Спосіб зменшення втрат холостого ходу
Втрати холостого ходу є важливим параметромтрансформатор, що становить 20%~30% загальних втрат трансформатора. Щоб зменшити втрати холостого ходу, необхідно зменшити загальні втрати в сердечнику, блоку та коефіцієнт процесу. Основні способи зменшення втрат холостого ходу:
(1) Використовуйте високопроникний кремнієвий сталевий лист і лист аморфного сплаву. Товщина звичайного кремнієвого сталевого листа 0.3~0.35 мм, низькі втрати, можна використовувати 0.15~{0.27 мм. У той же час, якщо використовується східчасте укладання, втрати заліза можуть бути зменшені приблизно на 8%. Лазерне опромінення, механічне вдавлення та плазмова обробка можуть зменшити втрату листової кремнієвої сталі з високою проникністю. Втрати на вихрові струми листа з аморфного сплаву та листової кремнієвої сталі з вмістом кремнію 6,5% менші, ніж у звичайної листової кремнієвої сталі з високою проникністю.
(2) Зменшити коефіцієнт процесу. Коефіцієнт втрат процесу пов’язаний з багатьма факторами, такими як листовий кремнієвий сталевий матеріал, відпал обладнання для штампування та різання, ступінь затискання тощо. Також дуже важливо розумно регулювати точність інструменту для штампування та ріжучого обладнання.
(3) Поліпшити основну структуру. Серцевина не пробита, склострічка не скріплена, торець покритий затвердіючої фарбою, а міжфаза скріплена високоміцною сталевою стрічкою. Накладні пластини, що з’єднують верхній і нижній затискачі з обох боків основної колони, виготовлені з немагнітних сталевих пластин. Залізна стружка великої місткості не фарбується для покращення коефіцієнта наповнення та ефективності охолодження. Два ярма залізного сердечника виготовлені з примусового інструменту та клею, щоб утворити міцне, плоске, вертикальне та високоточне ціле. Зменшення ширини перекриття серцевини може зменшити втрати. З кожним зменшенням площі колін на 1% втрати холостого ходу зменшуватимуться на 0,3%. Листи кремнієвої сталі різних марок у серцевині споживатимуть енергію, тому їх слід змішувати менше або не змішувати.
(4) Зменшити розмір основного вікна. Змініть ізоляцію (товщину) обмотки з постійного витка на ізоляцію зі змінним витком. Наприклад, відповідно до трансформатора розподілу напруги удару 120,000/110, товщина ізоляції витків одного кінця обмотки високої напруги та регулюючої секції становить 1,35 мм, а інші секції 0,95 мм. Таким чином, після зменшення розміру вікна вага заліза зменшується на 1,67%. Відповідно до умов безпеки, розумно звузіть відстань між високим і нижнім основним повітряним проходом, зменшіть прохід масла між коржами, звузіть відстань між фазами та посиліть обробку ізоляції (додайте кутові кільця, перегородки тощо). Обмотка приймає структуру половинного масляного проходу, щоб скоротити міжцентрову відстань, вагу заліза та втрати заліза в колоні сердечника.
(5) Сконструюйте нерезонансний сердечник. Резонансна частота залізного сердечника розроблена у відповідному частотному сегменті, так що він не може створити сильний резонанс, і ефект зменшення шуму очевидний, і енергія, що використовується для зменшення шуму, може бути збережена.
(6) Трансформатор із сердечником котушки та трансформатор з тривимірним сердечником. Рулонний сердечник має на чотири гострі кути менше, ніж традиційний ламінований сердечник. Безперервна намотка повністю використовує позиціонування листової кремнієвої сталі та застосовує процес відпалу для зменшення додаткових втрат. Для сердечника R-котушки коефіцієнт навантаження секції близький до 100%. Ярмо об'ємного сердечника має трикутну форму і на 25% легше, ніж у плоскокатаного сердечника. Ці фактори свідчать про те, що катані та тривимірні сердечники є більш енергоефективними.
