳定性等工艺的要求，因此在实际应用中无需担心结晶问题。

经济效益和社会效益

由于非晶合金铁芯变压器的空载损耗极低，因此具有显著的节能效果，能够有效降低电网线路损耗中与变压器相关的损耗。在当前市场条件下，对SH15型三相油浸式非晶合金铁芯配电变压器和S9型三相油浸式配电变压器进行经济性比较分析表明，非晶合金铁芯配电变压器的投资回收期仅需三年多，之后用户即可享受长期效益。我国每年变压器需求量约为1亿千伏安。如果全面采用非晶合金铁芯变压器，每年可节约用电量超过200亿千瓦时，从而节省近100亿元人民币的能源成本。此外，通过减少二氧化碳和二氧化硫的排放以及最大限度地减少不可回收废弃物的产生，还能带来显著的环境效益。从长远来看，推广非晶合金铁芯变压器不仅能为国家节约大量能源，还能带来显著的环境效益，因此值得广泛推广应用。