Чи можна збільшити ефективність або потужність існуючих електричних трансформаторів за допомогою пристроїв або технологій

Способи підвищення ефективності

Оптимізація матеріалу та структури сердечника

• Використовуються матеріали сердечника високої продуктивності：Використовуються нові матеріали сердечника, такі як аморфні сплави. Аморфний сплав має відмінні магнітні властивості, його гістерезисна та вихрова втрати дуже низькі. Порівняно з традиційним сердечником з силиконової сталі, безнавантажені втрати трансформатора з аморфним сплавом можуть бути знижені на 70-80%. Наприклад, трансформатор з аморфним сплавом з такою ж потужністю значно зменшує витрати електроенергії та підвищує енергоефективність при довготривалій роботі порівняно з трансформатором з силиконової сталі.

• Покращення конструкції сердечника：Оптимізація шарування сердечника, наприклад, шарування з лінзовими з'єднаннями. Ця конструкція може знизити деформацію магнітного контуру в сердечнику, зменшити магнітне опору та таким чином знизити гістерезисні втрати. Одночасно точне керування процесом виробництва сердечника, забезпечуючи його щільність та зменшення повітряних проміжків, також допомагає покращити ефективність трансформатора.

Покращення матеріалу та процесу намотки

• Використовуються матеріали намотки високої провідності：Використовуються високочистий мідь або алюміній як матеріал для намотки, а також передові технології виробництва для підвищення провідності матеріалу. Наприклад, використання безкисневої міді як матеріалу для намотки має вищу провідність за звичайну мідь, що дозволяє знизити втрати через опір у намотці. У великої потужності трансформаторі втрати через опір намотки становлять значну частину загальних втрат, і зменшення цих втрат має значний вплив на підвищення ефективності трансформатора.

• Оптимізація процесу намотки：Покращення методу намотки, наприклад, використання технології переставляльної намотки. У разі одночасної намотки декількох дротів, переставляльна намотка дозволяє кожному дротові рівномірно зазнати струму в різних положеннях намотки, зменшуючи додаткові втрати через ефекти поверхневого шару та близькості. Наприклад, у високовольтній намотці великого потужного трансформатора, технологія переставляльної намотки може ефективно знизити вихрові втрати намотки та підвищити ефективність роботи трансформатора.

Покращена система охолодження

• Покращення ефективності охолодження：Модернізація системи охолодження трансформатора, наприклад, від природного повітряного охолодження до примусового повітряного охолодження або від самовідновлювального масляного охолодження до примусового масляного циркуляційного повітряного охолодження. Примусове повітряне охолодження може збільшити швидкість повітряного потоку через вентилятор та покращити ефективність теплообміну; примусова масляна циркуляційна повітряна система охолодження використовує насоси для швидкого циркулювання масла в радіаторі, відводячи більше тепла. Через більш ефективний метод охолодження можна знизити робочу температуру трансформатора, зменшити проблеми, такі як збільшення опору та старіння ізоляції через збільшення температури, та таким чином підвищити ефективність трансформатора.

• Оптимізація контролю системи охолодження：Використовуються інтелектуальні технології керування системою охолодження для автоматичного регулювання роботи обладнання охолодження відповідно до навантаження та температури трансформатора. Наприклад, коли навантаження трансформатора невелике, а температура низька, потужність обладнання охолодження автоматично зменшується або частина обладнання охолодження зупиняється; коли навантаження збільшується, а температура підвищується, своєчасно запускається більше обладнання охолодження. Це інтелектуальне керування не лише забезпечує нормальне функціонування трансформатора, але й зменшує енергоспоживання системи охолодження, індиректно підвищуючи загальну ефективність трансформатора.

Способи підвищення потужності

• Змінена намотка：Збільшення числа витків або площі поперечного перерізу дроту  Якщо розмір сердечника трансформатора дозволяє, можна відповідно збільшити число витків намотки або площу поперечного перерізу дроту. Збільшення числа витків може підвищити коефіцієнт напруги трансформатора, а збільшення площі поперечного перерізу дроту може зменшити опір намотки, дозволяючи проходити більший струм. Наприклад, для понижаючого трансформатора, якщо число витків нижньовольтної намотки та площа поперечного перерізу дроту будуть раціонально збільшені на основі початкових, то можна підвищити потужність трансформатора, забезпечуючи інші характеристики.

• Використання паралельної намотки багатьма дротами：Намотка виконується паралельним намотуванням декількох дротів. Таким чином, можна збільшити пропускну здатність намотки, що дозволить збільшити потужність трансформатора. Окрім того, паралельна намотка багатьма дротами може також певною мірою покращити теплообмін намотки, що сприятиме стабільній роботі трансформатора при високій потужності.
  

Оптимізована система ізоляції

• Використання матеріалів ізоляції високої продуктивності：Використання нових ізоляційних матеріалів, таких як високопродуктивна ізоляційна папір, ізоляційна фарба тощо. Ці нові матеріали мають вищу ізоляційну міцність та термостійкість, що дозволяє проходити вищі напруги та струми без збільшення об'єму трансформатора. Наприклад, використання нових нанокомпозитних ізоляційних матеріалів може витримувати вищу електричну силу поля на однаковій ізоляційній відстані, що надає можливість збільшити потужність трансформаторів.

• Використання матеріалів ізоляції високої продуктивності：Оптимізація ізоляційної структури трансформатора, наприклад, зменшення повітряних проміжків у шарах ізоляції та впровадження більш компактної ізоляційної розташування. Добре організованна ізоляційна структура може підвищити ізоляційні властивості трансформатора, дозволяючи йому витримувати вищі напруги та більші струми, що, в свою чергу, підвищує потужність трансформатора.