آیا کارایی یا ظرفیت ترانسفورماتورهای برق موجود می تواند با استفاده از دستگاه ها یا روش های خاص افزایش یابد

شیوه‌های افزایش کارایی

بهینه‌سازی ماده و ساختار هسته

• استفاده از مواد هسته با عملکرد بالا:مواد جدید هسته مانند آلیاژهای آمورف استفاده می‌شود. آلیاژهای آمورف دارای خصوصیات مغناطیسی بسیار عالی هستند و ضرر حیستان و جریان دوگانه آن‌ها بسیار پایین است. در مقایسه با هسته‌های سیلیسیم استیل سنتی، ضرر بدون بار ترانسفورماتور با هسته آلیاژ آمورف می‌تواند ۷۰ تا ۸۰ درصد کاهش یابد. به عنوان مثال، ترانسفورماتور با هسته فولاد آمورف با ظرفیت مشابه می‌تواند در طول دوره عملکرد بلندمدت، تلفات انرژی الکتریکی را به شدت کاهش دهد و نرخ استفاده از انرژی را بهبود بخشد.

• بهبود طراحی ساختار هسته:بهینه‌سازی لایه‌بندی هسته، مانند ساختار لایه‌بندی با اتصالات پله‌ای. این ساختار می‌تواند تحریف مدار مغناطیسی در هسته را کاهش دهد، مقاومت مغناطیسی را کاهش دهد و بنابراین ضرر حیستان را کاهش دهد. همزمان، با کنترل دقیق فرآیند ساخت هسته، تضمین فشردگی هسته و کاهش فاصله هوایی نیز به بهبود کارایی ترانسفورماتور کمک می‌کند.

بهبود ماده و فرآیند پیچشی

• استفاده از ماده پیچشی با هدایت بالا:برای ماده پیچشی از مس یا آلومینیوم با محضیت بالا استفاده می‌شود و فرآیندهای تولید پیشرفته برای بهبود هدایت ماده استفاده می‌شود. به عنوان مثال، استفاده از مس بدون اکسیژن به عنوان ماده پیچشی دارای هدایت بالاتر از مس عادی است که می‌تواند ضرر مقاومتی در پیچش را کاهش دهد. در ترانسفورماتورهای با ظرفیت بزرگ، ضرر مقاومتی پیچشی بخش قابل توجهی از کل ضرر را تشکیل می‌دهد و کاهش این ضرر تأثیر قابل توجهی بر بهبود کارایی ترانسفورماتور دارد.

• بهینه‌سازی فرآیند پیچشی:بهبود روش پیچشی، مانند استفاده از فناوری پیچشی تغییر موضعی. در صورت پیچش همزمان چند سیم، پیچشی تغییر موضعی اجازه می‌دهد که هر سیم به طور مساوی در موقعیت‌های مختلف پیچش جریان تحمل کند و ضرر اضافی ناشی از اثر پوست و اثر مجاورت را کاهش دهد. به عنوان مثال، در پیچشی ولتاژ بالا ترانسفورماتور قدرت بزرگ، فناوری پیچشی تغییر موضعی می‌تواند به طور مؤثری ضرر جریان دوگانه پیچشی را کاهش دهد و کارایی عملکرد ترانسفورماتور را بهبود بخشد.

بهبود سیستم خنک‌سازی

• افزایش کارایی خنک‌سازی:به‌روزرسانی سیستم خنک‌سازی ترانسفورماتور، مانند از خنک‌سازی هوا طبیعی به خنک‌سازی هوا اجباری یا خنک‌سازی خودکار غوطه‌وری روغن به خنک‌سازی دایره‌ای روغن اجباری هوا. خنک‌سازی هوا اجباری می‌تواند نرخ جریان هوا از طریق موتور بادگیر را افزایش دهد و کارایی تخلیه گرما را بهبود بخشد؛ خنک‌سازی دایره‌ای روغن اجباری هوا از پمپ‌های روغن برای گردش سریع روغن ترانسفورماتور در رادیاتور استفاده می‌کند و بیشتر گرما را می‌برد. از طریق یک روش خنک‌سازی مؤثر‌تر، دمای کاری ترانسفورماتور را می‌توان کاهش داد و مشکلاتی مانند افزایش مقاومت و پیری عایق ناشی از افزایش دما را کاهش داد و بنابراین کارایی ترانسفورماتور را بهبود بخشد.

