آیا کارایی یا ظرفیت ترانسفورماتورهای برق موجود می‌تواند با استفاده از دستگاه‌ها یا تکنیک‌هایی افزایش یابد
راه‌های افزایش کارایی
بهینه‌سازی ماده و ساختار هسته
استفاده از مواد هسته با عملکرد بالا:مواد جدید هسته مانند آلیاژ‌های آمورف استفاده می‌شود. آلیاژ آمورف دارای خواص مغناطیسی عالی است و ضرر حیله‌ای و جریان‌های دوگانه در آن بسیار کم است. در مقایسه با هسته‌های سنتی فولاد سیلیس، ضرر بدون بار ترانسفورماتور با هسته آلیاژ آمورف می‌تواند ۷۰ تا ۸۰ درصد کاهش یابد. به عنوان مثال، ترانسفورماتور با هسته آهن آلیاژ آمورف با ظرفیت مشابه می‌تواند طی عملکرد بلندمدت، ضرر 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 حیله‌ای 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 پیچش
استفاده از ماده پیچش با رسانایی بالا:برای ماده پیچش از مس یا آلومینیوم با خلوص بالا استفاده می‌شود و از فرآیندهای تولید پیشرفته برای بهبود رسانایی ماده استفاده می‌شود. به عنوان مثال، استفاده از مس بدون اکسیژن به عنوان ماده پیچش دارای رسانایی بیشتری نسبت به مس معمولی است که می‌تواند ضرر مقاومتی در پیچش را کاهش دهد. در ترانسفورماتورهای با ظرفیت بزرگ، ضرر مقاومتی پیچش درصد قابل توجهی از ضرر کل را تشکیل می‌دهد و کاهش این ضرر تأثیر قابل توجهی در بهبود کارایی ترانسفورماتور دارد.
بهینه‌سازی فرآیند پیچش:بهبود روش پیچش، مانند استفاده از فناوری پیچش جابجایی. در صورت پیچش همزمان چند سیم، پیچش جابجایی اجازه می‌دهد که هر سیم به طور مساوی در موقعیت‌های مختلف پیچش جریان تحمل کند و ضرر اضافی ناشی از اثرات پوستی و مجاورت را کاهش دهد. به عنوان مثال، در پیچش ولتاژ بالای ترانسفورماتور بزرگ، فناوری پیچش جابجایی می‌تواند ضرر جریان دوگانه پیچش را به طور مؤثر کاهش دهد و کارایی عملیاتی 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 روغنی به خنک‌سازی هوا اجباری دورانی روغن. خنک‌سازی هوا اجباری می‌تواند شار هوا را از طریق مراوح افزایش دهد و کارایی تخلیه گرما را بهبود بخشد؛ خنک‌سازی هوا اجباری دورانی روغن از پمپ‌های روغن استفاده می‌کند تا روغن ترانسفورماتور را به سرعت در رادیاتور بچرخاند و گرما بیشتری را بگیرد. از طریق روش خنک‌سازی مؤثرتر، دمای کاری ترانسفورماتور می‌تواند کاهش یابد و مشکلاتی مانند افزایش مقاومت و پیری عایق ناشی از افزایش دما کاهش یابد، بنابراین کارایی ترانسفورماتور افزایش می‌یابد.
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، قدرت تجهیزات خنک‌سازی به طور خودکار کاهش یافته یا بخشی از تجهیزات خنک‌سازی متوقف می‌شود؛ وقتی بار افزایش یافته و دمای آن بالا می‌رود، بیشتر تجهیزات خنک‌سازی به طور زودهنگام شروع به کار می‌کنند. این کنترل هوشمند نه تنها می‌تواند عملکرد عادی ترانسفورماتور را تضمین کند، بلکه مصرف انرژی سیستم خنک‌سازی را نیز کاهش دهد و به طور غیرمستقیم کارایی کلی ترانسفورماتور را بهبود بخشد.
راه‌های افزایش ظرفیت
اصلاح پیچش:افزایش تعداد دور یا مساحت مقطع سیم اگر اندازه هسته ترانسفورماتور اجازه می‌دهد، تعداد دور پیچش یا مساحت مقطع سیم پیچش را می‌توان به طور مناسب افزایش داد. افزایش تعداد دور می‌تواند نسبت ولتاژ ترانسفورماتور را بهبود بخشد و افزایش مساحت مقطع سیم می‌تواند مقاومت پیچش را کاهش دهد و اجازه می‌دهد جریان بیشتری عبور کند. به عنوان مثال، برای ترانسفورماتور کاهنده، اگر تعداد دور پیچش ولتاژ کم و مساحت مقطع سیم به طور منطقی افزایش یابد، ظرفیت ترانسفورماتور می‌تواند با حفظ عملکردهای دیگر بهبود یابد.
استفاده از پیچش موازی چند سیم:پیچش با پیچش چند سیم به صورت موازی. به این ترتیب، ظرفیت جریان پیچش می‌تواند افزایش یابد و بنابراین ظرفیت ترانسفورماتور افزایش می‌یابد. همزمان، پیچش موازی چند سیم می‌تواند عملکرد تخلیه گرما پیچش را به میزانی بهبود بخشد که مساعد برای عملکرد پایدار ترانسفورماتور در ظرفیت بالا است.
بهینه‌سازی سیستم عایق‌سازی
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 بالاتری هستند که اجازه می‌دهد ولتاژ و جریان بیشتری عبور کند بدون اینکه حجم ترانسفورماتور افزایش یابد. به عنوان مثال، استفاده از مواد عایق‌سازی کامپوزیت نانویی جدید می‌تواند در فاصله عایق‌سازی مشابه مقاومت میدان الکتریکی بیشتری را تحمل کند که امکان افزایش ظرفیت ترانسفورماتور را فراهم می‌کند.
بهینه‌سازی ساختار عایق‌سازی: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 ترانسفورماتور بتواند ولتاژ و جریان بیشتری را تحمل کند و بنابراین ظرفیت ترانسفورماتور افزایش یابد.
