Можно ли увеличить эффективность или мощность существующих электрических силовых трансформаторов с помощью устройств или методов?

Способы повышения эффективности

Оптимизация материала и структуры сердечника

• Используются материалы для сердечника с высокой производительностью：Применяются новые материалы для сердечника, такие как аморфные сплавы. Аморфные сплавы обладают отличными магнитными свойствами, их гистерезисные и вихревые потери очень низкие. По сравнению с традиционным сердечником из электротехнической стали, пустая потеря трансформатора с сердечником из аморфного сплава может быть снижена на 70-80%. Например, трансформатор с железным сердечником из аморфного сплава с такой же мощностью значительно уменьшает потерю электроэнергии и повышает эффективность использования энергии при длительной эксплуатации по сравнению с трансформатором с сердечником из электротехнической стали.

• Улучшение конструкции сердечника：Оптимизация ламинирования сердечника, например, ламинированная структура с соединениями типа «ступенька». Такая структура может уменьшить искажение магнитного пути в сердечнике, снизить магнитное сопротивление и, следовательно, уменьшить гистерезисные потери. Одновременно точный контроль процесса изготовления железного сердечника, обеспечение его плотности и уменьшение воздушного зазора также помогают повысить эффективность трансформатора.

Улучшение материала обмотки и процесса намотки

• Используется материал обмотки с высокой проводимостью：В качестве материала обмотки используется высокочистая медь или алюминий, и применяются передовые технологии производства для улучшения проводимости материала. Например, использование бескислородной меди в качестве материала обмотки имеет более высокую проводимость, чем обычная медь, что позволяет снизить резистивные потери в обмотке. В больших трансформаторах резистивные потери в обмотке составляют значительную часть общих потерь, и снижение этих потерь существенно влияет на повышение эффективности трансформатора.

• Оптимизация процесса намотки：Улучшение метода намотки, например, использование технологии перемещения проводников. При одновременной намотке нескольких проводников, технология перемещения позволяет каждому проводнику равномерно выдерживать ток в различных позициях в обмотке, уменьшая дополнительные потери, вызванные эффектами кожного и близкого слоев. Например, в высоковольтной обмотке крупных силовых трансформаторов, технология перемещения проводников может эффективно снизить вихревые потери в обмотке и повысить операционную эффективность трансформатора.

Улучшенная система охлаждения

• Повышение эффективности охлаждения：Модернизация системы охлаждения трансформатора, например, переход от естественного воздушного охлаждения к принудительному воздушному охлаждению или от маслонаполненного самонаправленного охлаждения к принудительному масляному циркуляционному воздушному охлаждению. Принудительное воздушное охлаждение увеличивает скорость потока воздуха через вентилятор и улучшает эффективность теплоотдачи; принудительное масляное циркуляционное воздушное охлаждение использует масляные насосы для быстрого циркулирования трансформаторного масла в радиаторе, унося больше тепла. Благодаря более эффективному методу охлаждения можно снизить рабочую температуру трансформатора и уменьшить проблемы, такие как увеличение сопротивления и старение изоляции, вызванные повышением температуры, что, в свою очередь, повышает эффективность трансформатора.

• Оптимизация управления системой охлаждения：Применяется интеллектуальная технология управления системой охлаждения, которая автоматически регулирует работу оборудования охлаждения в зависимости от нагрузки и температуры трансформатора. Например, когда нагрузка на трансформатор низкая и температура низкая, мощность оборудования охлаждения автоматически уменьшается или часть оборудования охлаждения отключается; когда нагрузка увеличивается и температура повышается, вовремя запускается больше оборудования охлаждения. Это интеллектуальное управление не только обеспечивает нормальную работу трансформатора, но и снижает энергопотребление системы охлаждения, косвенно повышая общую эффективность трансформатора.

Способы увеличения мощности

• Модифицированная обмотка：Увеличение числа витков или площади поперечного сечения провода  Если размер сердечника трансформатора позволяет, можно соответствующим образом увеличить число витков обмотки или площадь поперечного сечения провода обмотки. Увеличение числа витков может улучшить коэффициент напряжения трансформатора, а увеличение площади поперечного сечения провода может снизить сопротивление обмотки, позволяя пропускать больший ток. Например, для понижающего трансформатора, если разумно увеличить число витков низковольтной обмотки и площадь поперечного сечения провода на основе исходного, можно улучшить мощность трансформатора, сохраняя другие характеристики.

• Использование многожильной параллельной обмотки：Обмотка выполняется путем намотки нескольких проводников параллельно. Таким образом, можно увеличить токопроводящую способность обмотки, что, в свою очередь, увеличит мощность трансформатора. Одновременно многожильная параллельная обмотка также может улучшить теплоотвод обмотки в определенной степени, что способствует стабильной работе трансформатора при высокой мощности.
  

Оптимизированная система изоляции

• Использование материалов с высокими характеристиками изоляции：Применяются новые изоляционные материалы, такие как высокопроизводительная изоляционная бумага, изоляционные краски и т.д. Эти новые материалы имеют более высокую прочность изоляции и термостойкость, позволяя пропускать более высокие напряжения и токи без увеличения объема трансформатора. Например, использование новых нанокомпозитных изоляционных материалов позволяет выдерживать более высокую напряженность электрического поля при том же расстоянии изоляции, что предоставляет возможность увеличить мощность трансформаторов.

• Использование материалов с высокими характеристиками изоляции：Оптимизация изоляционной структуры трансформатора, например, уменьшение воздушного зазора в изоляционном слое и применение более компактной изоляционной компоновки. Хорошая изоляционная структура может улучшить изоляционные характеристики трансформатора, чтобы он мог выдерживать более высокое напряжение и больший ток, что, в свою очередь, увеличивает мощность трансформатора.