Metoda ograniczania strat bez obciążenia
Strata bez obciążenia jest ważnym parametremtransformator, co stanowi 20% ~ 30% całkowitej straty transformatora. Aby zmniejszyć straty bez obciążenia, konieczne jest zmniejszenie całkowitego rdzenia, strat jednostkowych i współczynnika procesu. Główne sposoby ograniczenia strat bez obciążenia są następujące:
(1) Zastosuj blachę ze stali krzemowej o wysokiej przepuszczalności i blachę ze stopu amorficznego. Zwykła grubość blachy ze stali krzemowej 0.3~0.35mm, niska strata, można zastosować 0.15~0.27mm. Jednocześnie, jeśli zastosuje się układanie schodkowe, utratę żelaza można zmniejszyć o około 8%. Napromienianie laserem, wcięcia mechaniczne i obróbka plazmowa mogą zmniejszyć utratę blachy ze stali krzemowej o wysokiej przepuszczalności. Strata prądu wirowego w arkuszu amorficznego stopu i blachy ze stali krzemowej o zawartości krzemu 6,5% jest mniejsza niż w przypadku zwykłej blachy ze stali krzemowej o wysokiej przepuszczalności.
(2) Zmniejsz współczynnik procesu. Współczynnik strat procesowych jest powiązany z wieloma czynnikami, takimi jak materiał blachy ze stali krzemowej, wyżarzanie urządzeń do wykrawania i ścinania, stopień zaciśnięcia i tak dalej. Bardzo ważne jest również rozsądne dostosowanie dokładności narzędzi do wykrawania i cięcia.
(3) Popraw strukturę rdzenia. Rdzeń nie jest dziurkowany, taśma szklana nie jest związana, powierzchnia czołowa pokryta jest farbą utwardzającą, a faza międzyfazowa jest związana taśmą stalową o wysokiej wytrzymałości. Płyty ciągnące łączące zaciski górny i dolny po obu stronach kolumny rdzeniowej wykonane są z niemagnetycznych płyt stalowych. Wióry żelazne o dużej pojemności nie są malowane w celu poprawy współczynnika wypełnienia i wydajności chłodzenia. Dwa jarzma żelaznego rdzenia są wykonane z wymuszonych narzędzi i klejów, tworząc solidną, płaską, pionową i wysoce precyzyjną całość. Zmniejszenie szerokości zakładki rdzenia może zmniejszyć straty. Na każdy 1% zmniejszenie powierzchni okrążenia, utrata obciążenia bez obciążenia zostanie zmniejszona o 0,3%. Różne marki blach ze stali krzemowej w rdzeniu będą zużywać energię, dlatego należy ją mieszać mniej lub nie mieszać.
(4) Zmniejsz rozmiar okna rdzenia. Zmień izolację uzwojenia (grubość) z izolacji o stałym zwoju na izolację o zmiennym zwoju. Na przykład, zgodnie z rozkładem napięcia udarowego transformatora 120,000/110, grubość izolacji zwojów jednego końca uzwojenia wysokiego napięcia i sekcji regulacyjnej wynosi 1,35 mm, a pozostałych sekcji 0,95 mm. Dlatego po zmniejszeniu rozmiaru okna masa żelaza zmniejsza się o 1,67%. Zakładając bezpieczeństwo, należy rozsądnie zmniejszyć odległość między górnym i dolnym głównym kanałem powietrza, zmniejszyć przepływ oleju między placem, zmniejszyć odległość między fazami i wzmocnić obróbkę izolacyjną (dodać pierścienie narożne, przegrody itp.). Uzwojenie przyjmuje strukturę połowy kanału olejowego, aby skrócić odległość środkową, masę żelaza i utratę żelaza w kolumnie rdzeniowej.
(5) Zaprojektuj rdzeń nierezonansowy. Częstotliwość rezonansowa żelaznego rdzenia jest zaprojektowana w odpowiednim segmencie częstotliwości, tak że nie może wytwarzać silnego rezonansu, a efekt redukcji szumów jest oczywisty i można zaoszczędzić energię zużytą na redukcję szumów.
(6) Transformator rdzeniowy cewki i trójwymiarowy transformator rdzeniowy. Walcowany rdzeń ma o cztery mniej ostrych narożników niż tradycyjny rdzeń laminowany. Uzwojenie ciągłe w pełni wykorzystuje położenie blachy ze stali krzemowej i wykorzystuje proces wyżarzania w celu zmniejszenia dodatkowych strat. W przypadku rdzenia cewki R współczynnik wypełnienia sekcji jest bliski 100%. Jarzmo trójwymiarowego rdzenia ma kształt trójkąta i jest o 25% lżejsze niż rdzeń płasko walcowany. Czynniki te wskazują, że rdzenie walcowane i trójwymiarowe są bardziej energooszczędne.
