Може ли ефективността или капацитетът на съществуващите електрически трансформатори да бъдат увеличени чрез употребата на устройства или техники?

Начини за увеличаване на ефективността

Оптимизиране на основния материал и структура

• Използват се материали с високо качество за ядрото：Използват се нови материали за ядрото, като аморфни сплави. Аморфните сплави имат отлични магнитни свойства, а техните загуби от хистерезис и вихреви токове са много ниски. В сравнение с традиционните желязни ленти, безнагласните загуби на трансформатора с аморфно ядро могат да бъдат намалени с 70-80%. Например, трансформатор с аморфно железно ядро със същата мощност може значително да намали разхода на електрическа енергия и да подобри използването на енергията при дългосрочно функциониране, в сравнение с трансформатор с ядро от желязна лента.

• Подобряване на конструкцията на ядрото：Оптимизиране на ламелирането на ядрото, например с ламеларна структура със стъпкови свръзки. Тази структура може да намали искаженията в магнитната пътека, да намали магнитното съпротивление и следователно да намали загубите от хистерезис. Едновременно, чрез точен контрол на производствения процес на железното ядро, осигуряване на плътността на ядрото и намаляване на въздушната пролука, също помага за подобряване на ефективността на трансформатора.

Подобряване на материала и процеса на обвивката

• Използване на материал с висока проводимост за обвивката：Използва се високопюр мед или алуминий като материал за обвивката, а съвременни производствени процеси се използват за подобряване на проводимостта на материала. Например, използването на кислородно свободна мед като материал за обвивката има по-висока проводимост от обикновената мед, което може да намали загубите от съпротивление в обвивката. В голямите трансформатори, загубите от съпротивление в обвивката представляват значителна част от общите загуби, и намаляването им има голямо влияние върху подобряването на ефективността на трансформатора.

• Оптимизиране на процеса на обвивката：Подобряване на метода на обвивката, например чрез използване на технологията за пермутационна обвивка. Когато се обвиват няколко жици едновременно, пермутационната обвивка позволява на всяка жица да издържа равномерно тока в различни позиции в обвивката, намалявайки допълнителните загуби, причинени от кожен ефект и близостен ефект. Например, в обвивката на високо напрежение на големия трансформатор, технологията за пермутационна обвивка може ефективно да намали вихревите загуби в обвивката и да подобри ефективността на функционирането на трансформатора.

Подобряване на системата за охлаждане

• Подобряване на ефективността на охлаждането：Обновяване на системата за охлаждане на трансформатора, например от естествено въздушно охлаждане до принудително въздушно охлаждане или от самово охлаждане с масло до принудително циркулиращо масло с въздушно охлаждане. Принудителното въздушно охлаждане може да увеличи скоростта на въздуха, минаващ през вентилатора, и да подобри ефективността на разсейването на топлината; Принудителното циркулиращо масло с въздушно охлаждане използва маслен насос, за да направи трансформаторното масло да циркулира бързо в радиатора, отнемайки повече топлина. Чрез по-ефективен метод на охлаждане, работната температура на трансформатора може да бъде намалена, а проблеми, като увеличение на съпротивлението и стареене на изолацията, причинени от увеличаване на температурата, могат да бъдат намалени, следователно подобрявайки ефективността на трансформатора.

• Оптимизиране на контрола на системата за охлаждане：Използва се интелигентна технология за контрол на системата за охлаждане, за да се регулира автоматично работата на оборудването за охлаждане в зависимост от товара и температурата на трансформатора. Например, когато товарът на трансформатора е лек и температурата е ниска, мощността на оборудването за охлаждане се намалява автоматично или част от оборудването за охлаждане се спира; Когато товарът се увеличава и температурата се повишава, допълнително оборудване за охлаждане се активира навреме. Този интелигентен контрол не само гарантира нормалната работа на трансформатора, но и намалява енергийните разходи на системата за охлаждане и косвено подобрява общата ефективност на трансформатора.

Начини за увеличаване на капацитета

• Модифицирана обвивка：Увеличаване на броя на обвивките или поперечното сечение на жицата  Ако размерите на ядрото на трансформатора позволяват, броят на обвивките или поперечното сечение на жицата на обвивката може да бъде подходящо увеличен. Увеличаването на броя на обвивките може да подобри отношенията на напрежението на трансформатора, а увеличаването на поперечното сечение на жицата може да намали съпротивлението на обвивката, позволявайки по-голям ток да минава. Например, за понижаващ трансформатор, ако броят на обвивките на нисконапрегнатата обвивка и поперечното сечение на жицата се увеличат разумно върху основата на оригиналните, капацитетът на трансформатора може да бъде подобрен, като се осигурят другите характеристики.

• Използване на многожицева паралелна обвивка：Обвивката се прави чрез обвиване на няколко жици паралелно. По този начин, капацитетът на обвивката за пренасяне на ток може да бъде увеличен, следователно увеличавайки капацитета на трансформатора. Едновременно, многожицевата паралелна обвивка може да подобри и разсейването на топлината на обвивката до известна степен, което е благоприятно за стабилната работа на трансформатора при висок капацитет.
  

Оптимизирана система за изолация

• Използване на материали с високо качество за изолация：Използване на нови материали за изолация, като високопроизводителна изолираща хартия, изолираща боя и т.н. Тези нови материали имат по-висока изолираща сила и термична устойчивост, позволявайки по-високи напрежения и токове да минават, без да се увеличава обемът на трансформатора. Например, използването на нови нанокомпозитни материали за изолация може да издържи по-висока електрическа поле при същата изолираща дистанция, което предоставя възможност за увеличаване на капацитета на трансформаторите.

• Използване на материали с високо качество за изолация：Оптимизиране на изолиращата структура на трансформатора, например чрез намаляване на въздушната пролука в изолиращия слой и използване на по-компактна изолираща компоновка. Добра изолираща структура може да подобри изолиращите характеристики на трансформатора, така че трансформаторът да издържа по-високо напрежение и по-голям ток, следователно увеличавайки капацитета на трансформатора.