Un metodo per ridurre le perdite a vuoto
La perdita a vuoto è un parametro importante ditrasformatore, che rappresenta il 20%~30% della perdita totale del trasformatore. Per ridurre le perdite a vuoto, è necessario ridurre il nucleo totale, la perdita unitaria e il coefficiente di processo. I modi principali per ridurre le perdite a vuoto sono i seguenti:
(1) Adottare fogli di acciaio al silicio ad alta permeabilità e fogli di lega amorfa. Lo spessore normale della lamiera di acciaio al silicio 0,3~0,35 mm, a bassa perdita, può essere utilizzato 0,15~0,27 mm. Allo stesso tempo, se si utilizza lo step stacking, la perdita di ferro può essere ridotta di circa l'8%. L'irradiazione laser, la rientranza meccanica e il trattamento al plasma possono ridurre la perdita di fogli di acciaio al silicio ad alta permeabilità. La perdita di correnti parassite di fogli di lega amorfa e fogli di acciaio al silicio con un contenuto di silicio del 6,5% è inferiore a quella dei comuni fogli di acciaio al silicio ad alta permeabilità.
(2) Ridurre il coefficiente di processo. Il coefficiente di perdita del processo è correlato a molti fattori come il materiale della lamiera di acciaio al silicio, la ricottura delle apparecchiature di punzonatura e cesoiatura, il grado di bloccaggio e così via. È anche molto importante regolare ragionevolmente la precisione dell'utensile delle attrezzature di punzonatura e cesoiatura.
(3) Migliorare la struttura centrale. Il nucleo non è perforato, il nastro di vetro non è legato, la faccia finale è rivestita con vernice indurente e l'interfase è legata con nastro d'acciaio ad alta resistenza. Le piastre di trascinamento che collegano le clip superiore e inferiore su entrambi i lati della colonna centrale sono realizzate con piastre di acciaio non magnetiche. I trucioli di ferro di grande capacità non sono verniciati per migliorare il coefficiente di riempimento e le prestazioni di raffreddamento. I due gioghi dell'anima in ferro sono realizzati con utensili forzati e adesivi per formare un insieme solido, piatto, verticale e di alta precisione. Ridurre la larghezza del giro del nucleo può ridurre la perdita. Per ogni riduzione dell'1% dell'area del giro, la perdita a vuoto sarà ridotta del 0,3%. Le diverse marche di lamiere di acciaio al silicio nel nucleo consumano energia, quindi è necessario mescolarle meno o non mescolarle.
(4) Ridurre le dimensioni della finestra principale. Modificare l'isolamento dell'avvolgimento (spessore) da isolamento a spira costante a isolamento a spira variabile. Ad esempio, secondo la distribuzione della tensione d'impatto del trasformatore 120,000/110, lo spessore dell'isolamento della spira di un'estremità dell'avvolgimento ad alta tensione e della sezione di regolazione è 1,35 mm, e le altre sezioni sono 0,95 mm. Pertanto, dopo aver ridotto le dimensioni della finestra, il peso del ferro si riduce dell'1,67%. Con la premessa della sicurezza, restringere ragionevolmente la distanza tra il passaggio d'aria principale alto e quello basso, ridurre il passaggio dell'olio tra la torta, restringere la distanza tra le fasi e rafforzare il trattamento isolante (aggiungere anelli angolari, divisori, ecc.). L'avvolgimento adotta una struttura a mezzo passaggio dell'olio per ridurre la distanza centrale, il peso del ferro e la perdita di ferro della colonna centrale.
(5) Progettare un nucleo non risonante. La frequenza di risonanza del nucleo di ferro è progettata nel segmento di frequenza appropriato, in modo che non possa produrre una forte risonanza e l'effetto di riduzione del rumore sia evidente e l'energia utilizzata per la riduzione del rumore possa essere risparmiata.
(6) Trasformatore con nucleo a bobina e trasformatore con nucleo tridimensionale. Il nucleo laminato ha quattro spigoli vivi in meno rispetto a un nucleo laminato tradizionale. L'avvolgimento continuo sfrutta appieno il posizionamento della lamiera di acciaio al silicio e adotta il processo di ricottura per ridurre ulteriori perdite. Per il nucleo della bobina R, il fattore del ciclo di lavoro della sezione è vicino al 100%. Il giogo del nucleo tridimensionale è di forma triangolare ed è più leggero del 25% rispetto a quello del nucleo laminato piatto. Questi fattori indicano che i nuclei laminati e tridimensionali sono più efficienti dal punto di vista energetico.