2. Metody ograniczania strat obciążenia
Utrata obciążenia stanowi od 70% do 80% całkowitej straty, włączając utratę rezystancji prądu stałego uzwojenia (strata podstawowa), utratę wirowania drutu, utratę cyrkulacji między uzwojeniem, utratę drutu i części konstrukcyjne (takie jak szyny, płyta stalowa, ściana skrzynki, śruby , płyta ciągnąca z żelaznym rdzeniem itp.). Główne sposoby ograniczenia utraty obciążenia są następujące:
(1) Ogranicz dodatkowe straty spowodowane wyciekiem magnetycznym. Oblicz bilans amperozwojów i dostosuj amperozwojów zgodnie z wynikiem; Uzwojenie przyjmuje układ niski-wysoki-niski lub wysoki-niski-wysoki; Ogranicz szerokość i grubość płaskiej linii; Wybierz najbardziej odpowiednią metodę transpozycji w zależności od pola magnetycznego; Użyj przewodów transpozycji lub przewodów kombinowanych.
(2) Zmniejsz rozmiar głównej izolacji i wzdłużnej konstrukcji izolacyjnej. Uzwojenie wysokiego napięcia wykorzystuje technologię rozkładu gradientu napięcia o równym impulsie, co może zmniejszyć rozmiar izolacji wzdłużnej. Pomiędzy uzwojeniami zastosowano cienką papierową rurkę i małą szczelinę olejową. Główną izolacją jest papier falisty; Kształt części formującej jest dokładnie taki sam jak kształt ekwipotencjału, kształt pierścienia narożnego jest zgodny z kształtem linii ekwipotencjalnej, a dzielony pierścień narożny służy jako część konstrukcyjna; Wewnętrzna średnica uzwojenia jest nawinięta na papier izolacyjny, ale w środku odcinka przewodu znajduje się osiowy kanał olejowy; Używa się więcej drutu emaliowanego acetalem, a zamiast drutu płaskiego owiniętego w papier o grubości 0.45 mm stosuje się drut acetalowy QQ-2 lub QQB. Ponieważ izolacja pierwszych dwóch zwojów wynosi 2×(0.056~0,079) mm, współczynnik wypełnienia uzwojenia jest wysoki, co spełnia wymagania izolacji zwojów; Większość z nich wykorzystuje uzwojenie cylindryczne. Ponieważ pomiędzy plackami nie ma przepływu oleju, chłodzenie zależy głównie od osiowego pionowego przepływu oleju, dobrego odprowadzania ciepła, dobrego współczynnika wypełnienia i charakterystyki uderzenia, równomiernych zwojów i małej siły zwarcia; Odpowiednio zmniejszyć odległość pomiędzy izolacją główną (średnica, koniec).
(3) Odpowiedni proces przyjmuje się zgodnie z obliczeniami. Na podstawie obliczeń udarności stwierdzono, że pionowa konstrukcja izolacji, podkładka, podpora i metalowa fazka są w dobrym stanie; Oblicz wyciek pola magnetycznego i rozkład prądu wirowego, aby wyznaczyć tryb transpozycji; Rozkład osiowy uzwojenia jest równomierny, a pasek rdzenia wykonany jest z materiału niemagnetycznego. Kolumna rdzeniowa i żelazne części jarzma są wyposażone w specjalne ekranowanie w celu złagodzenia pola elektrycznego; Uzwojenie regulujące ciśnienie jest oddzielane warstwa po warstwie. Proces jest montowany, uzwojenie wewnętrzne jest bezpośrednio nawijane na cylinder izolacyjny, wysokość jest ściśle kontrolowana, tolerancja średnicy jest mała, ustawiona szczelina jest mała, przyjmuje się nowy proces gorącej tulei, używana jest cała taca i płyta dociskowa , uzwojenie transponuje się papierem Dinison, suszy się pod ciśnieniem, a uzwojenie umieszcza się w izolowanej suszarni, aby zapobiec wilgoci.
(4) Używaj przewodów o niskiej stracie i niskiej rezystancji. Użyj rysunku, aby wyciągnąć drut z miedzi beztlenowej, taki jak miedziana prasa do ciągłego wytłaczania. Jeśli można go zastosować w transformatorach, może zaoszczędzić energię i zmniejszyć objętość, a także ma pewne perspektywy zastosowania.
(5) Korzystanie z właściwości konstrukcji konstrukcji izolacyjnej może zmniejszyć objętość. Warstwa wierzchnia, bariera, ekran i warstwa izolacyjna są odpowiednio ustawione, wykorzystując właściwości ciekłego dielektryka oleju transformatorowego; Separator dodaje się do małej szczeliny olejowej wykorzystując efekt odległościowy oleju. Wykorzystanie efektu objętościowego oleju przy użyciu tektury falistej; Użyj efektu grubości warstwy izolacyjnej w oleju, aby zwiększyć izolację i zwiększyć napięcie przebicia, ale nie za grubo; Separator ustawia się wykorzystując charakterystykę odległości maksymalnego natężenia pola dla separatora w oleju.
(6) Zaawansowana konstrukcja izolacji. Zastosowano odpowiednie uzwojenie w celu poprawy współczynnika wypełnienia, a nowe uzwojenie spiralne (lub ciągłe) zastosowano w osiowym kanale olejowym, aby skutecznie zmniejszyć objętość uzwojenia. Struktura kompresyjna materiałów niemetalowych lub niemagnetycznych jest stosowana w części koncentracji wycieku strumienia magnetycznego, a rowek upływu strumienia magnetycznego jest poprowadzony z ekranowaniem elektromagnetycznym, a utratę obciążenia można zmniejszyć o 3% do 8%.