2. Методи зменшення втрат навантаження
Втрати навантаження становлять від 70% до 80% загальних втрат, включаючи втрати опору постійного струму в обмотці (базова втрата), втрати дроту, втрати циркуляції між обмотками, втрати дроту та структурних частин (таких як шини, сталева плита, стінка коробки, болти) , тягова пластина із залізним сердечником тощо). Основні способи зменшення втрат навантаження:
(1) Обмежте додаткові втрати, спричинені магнітним витоком. Розрахувати ампер-витковий баланс і відрегулювати ампер-витки відповідно до результату; Обмотка приймає розташування низький-високий-низький або високий-низький-високий; Обмежте ширину і товщину рівної лінії; Виберіть найбільш підходящий метод транспозиції відповідно до магнітного поля; Використовуйте дроти транспозиції або комбіновані дроти.
(2) Зменшіть розмір основної ізоляції та поздовжньої ізоляції. Обмотка високої напруги застосовує технологію рівноімпульсного градієнта розподілу напруги, яка може зменшити розмір поздовжньої ізоляції. Між обмотками використовується тонка паперова трубка та невеликий масляний зазор. Гофрований папір є основним утеплювачем; Форма формуючої частини точно така ж, як і еквіпотенціальна, форма кутового кільця відповідає формі еквіпотенційної лінії, а розділене кутове кільце використовується як конструктивна частина; Внутрішній діаметр обмотки намотаний на ізоляційний папір, але середина відрізка лінії забезпечена осьовим масляним каналом; Використовується більше емальованого ацетального дроту, а замість плоского дроту, обгорнутого папером товщиною 45 мм, використовується ацетальний дріт QQ-2 або QQB. Оскільки ізоляція перших двох витків становить 2×(0.056~0,079) мм, коефіцієнт заповнення обмотки високий, що відповідає вимогам ізоляції витка; У більшості з них використовується циліндрична обмотка. Оскільки між коржами немає проходу масла, охолодження в основному залежить від осьового вертикального проходу масла, хорошого розсіювання тепла, хорошого коефіцієнта наповнення та ударних характеристик, рівномірних поворотів і невеликої сили короткого замикання; Відповідним чином зменшіть відстань між основною ізоляцією (діаметр, торець).
(3) Відповідний процес приймається відповідно до розрахунку. Відповідно до розрахунку впливу встановлено, що вертикальна ізоляційна конструкція, прокладка, опора та металева фаска знаходяться в хорошому стані; Розрахувати магнітне поле витоку та розподіл вихрових струмів для керування режимом транспозиції; Осьовий розподіл обмотки рівномірний, а стрічка сердечника виготовлена з немагнітного матеріалу. Основна колона та залізні частини ярма забезпечені спеціальним екрануванням для послаблення електричного поля; Обмотка регулювання тиску розділена шар за шаром. Процес збирається, внутрішня обмотка безпосередньо намотується на ізоляційний циліндр, висота суворо контролюється, допуск на діаметр невеликий, заданий зазор невеликий, використовується новий процес гарячої гільзи, використовується весь лоток і натискна пластина , обмотка транспонується папером Dinison із сушінням під тиском, і обмотка поміщається в ізольовану сушильну кімнату для запобігання вологи.
(4) Використовуйте дроти з малими втратами та низьким опором. Використовуйте креслення, щоб витягнути безкисневий мідний дріт, наприклад прес безперервної екструзії міді. Якщо його можна використовувати в трансформаторах, він може економити енергію та зменшувати обсяг, і має певні перспективи застосування.
(5) Використання характеристик конструкції ізоляції може зменшити обсяг. Покривний шар, бар’єр, екран та ізоляційний шар встановлюються належним чином з використанням характеристик рідкого діелектрика трансформаторного масла; Сепаратор додається до невеликого масляного зазору за допомогою дистанційного ефекту масла. Використання об’ємного ефекту масла за допомогою гофрованого паперу; Використовуйте ефект товщини ізоляційного шару в маслі для підвищення ізоляції та збільшення напруги пробою, але не надто товстого; Сепаратор встановлюється за допомогою максимальної відстані напруженості поля, характерної для сепаратора в маслі.