2. Metodi per ridurre le perdite di carico
La perdita di carico rappresenta dal 70% all'80% della perdita totale, inclusa la perdita di resistenza CC dell'avvolgimento (perdita di base), perdita di vortice del filo, perdita di circolazione tra gli avvolgimenti, perdita del filo e parti strutturali (come stecche, piastra in acciaio, pareti della scatola, bulloni , piastra di trazione con nucleo in ferro, ecc.). I modi principali per ridurre la perdita di carico sono i seguenti:
(1) Limitare la perdita aggiuntiva causata dalla dispersione magnetica. Calcolare il bilancio amperspire e regolare gli amperspire in base al risultato; L'avvolgimento adotta la disposizione basso-alto-basso o alto-basso-alto; Limita la larghezza e lo spessore della linea piatta; Selezionare il metodo di trasposizione più adatto in base al campo magnetico; Utilizzare cavi di trasposizione o cavi combinati.
(2) Ridurre le dimensioni dell'isolamento principale e della struttura isolante longitudinale. L'avvolgimento ad alta tensione adotta la tecnologia di distribuzione del gradiente di tensione a impulso uguale, che può ridurre le dimensioni dell'isolamento longitudinale. Tra gli avvolgimenti vengono adottati tubi di carta sottili e un piccolo spazio d'olio. La carta ondulata è l'isolante principale; La forma della parte formante è esattamente la stessa dell'equipotenziale, la forma dell'anello angolare è coerente con la forma della linea equipotenziale e l'anello angolare diviso viene utilizzato come parte strutturale; Il diametro interno dell'avvolgimento è avvolto sulla carta isolante, ma la metà del segmento di linea è provvista di un passaggio assiale dell'olio; Viene utilizzato più filo smaltato in acetale e viene utilizzato filo acetalico QQ-2 o QQB invece del filo piatto avvolto in carta spesso 0,45 mm. Poiché l'isolamento delle prime due spire è 2×(0.056~0,079) mm, il coefficiente di riempimento dell'avvolgimento è elevato e soddisfa i requisiti di isolamento delle spire; La maggior parte di essi utilizza un avvolgimento cilindrico. Poiché non vi è passaggio dell'olio tra i pannelli, il raffreddamento dipende principalmente dal passaggio assiale verticale dell'olio, dalla buona dissipazione del calore, dal buon coefficiente di riempimento e dalle caratteristiche di impatto, dalle curve uniformi e dalla piccola forza di cortocircuito; Ridurre opportunamente la distanza tra l'isolamento principale (diametro, estremità).
(3) Il relativo processo viene adottato in base al calcolo. Secondo il calcolo dell'impatto, si determina che la struttura isolante verticale, il cuscinetto, il supporto e lo smusso metallico sono in buone condizioni; Calcolare il campo magnetico di dispersione e la distribuzione delle correnti parassite per guidare la modalità di trasposizione; La distribuzione assiale dell'avvolgimento è uniforme e la cinghia centrale è realizzata in materiale non magnetico. Le parti in ferro della colonna centrale e del giogo sono dotate di schermatura speciale per alleviare il campo elettrico; L'avvolgimento di regolazione della pressione è separato strato per strato. Il processo è assemblato, l'avvolgimento interno è avvolto direttamente sul cilindro isolante, l'altezza è rigorosamente controllata, la tolleranza del diametro è piccola, lo spazio impostato è piccolo, viene adottato il nuovo processo con manica calda, vengono utilizzati l'intero vassoio e la piastra di pressione , l'avvolgimento viene trasposto da carta Dinison, con asciugatura a pressione, e l'avvolgimento viene posto nell'essiccatoio coibentato per evitare l'umidità.
(4) Utilizzare cavi a bassa perdita e bassa resistenza. Utilizzare il disegno per estrarre il filo di rame privo di ossigeno, come la pressa per estrusione continua di rame. Se può essere utilizzato nei trasformatori, può risparmiare energia e ridurre il volume e ha determinate prospettive di applicazione.
(5) L'utilizzo delle caratteristiche del design della struttura isolante può ridurre il volume. Lo strato di copertura, la barriera, lo schermo e lo strato isolante sono impostati opportunamente utilizzando le caratteristiche del dielettrico liquido dell'olio del trasformatore; Il separatore viene aggiunto al piccolo traferro dell'olio sfruttando l'effetto della distanza dell'olio. Utilizzando l'effetto volume dell'olio utilizzando carta ondulata; Utilizzare l'effetto spessore dello strato isolante nell'olio per aumentare l'isolamento e aumentare la tensione di rottura, ma non troppo spesso; Il separatore viene impostato utilizzando la distanza massima dell'intensità di campo caratteristica del separatore nell'olio.
