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Preis eines Transformators

Preis eines Transformators

Öltransformator

Heute ist die Produktion von Transformer zeichnet sich durch eine große Designvielfalt aus,In relativ kurzen Serien hergestellt, um den Anforderungen verschiedener Kunden mit ständig wechselnden Erwartungen gerecht zu werden. Natürlich haben Schwankungen bei den Rohstoffpreisen erhebliche Auswirkungen.

Der Designer hat eine bestimmte Auswahl an Lösungendie angewendet werden kann, um einen Transformator mit erwarteten Nennverlusten zu bauen. Es ist möglich, zum Beispiel verschiedene magnetische Materialien zu verwenden oder das Verhältnis zwischen dem Niveau der magnetischen Induktion und der Stromdichte zu ändern. Aus Sicht des Herstellers ist es jedoch wichtig, dass die Transformator mit erwarteten Parametern werden optimal ausgelegt.

Es ist auch möglich, das Verhältnis von Kupfer zu variierenauf Stahlmengen. Nach einer alten Faustregel in der Transformatorenindustrie liegt das Produktionskostenoptimum bei einem Verhältnis von Stahl zu Kupfer von 2: 1.

Es ist jedoch ein ziemlich flaches Optimum und vonNatürlich variiert mit dem Preisverhältnis von Stahl zu Kupfer. Unabhängig davon ist zu berücksichtigen, dass die Betriebseigenschaften des Transformators auch bei variierenden Anteilen variieren, insbesondere in Bezug auf Verluste:

Halten der Stromdichten in den Wicklungen undDie magnetische Flussdichte in der Kernkonstante, der Verlust pro Kilogramm Kupfer bzw. Stahl, ist mehr oder weniger konstant. Dabei weist ein nach dieser Philosophie konstruierter Transformator mit mehr Eisen und weniger Kupfer tendenziell höhere Eisenverluste auf, und einer mit mehr Kupfer und weniger Eisen hat höhere Kupferverluste. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Kupfer auf den Boden gebracht wirdund Stahl zahlt sich aus! Die Verbesserung des Kernquerschnitts bei konstanter Windungszahl verringert vielmehr die Kernverluste, und die Erhöhung des Kupferquerschnitts bei konstantem Kernquerschnitt verringert die Kupferverluste.

ZUSAMENFASSEND: Der voluminösere Transformator wird immer effizienter sein, und die Metallpreise sind immer ein Hindernis für die Umsetzung.

Der Fortschritt im BerechnungsumfangDiese Techniken ermöglichen eine Optimierung, um ein genaues Modell der Transformatorgeometrie zu erhalten, wobei der tatsächliche Kernquerschnitt und die Lage der Wicklungen berücksichtigt werden. Es ermöglicht eine genaue Berechnung der Transformatorparameter. Den Herstellern stehen viele Methoden zur Entwurfsoptimierung zur Verfügung, die zur Lösung der jeweiligen Probleme eingesetzt werden können.

Bei den heutigen Rohstoffpreisen (verlustarmStahl 2 500 - 3 000 EUR / Tonne, Kupfer 6 000 - 7 000 EUR / Tonne) Der Richtpreis des Transformators für die 100-kVA-Klasse des Typs "100 kVA" liegt bei etwa 3 000 EUR, 400 kVA bei 7 000 EUR und 1 000 kVA rund 12 000 €.

Die Preis- / Bewertungsmerkmale lassen sich grob beschreiben als:

Formel - Kosten eines Transformators

woher:
C1 - Kosten für Transformator "1"
C0 - Kosten für Transformator "0"
S1n - ist die Nennleistung des Transformators „1“
S0n - ist die Nennleistung des Transformators „0“
x - Exponent (Kostenfaktor)

Das X Faktor beträgt etwa 0,4 bis 0,5. Bei effizienteren Geräten steigt dieser Faktor tendenziell auf 0,6 oder mehr. Trockentransformatoren, die Nennverluste gemäß HD 538-Standard darstellen, sind in der Regel einige Prozent leichter als Öltransformatoren (da sie kein Öl enthalten), sind sie jedoch aufgrund des kostspieligeren Herstellungsprozesses etwa 10 bis 30% teurer als CC 'ölgefüllte Maschinen.

