Est-il possible d'augmenter l'efficacité ou la capacité des transformateurs électriques existants à l'aide de dispositifs ou de techniques?

Moyens d'augmenter l'efficacité

Optimiser le matériau et la structure du noyau

• Des matériaux de noyau à haute performance sont utilisés :De nouveaux matériaux de noyau, tels que les alliages amorphes, sont utilisés. L'alliage amorphe possède d'excellentes propriétés magnétiques, et ses pertes par hystérésis et par courants de Foucault sont très faibles. Comparé au noyau en feuille de silicium traditionnel, le transformateur à noyau en alliage amorphe peut réduire les pertes à vide de 70 à 80 %. Par exemple, un transformateur à noyau en alliage amorphe de même capacité peut réduire considérablement le gaspillage d'énergie électrique et améliorer le taux d'utilisation de l'énergie lors d'une utilisation à long terme, comparé à un transformateur à noyau en feuille de silicium.

• Amélioration de la conception de la structure du noyau :Optimiser le stratifiage du noyau, par exemple avec une structure de joints en gradins. Cette structure peut réduire la distorsion du circuit magnétique dans le noyau, réduire la résistance magnétique, et ainsi réduire les pertes par hystérésis. En même temps, en contrôlant précisément le processus de fabrication du noyau, en assurant sa compacité et en réduisant les espaces d'air, cela aide également à améliorer l'efficacité du transformateur.

Améliorer le matériau et le processus de bobinage

• Utilisation de matériaux de bobinage à haute conductivité :Le cuivre ou l'aluminium de haute pureté est utilisé comme matériau de bobinage, et des procédés de fabrication avancés sont utilisés pour améliorer la conductivité du matériau. Par exemple, l'utilisation de cuivre sans oxygène comme matériau de bobinage a une conductivité plus élevée que le cuivre ordinaire, ce qui permet de réduire les pertes par résistance dans le bobinage. Dans les transformateurs de grande capacité, les pertes par résistance du bobinage représentent une part importante des pertes totales, et la réduction de ces pertes a un effet significatif sur l'amélioration de l'efficacité du transformateur.

• Optimiser le processus de bobinage :Améliorer la méthode de bobinage, par exemple en utilisant la technologie de bobinage transposé. Lorsque plusieurs fils sont enroulés simultanément, le bobinage transposé permet à chaque fil de subir le courant de manière uniforme à différentes positions dans le bobinage, réduisant les pertes supplémentaires dues aux effets de peau et de proximité. Par exemple, dans le bobinage haute tension des grands transformateurs de puissance, la technologie de bobinage transposé peut réduire efficacement les pertes par courants de Foucault dans le bobinage et améliorer l'efficacité opérationnelle du transformateur.

Système de refroidissement amélioré

• Amélioration de l'efficacité de refroidissement :Mettre à niveau le système de refroidissement du transformateur, par exemple en passant du refroidissement naturel par air au refroidissement forcé par air ou du refroidissement auto par huile immergée au refroidissement forcé par circulation d'huile. Le refroidissement forcé par air peut augmenter le débit d'air à travers le ventilateur et améliorer l'efficacité de dissipation thermique ; le refroidissement forcé par circulation d'huile utilise des pompes à huile pour faire circuler rapidement l'huile du transformateur dans le radiateur, emportant ainsi plus de chaleur. Grâce à une méthode de refroidissement plus efficace, la température de fonctionnement du transformateur peut être réduite, et les problèmes tels que l'augmentation de la résistance et le vieillissement de l'isolation dus à la hausse de la température peuvent être réduits, améliorant ainsi l'efficacité du transformateur.

• Optimiser la commande du système de refroidissement :La technologie de commande intelligente du système de refroidissement est utilisée pour ajuster automatiquement le fonctionnement de l'équipement de refroidissement en fonction de la charge et de la température du transformateur. Par exemple, lorsque la charge du transformateur est faible et la température basse, la puissance de l'équipement de refroidissement est réduite automatiquement ou une partie de l'équipement de refroidissement est arrêtée ; lorsque la charge augmente et la température monte, plus d'équipements de refroidissement sont démarrés en temps opportun. Cette commande intelligente non seulement assure le fonctionnement normal du transformateur, mais aussi réduit la consommation d'énergie du système de refroidissement et améliore indirectement l'efficacité globale du transformateur.

Moyens d'augmenter la capacité

• Modification du bobinage :Augmenter le nombre de spires ou la section transversale du fil  Si la taille du noyau du transformateur le permet, le nombre de spires du bobinage ou la section transversale du fil du bobinage peut être augmenté. Augmenter le nombre de spires peut améliorer le rapport de tension du transformateur, et augmenter la section transversale du fil peut réduire la résistance du bobinage, permettant ainsi le passage d'un courant plus important. Par exemple, pour un transformateur abaissant, si le nombre de spires du bobinage basse tension et la section transversale du fil sont augmentés de manière raisonnable par rapport à l'original, la capacité du transformateur peut être améliorée tout en garantissant les autres performances.

• Utilisation de bobinages parallèles multicâbles :Le bobinage est réalisé en enroulant plusieurs fils en parallèle. De cette manière, la capacité de transport de courant du bobinage peut être augmentée, augmentant ainsi la capacité du transformateur. En même temps, le bobinage multicâble parallèle peut également améliorer les performances de dissipation thermique du bobinage, ce qui est favorable à l'exploitation stable du transformateur sous forte capacité.
  

Système d'isolation optimisé

• Utilisation de matériaux d'isolation à haute performance :L'utilisation de nouveaux matériaux isolants, tels que du papier isolant à haute performance, des peintures isolantes, etc. Ces nouveaux matériaux ont une résistance diélectrique et une résistance thermique plus élevées, permettant le passage de tensions et de courants plus élevés sans augmenter le volume du transformateur. Par exemple, l'utilisation de nouveaux matériaux isolants nanocomposites peut supporter une intensité de champ électrique plus élevée à la même distance d'isolation, offrant la possibilité d'augmenter la capacité des transformateurs.

• Utilisation de matériaux d'isolation à haute performance :Optimiser la structure d'isolation du transformateur, par exemple en réduisant les espaces d'air dans la couche d'isolation et en adoptant un agencement d'isolation plus compact. Une bonne structure d'isolation peut améliorer les performances d'isolation du transformateur, lui permettant de supporter des tensions et des courants plus élevés, et ainsi augmenter la capacité du transformateur.