(7) Preferowane wewnętrzne zabezpieczenie uzwojenia. Wewnętrzne środki ochrony uzwojenia obejmują pierścienie kondensatorów, zwoje drutu statycznego, kompensację szeregową (dodatkowy kondensator plackowy), ekran o równym potencjale, splątane uzwojenie lub wewnętrzne uzwojenie ekranu. Wszystkie mają zdolność zmniejszania przepięć stosowanych w izolacji pierwotnej i wzdłużnej pod wpływem udaru, zmniejszając w ten sposób objętość i zużycie energii transformatora.
(8) Długie, okrągłe uzwojenie jest połączone z Yyn0, aby zmniejszyć wysokość i zaoszczędzić energię. Zastosowanie podłużnego żelaznego rdzenia, uzwojenia lub uzwojenia owalnego lub uzwojenia prostokątnego z zaokrąglonymi narożnikami jest w praktyce bardziej energooszczędne niż tradycyjny przekrój okrągły. Yyn0 jest niższy niż złącze połączone przez Dyn11, a cała trójka może dzielić przełącznik złącza dyskowego, który ma prostą konstrukcję i małą objętość. Ten pierwszy jest o 2% cięższy od drugiego w przypadku transformatorów 500 kVA, żelazo jest o 6% cięższe, a olej o 11% cięższy, co pozwala zaoszczędzić materiały i energię. W przypadku transformatorów suchych im wyższe uzwojenie, tym bardziej widoczna jest górna i dolna różnica temperatur, co sprzyja rozpraszaniu ciepła i oszczędzaniu energii.
3. Metody ograniczania strat bezpańskich
Straty bezpańskie są szczególnym przypadkiem utraty obciążenia, dlatego metody ich ograniczania omówiono osobno. Straty bezpańskie obejmują utratę części konstrukcyjnych (zaciski rdzenia, pierścienie ekranujące itp.). Strata przez przewód (uchwyt obudowy); Straty w przewodach równoległych (przez przewody wysokoprądowe) i straty w zbiornikach paliwa. Istnieje kilka głównych sposobów ograniczenia strat bezpańskich:
(1) Zgodnie z analizą magnetyczną i pomiarami fizycznymi, użycie małych zacisków rdzenia, anulowanie jednofazowej płyty rdzenia kolumny środkowej, zwiększenie szczeliny na powierzchni rdzenia i użycie materiałów o niskiej zawartości magnetycznej lub niemagnetycznych do płyty ciągnącej rdzeń oraz części konstrukcyjne (takie jak śruby) w polu wycieku, co może zmniejszyć stratę rozproszenia konstrukcji wewnętrznej.
(2) W przypadku skrzynki wylotowej obudowy i części pokrywy skrzynki należy starannie skonfigurować przewód do kontroli pola magnetycznego, stosując ekranowanie z blachy miedzianej lub materiału niemagnetycznego. Pokrywa obudowy jest wykonana z aluminium. Pomiędzy uzwojeniem a zaciskiem można również umieścić płytę dociskową ze stali krzemowej, aby pochłaniać strumień magnetyczny pomiędzy zaciskiem a zbiornikiem. Opaska z metalu nieżelaznego jest zakopana w miejscu, w którym pole magnetyczne jest najsilniejsze, co może zmniejszyć straty błądzące tulei wysokoprądowej i części drutu. (3) W przypadku dużych transformatorów bocznik magnetyczny przeprowadza się wzdłuż wbudowanej płyty ze stali krzemowej o dużej przepuszczalności wzdłuż ściany skrzynki, a absorpcja strumienia magnetycznego ściany skrzynki nazywa się ekranowaniem magnetycznym; Lub użyj metali nieżelaznych z miedzią i aluminium o wysokiej przewodności jako wykładziny, aby wygenerować reakcję prądów wirowych i zmniejszyć wyciek magnetyczny i ekranowanie ważące w ścianie zbiornika. Ogólnie rzecz biorąc, ekranowanie magnetyczne jest lepsze niż ekranowanie elektryczne, co może zmniejszyć straty spowodowane przez błądzenie zbiornika.
(4) Obliczenia ilościowe pętli przepływu oleju, zastosowanie przegród, rozsądne oddzielenie uzwojeń, równomierne chłodzenie, optymalizacja zbiornika oleju z tektury falistej, chłodnicy wiórów, chłodnicy, energooszczędnego wentylatora, pompy olejowej, w celu uzyskania najbardziej ekonomicznego zużycia energii- Oszczędność chłodzenia i mniejsze straty bezpańskie.
(5) Wentylator z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, wysoka wydajność, niski poziom hałasu. Wymiana starej chłodnicy na nową i zastosowanie chłodnicy zasilanej o zmiennej częstotliwości może zmniejszyć utratę sprzętu pomocniczego.