(6) Struttura isolante avanzata. Viene adottato l'avvolgimento adatto per migliorare il coefficiente di riempimento e il nuovo avvolgimento a spirale (o continuo) viene adottato nel passaggio assiale dell'olio per ridurre efficacemente il volume dell'avvolgimento. La struttura di compressione di materiali non metallici o non magnetici viene utilizzata per la parte di concentrazione della dispersione del flusso magnetico e la scanalatura di dispersione del flusso magnetico viene instradata con schermatura elettromagnetica e la perdita di carico può essere ridotta dal 3% all'8%.
(7) Protezione interna dell'avvolgimento preferibile. Le misure di protezione dell'avvolgimento interno includono anelli di condensatori, spire di filo statico, compensazione in serie (condensatore a torta aggiuntivo), schermo a potenziale uguale, avvolgimento aggrovigliato o avvolgimento schermato interno. Hanno tutti la capacità di ridurre le sovratensioni utilizzate per l'isolamento primario e longitudinale sotto shock, riducendo così il volume e il consumo energetico del trasformatore.
(8) Il lungo avvolgimento circolare è collegato a Yyn0 per ridurre l'altezza e il risparmio energetico. Utilizzando un'anima di ferro oblunga, l'avvolgimento o l'avvolgimento ovale o l'avvolgimento rettangolare con angoli arrotondati risulta in pratica più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ad un tradizionale a sezione circolare. Yyn0 è inferiore al connettore collegato da Dyn11 e i tre possono condividere un interruttore del connettore del disco, che ha una struttura semplice e un volume ridotto. Il primo è più pesante del 2% rispetto al secondo per trasformatori da 500kVA, il ferro è più pesante del 6%, l'olio è più pesante dell'11%, con conseguente risparmio di materiali ed energia. Per i trasformatori a secco, maggiore è l'avvolgimento, più evidente è la differenza di temperatura superiore e inferiore, che favorisce la dissipazione del calore e il risparmio energetico.
3. Metodi per ridurre le perdite disperse
La perdita vagante è un caso speciale di perdita di carico, quindi i metodi per ridurla vengono discussi separatamente. La perdita vagante comprende la perdita di parti strutturali (clip del nucleo, anelli di schermatura, ecc.). Perdita attraverso il conduttore (supporto custodia); Perdite di conduttori paralleli (attraverso cavi ad alta corrente) e perdite di serbatoi di carburante. Esistono diversi modi principali per ridurre la perdita di randagi:
(1) Secondo l'analisi magnetica e la misurazione fisica, l'uso di piccole clip del nucleo, annulla la piastra centrale della colonna centrale monofase, aumenta lo spazio sulla superficie del nucleo e utilizza materiali a basso magnetismo o non magnetici per la piastra di trazione del nucleo e le parti strutturali (come i bulloni) nel campo di perdita, che possono ridurre la perdita vagante della struttura interna.
(2) Per la scatola di uscita dell'involucro e parte del coperchio della scatola, configurare attentamente il cavo per controllare il campo magnetico, utilizzando una schermatura in piastra di rame o materiale non magnetico, il coperchio dell'involucro è in alluminio. La piastra in acciaio al silicio può anche essere disposta tra l'avvolgimento e il morsetto per assorbire il flusso magnetico tra il morsetto e il serbatoio. Il metallo non ferroso della reggia è sepolto nel punto in cui il campo magnetico è più forte, il che può ridurre la perdita vagante della boccola ad alta corrente e della parte del filo. (3) Per i trasformatori di grandi dimensioni, lo shunt magnetico viene effettuato lungo la piastra di acciaio al silicio incorporata con elevata permeabilità lungo la parete della scatola e l'assorbimento del flusso magnetico della parete della scatola è chiamato schermatura magnetica; Oppure utilizzare metalli non ferrosi con rame e alluminio ad alta conduttività come rivestimento per generare reazioni a correnti parassite e ridurre le perdite magnetiche e la schermatura del peso nella parete del serbatoio. In generale, la schermatura magnetica è migliore della schermatura elettrica, che può ridurre le perdite vaganti del serbatoio.
(4) Calcolo quantitativo del circuito del flusso dell'olio, utilizzo di deflettori, ragionevole separazione degli avvolgimenti, raffreddamento uniforme, ottimizzazione del serbatoio dell'olio ondulato, radiatore a trucioli, dispositivo di raffreddamento, ventola a risparmio energetico, pompa dell'olio, per ottenere l'energia più economica. risparmio di raffreddamento, meno perdite disperse.
(5) Ventola in plastica rinforzata con fibra di vetro, alta efficienza, bassa rumorosità. La sostituzione del vecchio dispositivo di raffreddamento con uno nuovo e l'adozione di un dispositivo di raffreddamento con alimentatore a frequenza variabile possono ridurre la perdita di apparecchiature ausiliarie.
