Amorphous Alloy Transformers for High-efficient and Energy Conservation Low Noise
admin
2022-09-17
高效节能低噪声非晶合金变压器
Amorphous Alloy Transformers for High-efficient and Energy Conservation Low Noise
技术编号
JX-004
提供单位
江西理工大学
技术大类
资源能源利用技术
联系人
刘道生
技术类型
能源回收与节约技术
电话
17770145289
邮箱
daoshengliu@aliyun.com
适用范围
节能环保产业中高效节能装备制造
推荐单位
中国有色金属工业协会
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技术简要说明该类低噪声节能型非晶合金变压器采用了宏微观减振降噪方法,通过机电磁融合减振和微腔阻尼抑噪一体化技术实现非晶合金变压器的高效节能低噪声特点,包括针对非晶合金振动最大点的结构拓扑优化方法;基于亥姆霍兹共振原理的吸声器设计;自主研发的一种铁心与油箱的振动监测模块;新型高压线圈的设计;低成本非晶合金变压器参数优化方法。
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技术提供方江西理工大学
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技术主要指标信息此类高效节能低噪声非晶合金变压器运行噪声比国标规定噪声值降低25dB以上;空载损耗仅为S11系列变压器的1/3。
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商业应用情况江西赣电电气公司采用本项目,建成1条年产6000台高效节能型低噪声非晶合金变压器的生产线,已累计生产低噪声节能型非晶合金变压器9526台,累计销售收入2.0008亿元,实现利润2375.24万元,上缴税收780.33万元;上海博纳杰陈电气有限公司采用本项目建成1条生产2500台高效节能型低噪声非晶合金变压器的生产线,已累计生产低噪声节能型非晶合金变压器5892台,累计销售收入1.2013亿元,实现利润1231.35万元,上缴税收468.49万元。
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资目标为打造一流的高效节能型低噪声非晶合金变压器生产基地,月产能达到420台,年产能达5000台。本项目分两期实施,第一期达到自己设计、自主采购、高低压绕线、器身装配、总装及完成相关的出厂试验,取得生产资质(产品通过国家变压器质量监督检测中心的突发短路及相关试验);第二期是在第一期的基础上添加非晶合金铁心生产线,以达到关键零部件自主生产的能力。一期所需生产设备清单为:箔式绕线机、高压半自动线绕机、器身装配台、端绝缘折边机、滚道、工装、压模、直空注油设备、直空滤油设备及管路、固化炉、器身干燥炉、压机、纸板压痕机、剪板机、低压绕线机、曲线锯,金额总计为3195500元,非晶合金变压器工厂试验装置总价约为350000元;二期主要是增加铁心加工线设备,价格为2379500元。
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年运行维护费用为了加快项目的推进速度,最好采用现成厂房作为生产场所。为了更好地推进项目,把工作落实到个人,合理分配场地平整的时间节点及责任人。一期各工序所需配置人员合计56人,委外学习9人,技术及管理人员拟配置7人;二期拟配置30人于非晶合金铁心加工。按变压器行业通常规律,人工费用通常为销售额的1.5%~2%。
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投资回收期整个项目计划累计投入592万元,在不投资生产厂房的条件,可实现处回收成本,并实现盈利。本项目重点投入在人力、营销费用、固定资产与原材料等,公司前期,每年保持收入的35%左右,公司规模化发展后,每年保持收入的15%左右,来投入公司的再生产,保证技术领先性和市场开拓力度。
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附加效益0
