Transformador de potènciaés un dels equips més importants del sistema elèctric i la base per assegurar la fiabilitat de l’alimentació elèctrica. Amb el ràpid desenvolupament de tota l’economia nacional, la demanda de transformadors continuarà augmentant. Tanmateix, amb l’augment de la capacitat instal·lada dels transformadors d’energia, l’energia que consumeix també augmenta. Això és inconsistent amb la defensa del meu país de construir una societat que salva energia. Cal prendre mesures tècniques corresponents per reduir la pèrdua del propi transformador. Per tant, és molt necessari estudiar com reduir la pèrdua de transformadors. La pèrdua de transformadors de potència inclou principalment pèrdua de càrrega i pèrdua de càrrega, entre les quals la pèrdua de càrrega inclou la pèrdua perduda. Pèrdua de càrrega de transformadors de potència La pèrdua de transformadors sense càrrega inclou la pèrdua d’histèresi, la pèrdua de corrent de l’Eddy i la pèrdua addicional de materials bàsics. Com que la pèrdua de transformadors sense càrrega pertany a la pèrdua d’excitació, no té res a veure amb la càrrega. 1) La pèrdua d’histèresi és la pèrdua causada pel fenomen d’histèresi en el procés de magnetització repetida de materials ferromagnètics. La mida de la pèrdua d’histèresi és proporcional a l’àrea del bucle d’histèresi. 2) Pèrdua actual. Atès que el nucli en si és un conductor de metall, la força electromotriu generada per la inducció electromagnètica generarà un corrent circulant al nucli, que és el corrent remolí. Com que hi ha un corrent de remolí que flueix pel nucli de ferro i el nucli de ferro té resistència, es produeix una pèrdua de corrent. 3) Pèrdua addicional de ferro. La pèrdua addicional de ferro no està completament determinada pel propi material del transformador, sinó que està relacionada principalment amb l'estructura i el procés de producció del transformador. Els principals motius de pèrdua addicional de ferro són: hi ha components harmònics d’alt ordre a la forma d’ona del flux, que causarà una pèrdua addicional de corrent de remolí; La pèrdua augmenta a causa del deteriorament de les propietats magnètiques causades pel processament mecànic; L’augment de la pèrdua local a les articulacions del nucli de ferro i la zona T entre la columna central i el jou de ferro, etc. Els mètodes principals per reduir la pèrdua de càrrega sense càrrega, ja que la pèrdua sense càrrega és un paràmetre important del transformador, només representa el 2 0% a 3 0% del transformador. Per reduir la pèrdua sense càrrega, cal reduir la quantitat total de nucli de ferro, pèrdua d’unitat i coeficient de procés. Els mètodes principals per reduir la pèrdua de càrrega són els següents: (1) Utilitzeu fulls d’acer de silici de gran permeabilitat magnètica i fulls d’aliatge amorf. El gruix de les làmines d'acer de silici ordinària és 0. 3 a 0. 35 mm, amb pèrdua baixa, i {0. 15 a 0. Al mateix temps, si s’utilitza l’apilament de passos, la pèrdua de ferro es pot reduir al voltant d’un 8%. La irradiació làser, la sagnia mecànica i el tractament en plasma poden reduir la pèrdua de làmines d’acer de silici d’alta permeabilitat. La pèrdua actual de fulls d’aliatge amorf i fulls d’acer de silici amb un contingut de silici del 6,5% realitzat pel principi de refrigeració ràpida és menor que la de les làmines d’acer general d’alta permeabilitat. (2) Reduir el coeficient de procés. El coeficient de pèrdua de procés està relacionat amb molts factors com el material de la làmina d’acer de silici, ja sigui el puny i l’equip de cisalla, i el grau de subjecció. La precisió de l’eina, la instal·lació d’eines raonables i l’ajust dels equips de perforació i cisalla també són molt importants. (3) Millorar l'estructura del nucli. El nucli no està punxat i la cinta adhesiva de vidre no està lligada. La superfície final està recoberta de pintura de curació i el jou de ferro interfase està lligat amb cinta d’acer de gran resistència. Les plaques d’atracció que connecten les pinces superiors i inferiors a banda i banda de la columna del nucli estan fetes de plaques d’acer no magnètiques. Per a fulls de nucli de gran capacitat, no s’utilitza cap tractament de pintura per millorar el factor d’ompliment i el rendiment de refrigeració. Utilitzeu eines de premsa fortes i adhesius per fer dels dos ikes del nucli en un sencer sòlid, plana i alta. Reduir l’amplada de superposició del nucli pot reduir les pèrdues. Per cada reducció de l’1% de l’àrea de solapament, la pèrdua sense càrrega disminuirà en 0. 