¿Es posible aumentar la eficiencia o la capacidad de los transformadores eléctricos existentes mediante dispositivos o técnicas?

Maneras de aumentar la eficiencia

Optimizar el material y la estructura del núcleo

• Se utilizan materiales de núcleo de alto rendimiento：Se utilizan nuevos materiales de núcleo, como aleaciones amorfas. La aleación amorfa tiene excelentes propiedades magnéticas, y su pérdida por histéresis y corriente de Foucault son muy bajas. En comparación con el núcleo de lámina de acero silicio tradicional, la pérdida sin carga del transformador con núcleo de aleación amorfa se puede reducir en un 70-80%. Por ejemplo, un transformador con núcleo de hierro de aleación amorfa con la misma capacidad puede reducir significativamente el desperdicio de energía eléctrica y mejorar la tasa de utilización de la energía durante la operación a largo plazo en comparación con un transformador con núcleo de hierro de lámina de acero silicio.

• Diseño mejorado de la estructura del núcleo：Optimizar la laminación del núcleo, como la estructura de laminación con uniones escalonadas. Esta estructura puede reducir la distorsión del circuito magnético en el núcleo, reducir la resistencia magnética y, por lo tanto, reducir la pérdida por histéresis. Al mismo tiempo, al controlar precisamente el proceso de fabricación del núcleo de hierro, asegurando la estanqueidad del núcleo y reduciendo el espacio aéreo, también ayuda a mejorar la eficiencia del transformador.

Mejorar el material y el proceso de bobinado

• Se utiliza material de bobinado de alta conductividad：Se utiliza cobre o aluminio de alta pureza como material de bobinado, y se emplean procesos de fabricación avanzados para mejorar la conductividad del material. Por ejemplo, el uso de cobre libre de oxígeno como material de bobinado tiene una mayor conductividad que el cobre ordinario, lo que puede reducir la pérdida por resistencia en el bobinado. En el transformador de gran capacidad, la pérdida por resistencia del bobinado representa una gran proporción de la pérdida total, y reducir la pérdida por resistencia del bobinado tiene un efecto significativo en la mejora de la eficiencia del transformador.

• Optimizar el proceso de bobinado：Mejorar el método de bobinado, como el uso de tecnología de bobinado transposicional. En el caso de múltiples hilos bobinados simultáneamente, el bobinado transposicional permite que cada hilo soporte la corriente de manera uniforme en diferentes posiciones del bobinado, reduciendo las pérdidas adicionales debido a los efectos de piel y proximidad. Por ejemplo, en el bobinado de alta tensión de un transformador de gran potencia, la tecnología de bobinado transposicional puede reducir eficazmente la pérdida por corriente de Foucault del bobinado y mejorar la eficiencia operativa del transformador.

Sistema de enfriamiento mejorado

• Eficiencia de enfriamiento mejorada：Actualizar el sistema de enfriamiento del transformador, por ejemplo, de enfriamiento por aire natural a enfriamiento forzado por aire o de autoenfriamiento por inmersión en aceite a enfriamiento forzado por circulación de aceite y aire. El enfriamiento forzado por aire puede aumentar la velocidad de flujo de aire a través del ventilador y mejorar la eficiencia de disipación de calor; el enfriamiento forzado por circulación de aceite y aire utiliza bombas de aceite para hacer circular rápidamente el aceite del transformador en el radiador, llevándose más calor. A través de un método de enfriamiento más eficaz, se puede reducir la temperatura de trabajo del transformador y reducir problemas como el aumento de la resistencia y el envejecimiento del aislamiento causado por el aumento de la temperatura, mejorando así la eficiencia del transformador.

• Optimización del control del sistema de enfriamiento：Se utiliza la tecnología de control inteligente del sistema de enfriamiento para ajustar automáticamente la operación del equipo de enfriamiento según la carga y la temperatura del transformador. Por ejemplo, cuando la carga del transformador es ligera y la temperatura es baja, la potencia del equipo de enfriamiento se reduce automáticamente o parte del equipo de enfriamiento se detiene; cuando la carga aumenta y la temperatura sube, se inicia más equipo de enfriamiento a tiempo. Este control inteligente no solo puede garantizar la operación normal del transformador, sino también reducir el consumo de energía del sistema de enfriamiento e indirectamente mejorar la eficiencia general del transformador.

Maneras de aumentar la capacidad

• Bobinado modificado：Aumentar el número de vueltas o la sección transversal del hilo  Si el tamaño del núcleo del transformador lo permite, se puede aumentar adecuadamente el número de vueltas del bobinado o la sección transversal del hilo del bobinado. Aumentar el número de vueltas puede mejorar la relación de voltaje del transformador, y aumentar la sección transversal del hilo puede reducir la resistencia del bobinado, permitiendo que pase una corriente mayor. Por ejemplo, para un transformador reductor, si se aumenta razonablemente el número de vueltas del bobinado de baja tensión y la sección transversal del hilo sobre la base original, se puede mejorar la capacidad del transformador mientras se garantizan otras prestaciones.

• Se utiliza bobinado paralelo de varios hilos：El bobinado se realiza enrollando varios hilos en paralelo. De esta manera, se puede aumentar la capacidad de conducción de corriente del bobinado, aumentando así la capacidad del transformador. Al mismo tiempo, el bobinado paralelo de varios hilos también puede mejorar en cierta medida el rendimiento de disipación de calor del bobinado, lo que es beneficioso para la operación estable del transformador a alta capacidad.
  

Sistema de aislamiento optimizado

• Uso de materiales de aislamiento de alto rendimiento：El uso de nuevos materiales aislantes, como papel aislante de alto rendimiento, pintura aislante, etc. Estos nuevos materiales tienen una mayor resistencia aislante y resistencia térmica, permitiendo que pasen voltajes y corrientes más altos sin aumentar el volumen del transformador. Por ejemplo, el uso de nuevos materiales aislantes compuestos de nanoescala puede soportar una mayor intensidad de campo eléctrico a la misma distancia de aislamiento, lo que proporciona la posibilidad de aumentar la capacidad de los transformadores.

• Uso de materiales de aislamiento de alto rendimiento：Optimizar la estructura de aislamiento del transformador, como reducir la brecha de aire en la capa de aislamiento y adoptar un diseño de aislamiento más compacto. Una buena estructura de aislamiento puede mejorar el rendimiento aislante del transformador, permitiendo que el transformador soporte un voltaje y una corriente mayores, mejorando así la capacidad del transformador.