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综合效益节能型低噪声非晶合金变压器服役期满后,大部分材料可以重新再利用。由于铁心使用非晶合金材料,极大的降低了变压器的空载损耗,其中非晶合金变压器S(B)H15的空载损耗是S9系列变压器的1/3以下,是S11系列变压器的1/2以下。对比非晶合金环氧浇注干式变压器和普通环氧浇注干式变压器总投资和运行成本可知,非晶合金环氧浇注干式变压器总投资及运行成本为1728774.6元,而普通环氧浇注干式变压器的总投资及运行成本为1904394元,非晶合金环氧浇注干式变压器的总投资及运行成本与普通环氧浇注干式变压器相比降低9.2%。若以全国发电量24689亿kWh、线损占发电量7.18%、变压器损耗占线损1/3计算,若全部采用非晶合金变压器,可每年节电220亿kWh以上,减少煤耗830万吨,同时大量降低CO2与SO2的排放量。降噪效果明显,比国家标准GB/T 25446-2018所规定的噪声等级低15%。安装和运行过程无固体废弃物,不会对当地水环境造成影响。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/25
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技术成熟度该技术成熟度属于高级,其工艺路线包括:1.针对非晶合金振动最大点的优化。主要体现在:铁心“V”型搭接结构改进;优化分段箔式绕组;约束铁心振动最大点能量与增设减振垫的复合降噪结构。2.基于亥姆霍兹共振原理的吸声器设计。采用新型高性能组合吸声材料及在油箱内壁增设微孔板,使其与动态油流、空腔和箱壁构成亥姆霍兹效应的微腔集成的消声器。3.“H”型油箱设计。设计了一种H型油箱与上夹板加强筋结构,将H型结构加强筋焊接在振动最大位置处以抑制最大振动点的振动能量。4.新型高压线圈的设计。设计了由薄铜带分段分层绕制与串联集成和内外散热气道优化的绕组新结构与新工艺,使线圈导热性能和过载能力提高了10%。5.非晶合金变压器参数优化。研发了非晶合金油浸式变压器噪声预测系统和参数优化设计系统,可在设计阶段计算出产品的运行噪声值。
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技术适用性与使用条件该技术属于新能源与节能关键设备技术研究及开发应用领域,适用于非晶合金变压器的生产制造,上下游技术链条匹配完善,将拉动上下游产业链的发展,提供更多工作岗位,增加就业机会。低噪声节能型非晶合金变压器每年可节约电量220亿kWh以上,相当于减少煤耗830万吨,同时也大量降低CO2与SO2的排放量,对环境和资源能源利用十分友好,变压器的安装不受地域、规模、环境、资源能源等因素的限制。
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技术稳定性该技术主要针对非晶合金变压器的减震降噪与高效率低成本优化,相关技术部件安装在油箱内,同时优化变压器铁心和绕组,技术应用后将对变压器进行封装,受外部环境干扰较小。该技术产品正常使用年限最低为20年。对于技术产品的工程运行过程,三相突发短路对变压器稳定性影响最大。因此,为保证本技术在实际运行中能保持稳定,需对SBH15-M-400/10型低噪声节能型非晶合金变压器进行稳定性校验。首先是夹件应力场检验。非晶合金变压器在额定运行时高压线圈所受电动力为356.80 Pa,夹件应力值为0.28996 MPa,远远小于Q235-A低碳钢板材料材料的屈服强度235 MPa,满足夹件机械应力的要求,应力最大值在圆角处。最大形变量为0.002318 mm,位移程度为0.06%,夹件外侧最容易发生形变。安全系数为15,表示该电动力对夹件几乎没有影响,不影响其稳定性。增设加强筋后当发生三相短路时,增加加强筋后夹件的应力分布最大值为169.95 MPa,最大应变量为0.0008093 mm,最大形变量为1.0216 mm,位移程度为25.54%,均小于未增设加强筋变状态,符合变压器动稳定要求。
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技术安全性产品高效、节能、环保,符合我国绿色崛起发展理念。所采用的降噪技术,均为对变压器内部结构的改进优化,不会对环境产生污染,技术应用安全可靠。对于节能低成本技术,包括非晶合金带材的使用和对变压器损耗与成本的参数优化,技术应用均安全可靠无污染。且变压器铁心采用的非晶合金带材,能够降低其空载损耗,减少所需发电量,同时节约发电厂煤炭用量。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让该技术具有完整的自主知识产权,取得的相关专利有,一种采用微穿孔板的非晶合金油浸式变压器(ZL201610034433.8)、一种测试变压器噪声的装置(ZL201621134870.9)、具有降噪功能的非晶合金油浸式变压器油箱(ZL201510031867.8)、一种非晶合金干式变压器高压线圈(ZL201720138388.0)、三相非晶合金变油浸式压器参数优化系统-软著(2019SR1221291)、基于智能算法的三相非晶合金干式变压器参数优化系统-软著(2020SR0313489)。