3%. La barreja de diferents graus de làmines d’acer de silici al nucli consumirà energia, de manera que s’hauria de fer menys o cap barreja. (4) Reduir la mida del nucli de la finestra. Canvieu l’aïllament de gir constant (gruix) del bobinat a l’aïllament de gir variable. Per exemple, segons la distribució de tensió d’impuls d’un transformador 120 000/11 0, el gruix d’aïllament del gir del capçal de bobinatge d’alta tensió i la secció reguladora de tensió és de 1,35 mm, i les altres seccions són 0. 95 mm. Com a resultat, el pes del ferro es redueix en un 1,67% després de la mida de la finestra. Sota la premissa de seguretat, es redueix raonablement la distància principal del canal d’aire entre alt i baix, el canal d’oli entre els pastissos, es redueix la distància de fase i es reforça el tractament d’aïllament (afegint anells de cantonada, particions, etc.). El bobinatge adopta una estructura del canal semi-oli, que redueix la distància central del nucli, redueix el pes del nucli i redueix la pèrdua de ferro. (5) Dissenyar un nucli no resonant. Dissenyar la freqüència de ressonància del nucli en el rang de freqüència adequat de manera que no pugui produir una ressonància forta, cosa que té un efecte significatiu en la reducció del soroll i pot estalviar energia utilitzada per a la reducció del soroll. (6) Utilitzeu transformadors del nucli de ferides i transformadors de nucli tridimensional. El nucli de la ferida té quatre racons menys afilats que el nucli laminat tradicional. El bobinatge continu fa un ús complet de l’orientació de les làmines d’acer de silici. El procés de recuit s’utilitza per reduir les pèrdues addicionals. Per al nucli de ferides del tipus R, el seu factor d'espai transversal és proper a 1 {{1 0 6}} 0%. El jou de ferro del nucli tridimensional està disposat de manera triangular tridimensional, que és un 25% més lleuger que el jou de ferro del nucli de la ferida plana. Aquests factors mostren que el nucli de la ferida i el nucli tridimensional són més eficients energèticament. La pèrdua de la pèrdua de transformador de potència quan el transformador de potència està en funcionament, el corrent passa pel bobinat, que generarà pèrdues de càrrega. La pèrdua de càrrega també s’anomena pèrdua de coure. A més de la pèrdua bàsica de corrent continu, hi ha pèrdues addicionals.1) pèrdua bàsica de coure. Per als transformadors de petita capacitat, la pèrdua de càrrega es refereix principalment a la pèrdua bàsica de coure i la proporció de pèrdues addicionals causada pel camp magnètic de fuites és molt petita.2) pèrdua addicional. La pèrdua addicional inclou principalment tres tipus de pèrdues: pèrdua de corrent de remolí enrotllada, pèrdua de corrent circulant i pèrdua perduda: (a) pèrdua de corrent de remolí enrotllada. Quan un transformador de grans capacitats estigui en funcionament, els voltants del bobinatge generaran un gran camp magnètic de fuites. L’anomenat camp magnètic de fuites significa que una part del flux magnètic passa per l’aire i una part del circuit magnètic és el nucli de ferro. Atès que els conductors dels enrotllaments es troben en el camp magnètic de fuites, el flux magnètic de fuites causarà una pèrdua de corrent de corrent en els conductors. (b) pèrdua de plom. La pèrdua de plom és la suma de les pèrdues de resistència de cada plom del transformador. (c) pèrdua perduda. La pèrdua perduda és la pèrdua causada pel flux magnètic de fuites que passa per parts estructurals d’acer (com ara pinces de placa, plaques de pressió d’acer, ungles de pressió, cargols i parets del dipòsit d’oli, etc.). Els mètodes principals per reduir la pèrdua de pèrdua de pèrdua de càrrega representen el 70% al 80% de la pèrdua total, inclosa la pèrdua de resistència de corrent continu de la pèrdua de bobinatge (pèrdua bàsica), la pèrdua de corrent de remolí al conductor, la pèrdua de corrent que circula entre els conductors de bobinatge paral·lel, la pèrdua de plom i la pèrdua de les parts estructurals (com ara les pinces, les plaques de pressió de l’acer, les parets del dipòsit, els cargols, les plaques de nucli, etc.). Hi ha diversos mètodes principals per reduir la pèrdua de càrrega: (1) limitar la pèrdua addicional causada pel flux magnètic de fuites. Realitzeu el càlcul de l'equilibri d'Ampere-Turn i feu ajustaments d'ampere-torn segons els resultats; Utilitzeu un arranjament "baix-baix" o "alt-baix" per al bobinatge; Limiteu l'amplada i el gruix del fil pla; Seleccioneu el mètode de transposició més adequat segons el càlcul del camp magnètic; Utilitzeu conductors transposats o conductors combinats. (2) Reduir la mida de l'estructura d'aïllament principal i longitudinal. La tecnologia de distribució "igualtat de tensió d'impuls" s'utilitza en el bobinat d'alta tensió per reduir la mida de l'aïllament longitudinal; S'utilitzen tubs de paper prims i petites buits d'oli entre els enrotllaments; El paper ondulat s’utilitza com a aïllament principal; La forma de les parts modelat és exactament la mateixa que l’equipotencial, la forma de l’anell de l’angle s’ajusta a la forma de la línia equipotencial i l’anell d’angle modelat per pètal s’utilitza com a part estructural; El diàmetre interior de la bobinatge es troba en el paper aïllant, però un canal d’oli axial s’estableix al mig del segment de la línia; S'utilitza majoritàriament un fil espantat acetal, i QQ -2 o QQB Acetal Wire s'utilitza en lloc de filferro pla de paper de 0,45 mm de gruix, perquè l'aïllament del torn dels primers dos és 2 × (0,056 ~ 0,079) mm, el factor de farciment de l'anada és elevat i els requisits d'aïllament del torn són complits; Els bobinatges cilíndrics s’utilitzen majoritàriament, perquè no hi ha cap canal d’oli entre els pastissos, i el refredament es basa principalment en el canal d’oli vertical axial, que té una bona dissipació de calor, un bon factor d’ompliment i unes característiques d’impacte, girs uniformes d’amperi i una petita força de curtcircuit; Reduir adequadament la distància principal d’aïllament (diàmetre, final). (3) Adoptar processos rellevants basats en càlculs. L’estructura d’aïllament longitudinal es determina segons el càlcul d’impacte, i les cambres de les pastilles, estades i peces metàl·liques es mantenen en bona forma; El camp magnètic de fuites i la distribució de corrent de remolí es calculen per guiar el mètode de transposició; El bobinatge es distribueix de manera uniforme en la direcció axial i la unió de la columna del nucli està feta de materials no magnètics; Les parts de ferro de la columna i del jou estan equipades amb blindatge especial per facilitar el camp elèctric; El bobinatge que regula la tensió adopta una capa i un toc; El procés adopta el tipus de muntatge, el bobinatge interior s’enrotlla directament al cilindre d’aïllament, les toleràncies d’alçada i diàmetre són estrictament controlades, la bretxa establerta és petita, s’adopta el nou procés d’ajustament calent, la placa de suport integral i la placa de pressió s’adopten i la transposició enrotllada està feta de paper de dinaisison, que es pressiona i s’asseca, i el vent es posa en una calenta que s’assequi a la sala d’assecat. (4) Utilitzeu cables de baixa pèrdua i de baixa resistència. El fil de coure sense oxigen està dibuixat pel mètode de dibuix superior, com ara utilitzar una extrusora contínua de coure. Si es pot utilitzar en transformadors, pot estalviar energia i reduir el volum i té algunes perspectives d'aplicació. (5) Utilitzeu les característiques de l'estructura d'aïllament per dissenyar per reduir el volum. Aprofitant les propietats dielèctriques líquides de l’oli de transformador, configureu adequadament capes, barreres, blindatge i capes aïllants; Aprofiteu el "efecte de distància" del petroli per afegir particions per formar petites llacunes d'oli; Aprofiteu el "efecte de volum" de l'oli per utilitzar paper ondulat; Aprofiteu el "efecte gruix" de la capa aïllant de l'oli per afegir aïllament per augmentar la tensió d'avaria, però no ha de ser massa gruixuda; Aprofiteu la distància entre la partició de l’oli i el pol màxim de la força de camp per configurar la partició. (6) Utilitzeu l’estructura d’aïllament avançat. Utilitzeu bobinatges adequats per augmentar el factor de farciment i utilitzeu bobinatges espirals nous (o continus) amb canals d’oli axial per reduir eficaçment el volum dels enrotllaments. Utilitzeu una estructura compactant feta de materials no metàl·lics o no magnètics a l’àrea de concentració magnètica de fuites i utilitzeu blindatge electromagnètic per fer que la fuga de flux magnètic es pugui reduir, cosa que pot reduir la pèrdua de càrrega del 3% al 8%. (7) optimitzar la protecció interna del bobinatge. Les mesures de protecció interna del bobinatge inclouen anells de condensadors, voltes electrostàtiques, compensació de sèries (capacitança addicional inter-crepe), pantalles equipotencials i bobinats enredats o enrotllaments blindats interns. Tots redueixen la sobretensió que actua sobre l’aïllament principal i longitudinal sota l’impacte, reduint així el consum i el consum d’energia del transformador. (8) Estalvi d’energia mitjançant l’ús de bobinatges oblongs i connexió Yyn0 i reducció de l’altura. S'ha demostrat que l'ús de nuclis oblongs, enrotllaments, enrotllaments el·líptics o enrotllaments rectangulars amb cantonades arrodonides són més eficients energèticament que les seccions circulars tradicionals. La tensió de l’aixeta de la connexió Yyn0 és inferior a la de la connexió Dyn11. Els tres elements poden compartir un canviador de tap. Té una estructura senzilla i un volum reduït. El primer redueix el pes dels cables, el ferro i el petroli en un 2%, 6%i 11%per a transformadors de 500kVA, estalviant així materials i energia. Per als transformadors de tipus sec, com més gran sigui el bobinat, més evident és la diferència de temperatura entre les parts superiors i inferiors. Reduir adequadament l’altura és propici per a la dissipació de la calor i l’estalvi d’energia. Els mètodes principals per reduir les pèrdues perdudes Les pèrdues perdudes són un cas especial de pèrdues de càrrega, de manera que els mètodes per reduir -los es discuteixen per separat. Les pèrdues perdudes inclouen pèrdues de parts estructurals (pinces de nucli, anells de blindatge, etc.); pèrdues en llocs on passen els conductors (seients de bosc); Pèrdues de conductors paral·lels (cables que passen grans corrents) i pèrdues al dipòsit de petroli. Hi ha diversos mètodes principals per reduir les pèrdues perdudes: (1) Segons l’anàlisi magnètica i les mesures físiques, les pèrdues perdudes de l’estructura interna es poden reduir miniaturitzant les pinces del nucli, eliminant les pastilles de columnes centrals d’una sola fase, augmentant les llacunes de la superfície del nucli i utilitzant magnètics o no magnètics per a les plaques del nucli de les plaques de pull (2) Per a la caixa de sortida i part de la coberta de la caixa, configureu detingudament els cables per controlar el camp magnètic, utilitzeu blindatge de plaques de coure o materials no magnètics i feu la coberta de mató amb alumini. Les plaques de pressió de xapa d’acer de silici també es poden configurar entre el bobinatge i les pinces per absorbir el flux magnètic a les pinces, dipòsits d’oli, etc. (3) Per a grans transformadors, les plaques d’acer de silici amb alta permeabilitat magnètica s’incorporen a la paret de la caixa com a xafarders magnètics per absorbir el flux magnètic de la paret de la caixa, que s’anomena blindatge magnètic; o els metalls no ferrosos coure i alumini amb conductivitat elèctrica elevada s’utilitzen com a revestiments per generar corrents de remolí per reduir el flux magnètic de fuites que entra a la paret del dipòsit d’oli, que s’anomena blindatge elèctric. Generalment, el blindatge magnètic és millor que el blindatge elèctric, cosa que pot reduir la pèrdua perduda del dipòsit d’oli. (4) Calculeu quantitativament el circuit de flux de petroli, utilitzeu deflectors, separeu raonablement els enrotllaments per aconseguir un refredament uniforme i seleccioneu dipòsits d’oli corrugat, radiadors de plaques, refrigeradors, ventiladors d’estalvi d’energia i bombes d’oli per obtenir el mètode de refrigeració més econòmica i d’estalvi d’energia per reduir les pèrdues de traça. (5) Utilitzeu ventiladors de plàstic reforçat amb fibra de vidre amb alta eficiència i baix soroll. Substituïu l’antic refrigerador per un nou refrigerador i utilitzeu una font d’alimentació regulada per freqüència variable al refrigerador per reduir la pèrdua d’equips auxiliars. Resum: En resum, aquest treball analitza principalment les causes de la pèrdua de càrrega i la pèrdua de càrrega de transformadors de potència i proposa mètodes de tractament detallats per reduir la pèrdua de càrrega i la pèrdua de càrrega de transformadors de potència. Aquests mètodes poden reduir eficaçment el problema de grans pèrdues de transformadors de potència. Com que encara hi ha molts problemes complicats en les aplicacions d’enginyeria pràctica, encara es necessita una investigació en profunditat sobre com reduir la pèrdua de transformadors d’energia.
