È possibile aumentare l'efficienza o la capacità dei trasformatori elettrici esistenti utilizzando dispositivi o tecniche?

Modi per aumentare l'efficienza

Ottimizzare il materiale e la struttura del nucleo

• Vengono utilizzati materiali a prestazioni elevate per il nucleo：Vengono utilizzati nuovi materiali per il nucleo, come leghe amorfiche. La lega amorfica ha eccellenti proprietà magnetiche, con perdite di isteresi ed effetto Joule molto basse. In confronto al nucleo in lamiera di silicio tradizionale, le perdite a vuoto del trasformatore con nucleo in lega amorfica possono essere ridotte del 70-80%. Ad esempio, un trasformatore con nucleo in lega amorfica della stessa capacità può ridurre significativamente lo spreco di energia elettrica e migliorare l'efficienza energetica durante l'operazione a lungo termine rispetto a un trasformatore con nucleo in lamiera di silicio.

• Progettazione strutturale del nucleo migliorata：Ottimizzare la laminazione del nucleo, ad esempio con una struttura a giunti a gradini. Questa struttura può ridurre la distorsione del circuito magnetico nel nucleo, ridurre la resistenza magnetica e quindi ridurre le perdite di isteresi. Allo stesso tempo, controllando con precisione il processo di fabbricazione del nucleo, assicurando la compattezza del nucleo e riducendo i vuoti d'aria, si contribuisce a migliorare l'efficienza del trasformatore.

Migliorare il materiale e il processo di avvolgimento

• Viene utilizzato un materiale di avvolgimento a conduttività elevata：Viene utilizzato rame o alluminio di alta purezza come materiale di avvolgimento, e processi di fabbricazione avanzati per migliorare la conduttività del materiale. Ad esempio, l'uso di rame senza ossigeno come materiale di avvolgimento ha una conduttività superiore al rame comune, che può ridurre la perdita di resistenza nell'avvolgimento. Nei trasformatori di grande capacità, la perdita di resistenza dell'avvolgimento rappresenta una parte significativa della perdita totale, e la riduzione della perdita di resistenza dell'avvolgimento ha un effetto significativo sull'efficienza del trasformatore.

• Ottimizzare il processo di avvolgimento：Migliorare il metodo di avvolgimento, ad esempio utilizzando la tecnologia di avvolgimento a transposizione. Nel caso di più fili avvolti simultaneamente, l'avvolgimento a transposizione permette a ciascun filo di sopportare correnti uniformemente in diverse posizioni nell'avvolgimento, riducendo le perdite aggiuntive dovute agli effetti di pelle e di prossimità. Ad esempio, nell'avvolgimento ad alta tensione dei grandi trasformatori, la tecnologia di avvolgimento a transposizione può ridurre efficacemente le perdite per corrente indotta nell'avvolgimento e migliorare l'efficienza operativa del trasformatore.

Sistema di raffreddamento migliorato

• Efficienza di raffreddamento migliorata：Aggiornare il sistema di raffreddamento del trasformatore, ad esempio dal raffreddamento naturale ad aria forzata o dal raffreddamento a olio immerso al raffreddamento a circolazione forzata di olio. Il raffreddamento ad aria forzata può aumentare il flusso d'aria attraverso il ventilatore e migliorare l'efficienza di dissipazione del calore; il raffreddamento a circolazione forzata di olio utilizza pompe per far circolare rapidamente l'olio del trasformatore nei radiatori, portando via più calore. Attraverso un metodo di raffreddamento più efficace, si può ridurre la temperatura di lavoro del trasformatore e ridurre problemi come l'aumento della resistenza e l'invecchiamento dell'isolamento causati dall'aumento della temperatura, migliorando così l'efficienza del trasformatore.

• Ottimizzare il controllo del sistema di raffreddamento：Si utilizza una tecnologia di controllo intelligente del sistema di raffreddamento per regolare automaticamente l'operazione delle apparecchiature di raffreddamento in base al carico e alla temperatura del trasformatore. Ad esempio, quando il carico del trasformatore è leggero e la temperatura è bassa, la potenza delle apparecchiature di raffreddamento viene automaticamente ridotta o parte delle apparecchiature di raffreddamento viene fermata; quando il carico aumenta e la temperatura sale, vengono attivate tempestivamente più apparecchiature di raffreddamento. Questo controllo intelligente non solo garantisce il funzionamento normale del trasformatore, ma riduce anche il consumo energetico del sistema di raffreddamento e migliora indirettamente l'efficienza complessiva del trasformatore.

Modi per aumentare la capacità

• Avvolgimento modificato：Aumentare il numero di spire o la sezione del filo  Se le dimensioni del nucleo del trasformatore lo consentono, è possibile aumentare opportunamente il numero di spire dell'avvolgimento o la sezione del filo dell'avvolgimento. L'aumento del numero di spire può migliorare il rapporto di tensione del trasformatore, mentre l'aumento della sezione del filo può ridurre la resistenza dell'avvolgimento, consentendo il passaggio di correnti maggiori. Ad esempio, per un trasformatore riduttore, se il numero di spire dell'avvolgimento a bassa tensione e la sezione del filo vengono aumentati in modo ragionevole sulla base del precedente, la capacità del trasformatore può essere migliorata mantenendo le altre prestazioni.

• Viene utilizzato un avvolgimento parallelo a più fili：L'avvolgimento viene realizzato avvolgendo parallelamente più fili. In questo modo, si può aumentare la capacità di portata di corrente dell'avvolgimento, aumentando così la capacità del trasformatore. Allo stesso tempo, l'avvolgimento parallelo a più fili può anche migliorare in misura certa la performance di dissipazione del calore dell'avvolgimento, favorendo l'operazione stabile del trasformatore a elevata capacità.
  

Sistema di isolamento ottimizzato

• Utilizzo di materiali isolanti ad alte prestazioni：L'utilizzo di nuovi materiali isolanti, come carta isolante ad alte prestazioni, vernice isolante e così via. Questi nuovi materiali hanno una resistenza isolante e una resistenza al calore superiori, permettendo il passaggio di tensioni e correnti più elevate senza aumentare il volume del trasformatore. Ad esempio, l'uso di nuovi materiali isolanti nano-compositi può sopportare intensità di campo elettrico più elevate alla stessa distanza di isolamento, fornendo la possibilità di aumentare la capacità dei trasformatori.

• Utilizzo di materiali isolanti ad alte prestazioni：Ottimizzare la struttura di isolamento del trasformatore, ad esempio riducendo il vuoto nell'isolamento e adottando una disposizione di isolamento più compatta. Una buona struttura di isolamento può migliorare le prestazioni di isolamento del trasformatore, permettendogli di sopportare tensioni e correnti più elevate, migliorando così la capacità del trasformatore.