(6) Розширена структура ізоляції. Відповідна обмотка приймається для покращення коефіцієнта наповнення, а нова спіральна (або безперервна) обмотка приймається в осьовому масляному каналі для ефективного зменшення об’єму обмотки. Структура стиснення з неметалевих або немагнітних матеріалів використовується для частини концентрації витоку магнітного потоку, а канавка витоку магнітного потоку прокладена за допомогою електромагнітного екранування, і втрати навантаження можуть бути зменшені на 3% до 8%.
(7) Бажаний внутрішній захист обмотки. Заходи захисту внутрішньої обмотки включають конденсаторні кільця, статичні витки дроту, послідовну компенсацію (додатковий конденсатор для пирога), екран рівного потенціалу, сплутану обмотку або внутрішню екрановану обмотку. Усі вони мають здатність зменшувати перенапруги, що використовуються для первинної та поздовжньої ізоляції під ударом, тим самим зменшуючи об’єм і енергоспоживання трансформатора.
(8) Довга кругла обмотка з’єднана з Yyn0 для зменшення висоти та економії енергії. Використання довгастого залізного сердечника, звивистої або овальної обмотки або прямокутної обмотки із закругленими кутами є на практиці більш енергоефективним, ніж традиційна кругла секція. Yyn0 є нижчим за роз’єм, з’єднаний Dyn11, і ці три можуть спільно використовувати перемикач роз’єму диска, який має просту структуру та малий об’єм. Перший на 2% важчий за другий для трансформаторів потужністю 500 кВА, залізо важче на 6%, масло на 11%, економлячи матеріали та енергію. Для сухих трансформаторів, чим вище обмотка, тим більш очевидна різниця між верхньою та нижньою температурами, що сприяє розсіюванню тепла та енергозбереженню.
3. Методи зменшення паразитних втрат
Блукаючі втрати є окремим випадком втрат навантаження, тому методи їх зменшення обговорюються окремо. До паразитних втрат відноситься втрата структурних частин (затискач сердечника, екрануючих кілець тощо). Втрати через провідник (корпусотримач); Втрати паралельних провідників (через сильнострумові дроти) і втрати паливних баків. Існує кілька основних способів зменшити випадкові втрати:
(1) Відповідно до магнітного аналізу та фізичних вимірювань, використання невеликих затискачів сердечника, скасування однофазної центральної колони сердечника, збільшення зазору на поверхні сердечника та використання низькомагнітних або немагнітних матеріалів для сердечника, що тягне пластину і структурні частини (такі як болти) у полі витоку, що може зменшити випадкові втрати внутрішньої структури.
(2) Для вихідної коробки корпусу та частини кришки коробки ретельно налаштуйте дріт для керування магнітним полем, використовуючи екранування з мідної пластини або немагнітний матеріал, кришка корпусу виготовлена з алюмінію. Пластина з кремнієвої сталі також може бути розташована між обмоткою та затискачем для поглинання магнітного потоку між затискачем і баком. Обв’язувальний кольоровий метал закопується в місці, де магнітне поле є найсильнішим, що може зменшити паразитні втрати сильнострумової втулки та дротяної частини. (3) Для великих трансформаторів магнітний шунт здійснюється вздовж вбудованої кремнієвої сталевої пластини з високою проникністю вздовж стінки коробки, а поглинання магнітного потоку стінки коробки називається магнітним екрануванням; Або використовуйте кольорові метали з високою провідністю, мідь і алюміній як футерівку для генерації реакції вихрових струмів і зменшення магнітного витоку та екранування зважування на стінці бака. Загалом, магнітне екранування краще, ніж електричне екранування, яке може зменшити паразитні втрати бака.
(4) Кількісний розрахунок контуру масляного потоку, використання перегородок, розумне розділення обмоток, рівномірне охолодження, оптимізація гофрованого масляного бака, мікросхемного радіатора, охолоджувача, енергозберігаючого вентилятора, масляного насоса, щоб отримати найбільш економічну енергію- збереження охолодження менше блукаючих втрат.
(5) Вентилятор із армованого скловолокном пластику, висока ефективність, низький рівень шуму. Заміна старого охолоджувача на новий і використання охолоджувача джерела живлення зі змінною частотою може зменшити втрати допоміжного обладнання.