Aufgrund einiger Unterschiede im DesignInsbesondere bei Magnetkreisen sind Leerlaufverluste bei Trockentransformatoren wesentlich höher als bei Öltransformatoren. Dank Optimierungsanstrengungen und Technologieverbesserungen gibt es einen Bereich für die Reduzierung der Herstellungskosten von Transformatoren. Die Rohstoffpreise sind in den letzten Jahren gestiegen und haben den kostensenkenden Effekt von Optimierung und technologischen Verbesserungen aufgewogen.

Die Kosten für aktive Materialien sind typischTransformatoren stiegen zwischen 2003 und 2007 um mehr als 50%. Unter diesen Bedingungen können durch die Optimierung der Transformatorauslegung die Herstellungskosten um etwa 5% gesenkt werden. Dieser Effekt ist bei weniger effizienten Maschinen besser.

Bitte beachten Sie das, wenn der Preis für beide aktiv istMaterial (Magnetstahl und Wickelmaterial) nimmt in gleichem Maße zu, die Optimierung bringt nur geringe Einsparungen bei den Herstellungskosten, wenn die gleichen Verlustniveaus festgelegt werden. Die Hersteller ziehen es daher vor, bestimmte, auf der Kapitalisierung basierende Formeln zu vereinbaren, wenn die Optimierung des Transformators zu Einsparungen bei den Herstellungskosten führen kann.

Heute machen die kostenaktiven Materialien in einem durchschnittlichen Verteilertransformator etwa 50% des Gesamtpreises des Transformators aus. Berücksichtigt man alle Materialien, erhöht sich dieser auf 70% des Gesamtpreises.

Nehmen wir als Beispiel einen typischen Transformator mittlerer Größe

Effizienzsteigerung heute durch weniger LeerlaufVerluste erhöhen die Kosten um etwa 0,3% bis 0,7% für eine Verringerung des Verlusts um 1% im Bereich moderater Verluste (zwischen A 'und C') und von 0,7% (nahe C ') auf 1,4% in einem sehr niedrigen Bereich Verluste (mehr als 20% unter C '). Bei Lastverlusten ist dieser Anteil auch bei geringerer Lastreduzierung höher und liegt zwischen 0,6% und 1%.

Wenn wir anfangen, den Lastverlust im Bereich von Level C minus 15% (neuer Ak-Level) zu reduzieren, können sich die Kosten auf 1,6% erhöhen.

Sehr grob, wenn beide Verluste amGleichzeitig sollten die Kosten theoretisch höher sein (wenn keine Lastverluste durch Hinzufügen von mehr Stahl verringert werden, wird der Kern breiter und erfordert einen längeren Leiterpfad, was zu einem Anstieg des Widerstands und des Lastverlusts führt, während die Lastverluste durch Erhöhung des Leiterquerschnitts verringert werden Kern wird größer und erfordert mehr Stahl), aber tatsächlich ist dieser Effekt bis zu einem gewissen Ausmaß beider Verluste nahezu vernachlässigbar. Darüber hinaus führt das gleichzeitige Reduzieren beider Verluste dazu, das Suboptimum zu erhöhen und beide Reduktions-Extreme weiter zu erreichen, wird extrem teuer und absolut unpraktisch.

Es ist jedoch lohnenswert, diese Last zu erwähnenVerlustreduzierung durch Erhöhung der Menge an Leitermaterial ist nicht unbedingt die kostengünstigste Maßnahme. Wie bereits erwähnt, ist es zur Verringerung von Lastverlusten durch Designoptimierung möglich, die Kupfermenge zu reduzieren, jedoch andere Transformatorparameter zu ändern, z. Hinzufügen von mehr oder höherwertigem Magnetstahl.

Als sehr allgemeiner Vergleich vor zehn JahrenAmorphe Transformatoren waren um den Faktor 2 oder mehr teurer als die europäischen Durchschnittstransformatoren (mit AC-Verlusten). Heute hat sich dieser Anteil auf einen Faktor von 1,5 oder weniger reduziert.

QUELLE: Strategien zur Entwicklung und Verbreitung energieeffizienter Verteiltransformatoren
Bemerkungen: