Выбор марки электротехнической стали

Технико-экономическое обоснование выбора марки стали и проведения отжига распространяется на силовые трансформаторы  в соответствии с требованиями
стандартов на конкретные типы и группы трансформаторов всех классов напряжения мощностью от 25 до 1 250 000 кВ • А с магнитопроводами, изготовленными из электротехнической стали толщиной 0,27; 0,30 и 0,35 мм марок 3404, 3405 и 3406 и имеющими плоскую шихтованную бесшпилечную конструкцию. Холоднокатаная сталь в значительно большей степени, чем горячекатаная, чувствительна к механическим воздействиям.
    В результате механической обработки при заготовке пластин магнитной системы — продольной и поперечной резки, закатки или срезания заусенцев, штамповки отверстий (в конструкциях реакторов) увеличиваются удельные потери и удельная намагничивающая мощность стали. Это ухудшение магнитных свойств стали может быть полностью или в значительной мере компенсировано путем восстановительного отжига заготовленных пластин при 800—820° С. На современных заводах такой отжиг обязательно включается в технологический процесс изготовления пластин после их механической обработки. При отсутствии отжига следует считаться с возможным повышением потерь холостого хода на 8- 10% и тока холостого хода на 25 30%.
 

 Особенно сильно магнитные свойства стали ухудшаются при изготовлении частей магнитной системы путем навивки из холоднокатаной ленты. Такие части должны отжигаться после навивки. При дальнейшей транспортировке после отжига на сборку, а также в процессе сборки остова и стяжки стержней и ярм пластины могут подвергаться различным механическим воздействиям. При этом возникает ухудшение магнитных свойств стали, которое в готовом остове трансформатора снято отжигом быть не может. Чтобы избежать ухудшения магнитных свойств стали и параметров холостого хода трансформатора при выполнении этих операции, пластины не должны подвергаться толчкам, изгибам, ударам и давлениям. Пластины электротехнической стали, заготовленные для сборки магнитной системы, во избежание возникновения между  ними вихревых токов должны быть надежно изолированы одна от другой. Современное нагревостойкое электроизоляционное покрытие обеспечивает достаточно прочную и надежную изоляцию пластин при высоком коэффициенте заполнения сечения пакета пластин сечением чистой стали. При мощностях трансформаторов. превышающих 100 МВА  иногда усиливают изоляцию пластин путем нанесения поверх нагревостойкого покрытия одного слоя лаковой пленки.

Коэффициент заполнения сечения стержня (ярма) сталью KЗ равный отношению активного сечения стержня или ярма Пс к площади его фактического поперечного сечения ПФС, т.е.KЗ =Пс/ПФС , желательно иметь наиболее высоким, потому что понижение этого коэффициента ведет к увеличению сечения магнитной системы и массы металла обмоток. Коэффициент заполнения KЗ , зависит от толщины пластин стали (0,35; 0,30 или 0,27 мм), вида изоляции пластин, силы сжатия пластин и наличия у них такого дефекта, как неплоскостность, т.е. отклонение от плоской формы.
    Коэффициент заполнения KЗ для стали  при современной технологии сборки остова, приведен в таблице 1
электротехническая сталь для трансформаторов

При выборе марки и толщины стали для магнитной системы силового трансформатора следует учитывать, что сталь с более высокими магнитными свойствами имеет существенно более высокую цену, а сталь меньшей толщины при более высоких магнитных свойствах имеет меньший коэффициент заполнения.

   

Эта сталь для получения пакета заданных размеров требует изготовления, отжига и укладки при сборке магнитной системы,большего числа пластин по сравнению со сталью большей толщины.
В табл. 2 приведены сравнительные показатели для стали толщиной 0,35; 0.3 и 0,27 мм
марки трансформаторной стали      В основной массе силовых трансформаторов с учетом трудоемкости отдельных технологических операций, магнитных свойств и цены стали используются стали марок 3404 и 3405 толщиной 0.35 и 0,30 мм. В тех случаях, когда низкие потери являются решающим фактором, может использоваться сталь толщиной 0,27 мм. Для выбора марки стали и, что важно при учебном проектировании, для определения экономической эффективности применения новых марок стали или аморфных сплавов следует использовать упрошенный расчет по приведенным годовым затратам, заменяя одну марку стали на другую. Замена стали на более качественную приводит к удорожанию стоимости трансформатора, так как цена такой стали выше, но при этом уменьшаются потери холостого хода, которые окупаются в течение всего срока работы трансформатора.

К списку статей

 

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

Иконка левого меню
Иконка в правом меню