• بهینه‌سازی کنترل سیستم خنک‌سازی:استفاده از فناوری کنترل هوشمند سیستم خنک‌سازی برای تنظیم خودکار عملکرد تجهیزات خنک‌سازی بر اساس بار و دمای ترانسفورماتور. به عنوان مثال، وقتی بار ترانسفورماتور کم و دمای آن پایین است، توان تجهیزات خنک‌سازی به طور خودکار کاهش یافته یا بخشی از تجهیزات خنک‌سازی متوقف می‌شوند؛ وقتی بار افزایش یافته و دما بالا می‌رود، بیشتر تجهیزات خنک‌سازی به طور زمان‌بندی شروع می‌شوند. این کنترل هوشمند نه تنها می‌تواند عملکرد عادی ترانسفورماتور را تضمین کند، بلکه مصرف انرژی سیستم خنک‌سازی را نیز کاهش داده و به طور غیرمستقیم کارایی کلی ترانسفورماتور را بهبود بخشد.

شیوه‌های افزایش ظرفیت

• تغییر پیچشی:افزایش تعداد دور یا مساحت مقطع سیم  اگر اندازه هسته ترانسفورماتور اجازه می‌دهد، تعداد دور پیچش یا مساحت مقطع سیم پیچشی می‌تواند به طور مناسب افزایش یابد. افزایش تعداد دور می‌تواند نسبت ولتاژ ترانسفورماتور را بهبود بخشد و افزایش مساحت مقطع سیم می‌تواند مقاومت پیچشی را کاهش دهد و اجازه می‌دهد جریان بیشتری عبور کند. به عنوان مثال، برای یک ترانسفورماتور کاهنده، اگر تعداد دور پیچشی ولتاژ پایین و مساحت مقطع سیم به طور منطقی افزایش یابد، ظرفیت ترانسفورماتور می‌تواند با حفظ سایر عملکرد‌ها بهبود یابد.

• استفاده از پیچش موازی چند سیمه:پیچش با پیچش همزمان چند سیم. به این ترتیب، ظرفیت جریان‌دهی پیچشی می‌تواند افزایش یابد و بنابراین ظرفیت ترانسفورماتور افزایش می‌یابد. همزمان، پیچش موازی چند سیمه می‌تواند عملکرد تخلیه گرما پیچشی را به میزانی بهبود بخشد که مفید است برای عملکرد پایدار ترانسفورماتور در ظرفیت بالا.
  

سیستم عایق‌سازی بهینه

• استفاده از مواد عایق‌سازی با عملکرد بالا:استفاده از مواد عایق‌سازی جدید، مانند کاغذ عایق‌سازی با عملکرد بالا، رنگ عایق‌سازی و غیره. این مواد جدید دارای مقاومت عایق‌سازی و مقاومت حرارتی بالاتر هستند که اجازه می‌دهند ولتاژ و جریان بیشتری بدون افزایش حجم ترانسفورماتور عبور کنند. به عنوان مثال، استفاده از مواد عایق‌سازی نانوکامپوزیتی جدید می‌تواند مقاومت برابری بیشتری در فاصله عایق‌سازی یکسان تحمل کند که امکان افزایش ظرفیت ترانسفورماتور را فراهم می‌کند.

• استفاده از مواد عایق‌سازی با عملکرد بالا:بهینه‌سازی ساختار عایق‌سازی ترانسفورماتور، مانند کاهش فاصله هوایی در لایه عایق‌سازی و اتخاذ یک ترتیب عایق‌سازی فشرده‌تر. ساختار عایق‌سازی خوب می‌تواند عملکرد عایق‌سازی ترانسفورماتور را بهبود بخشد تا بتواند ولتاژ و جریان بیشتری تحمل کند و بنابراین ظرفیت ترانسفورماتور را افزایش دهد.