Pode a eficiência ou a capacidade dos transformadores elétricos existentes ser aumentada usando dispositivos ou técnicas?

Formas de aumentar a eficiência

Otimizar o material e a estrutura do núcleo

• Materiais de núcleo de alto desempenho são utilizados：Novos materiais de núcleo, como ligas amorfas, são utilizados. A liga amórfica possui excelentes propriedades magnéticas, e sua perda por histerese e perda por corrente de fuga são muito baixas. Comparado com o núcleo de lâmina de silício tradicional, a perda a vazio do transformador com núcleo de liga amórfica pode ser reduzida em 70-80%. Por exemplo, um transformador com núcleo de ferro de liga amórfica com a mesma capacidade pode reduzir significativamente o desperdício de energia elétrica e melhorar a taxa de utilização de energia durante a operação a longo prazo, comparado com um transformador com núcleo de ferro de lâmina de silício.

• Melhorar o design da estrutura do núcleo：Otimizar a laminagem do núcleo, como a estrutura de junção em degraus. Esta estrutura pode reduzir a distorção do circuito magnético no núcleo, reduzir a resistência magnética e, assim, reduzir a perda por histerese. Ao mesmo tempo, controlando precisamente o processo de fabricação do núcleo de ferro, garantindo a compactação do núcleo e reduzindo a lacuna de ar também ajuda a melhorar a eficiência do transformador.

Melhorar o material de enrolamento e o processo de enrolamento

• Material de enrolamento de alta condutividade é utilizado：Cobre ou alumínio de alta pureza são utilizados como material de enrolamento, e processos de fabricação avançados são usados para melhorar a condutividade do material. Por exemplo, o uso de cobre sem oxigênio como material de enrolamento tem uma condutividade mais alta que o cobre comum, o que pode reduzir a perda de resistência no enrolamento. No transformador de grande capacidade, a perda de resistência do enrolamento representa uma grande proporção da perda total, e reduzir a perda de resistência do enrolamento tem um efeito significativo na melhoria da eficiência do transformador.

• Otimizar o processo de enrolamento：Melhorar o método de enrolamento, como o uso de tecnologia de enrolamento transposto. No caso de várias fios sendo enrolados simultaneamente, o enrolamento transposto permite que cada fio suporte a corrente de forma uniforme em diferentes posições no enrolamento, reduzindo as perdas adicionais devido aos efeitos de pele e proximidade. Por exemplo, no enrolamento de alta tensão do transformador de grande potência, a tecnologia de enrolamento transposto pode reduzir efetivamente a perda de corrente de fuga no enrolamento e melhorar a eficiência de operação do transformador.

Sistema de resfriamento aprimorado

• Eficiência de resfriamento aprimorada：Atualizar o sistema de resfriamento do transformador, como de resfriamento natural a forçado pelo ar ou de auto-resfriamento a óleo para resfriamento forçado a óleo. O resfriamento forçado pelo ar pode aumentar a taxa de fluxo de ar através do ventilador e melhorar a eficiência de dissipação de calor; o resfriamento forçado a óleo utiliza bombas de óleo para fazer o óleo do transformador circular rapidamente no radiador, levando mais calor. Através de um método de resfriamento mais eficaz, a temperatura de trabalho do transformador pode ser reduzida, e problemas como aumento da resistência e envelhecimento da isolação causados pelo aumento da temperatura podem ser reduzidos, melhorando assim a eficiência do transformador.

• Otimizar o controle do sistema de resfriamento：A tecnologia de controle inteligente do sistema de resfriamento é utilizada para ajustar automaticamente a operação do equipamento de resfriamento de acordo com a carga e a temperatura do transformador. Por exemplo, quando a carga do transformador é leve e a temperatura é baixa, a potência do equipamento de resfriamento é automaticamente reduzida ou parte do equipamento de resfriamento é parada; quando a carga aumenta e a temperatura sobe, mais equipamentos de resfriamento são iniciados a tempo. Este controle inteligente não só garante a operação normal do transformador, mas também reduz o consumo de energia do sistema de resfriamento e indiretamente melhora a eficiência geral do transformador.

Formas de aumentar a capacidade

• Enrolamento modificado：Aumentar o número de voltas ou a seção transversal do fio  Se o tamanho do núcleo do transformador permitir, o número de voltas do enrolamento ou a seção transversal do fio do enrolamento podem ser apropriadamente aumentados. Aumentar o número de voltas pode melhorar a relação de tensão do transformador, e aumentar a seção transversal do fio pode reduzir a resistência do enrolamento, permitindo a passagem de maior corrente. Por exemplo, para um transformador redutor, se o número de voltas do enrolamento de baixa tensão e a seção transversal do fio forem razoavelmente aumentados com base no original, a capacidade do transformador pode ser melhorada mantendo-se outras performances.

• Enrolamento paralelo de múltiplas fios é utilizado：O enrolamento é feito com várias fios em paralelo. Dessa forma, a capacidade de condução de corrente do enrolamento pode ser aumentada, aumentando assim a capacidade do transformador. Ao mesmo tempo, o enrolamento paralelo de múltiplas fios também pode melhorar o desempenho de dissipação de calor do enrolamento em certa medida, o que é benéfico para a operação estável do transformador sob alta capacidade.
  

Sistema de isolamento otimizado

• Utilizar materiais de isolamento de alto desempenho：A utilização de novos materiais isolantes, como papel isolante de alto desempenho, tinta isolante, etc. Esses novos materiais têm maior resistência ao isolamento e resistência ao calor, permitindo que tensões e correntes mais altas passem sem aumentar o volume do transformador. Por exemplo, o uso de novos materiais de isolamento nano-compostos pode suportar uma intensidade de campo elétrico mais alta na mesma distância de isolamento, o que oferece a possibilidade de aumentar a capacidade dos transformadores.

• Utilizar materiais de isolamento de alto desempenho：Otimizar a estrutura de isolamento do transformador, como reduzir a lacuna de ar na camada de isolamento e adotar uma disposição de isolamento mais compacta. Uma boa estrutura de isolamento pode melhorar o desempenho de isolamento do transformador, permitindo que o transformador suporte tensões mais altas e correntes maiores, aumentando assim a capacidade do transformador.